Fotografie digitala. Dispozitiv cu cameră

Cu cuvintele „fotografie digitală” majoritatea oamenilor își imaginează o „cutie de săpun” digitală compactă și imaginile luate de pe ea pe ecranul monitorului. Dar ce este mai exact „fotografie digitală”?

În ultimii 10 ani, a existat o creștere dramatică a industriei fotografiei odată cu dezvoltarea fotografiei digitale și scăderea globală a prețului camerelor digitale. Să ne scufundăm puțin în istoria fotografiei digitale. A început la începutul anilor 80, cu o conferință la Tokyo, pe 25 august 1981, la care Sony a prezentat un prototip al companiei - Mavica (Camera video magnetică). În ea, imaginea a fost înregistrată pe o dischetă de doi inci, SONY a numit-o „Mavipak” - conținea 50 de imagini color la o rezoluție de 570x490 pixeli. La acea vreme, aceasta era considerată rezoluția maximă a televizorului, pe care erau vizionate fotografiile primite. Dar Mavica era mai puțin o cameră digitală și mai mult o cameră video capabilă să înghețe cadre. Aparatul avea o singură viteză a obturatorului, care era de 1/60 de secundă, iar valoarea sensibilității, estimată de Organizația Internațională pentru Standardizare (ISO), era de 200 de unități.

Revoluția a venit în 1990 când prima cameră pentru consumatori, Dycam Model 1 sau Logitech FotoMan, a fost pusă în vânzare. Camera avea o matrice CCD cu o rezoluție de 376x240 pixeli și capacitatea de a obține imagini alb-negru cu 256 de nuanțe de gri. Dispozitivul era echipat cu o memorie încorporată de 1 megaoctet, care îți permitea să salvezi până la 32 de fotografii și să le transferi pe un computer personal. Dar camera avea un dezavantaj foarte serios - dacă bateriile care alimentau camera se epuizau, toate pozele de pe ea au dispărut.

Un an mai târziu, Kodak a introdus camera profesională DCS-100, bazată pe Nikon F3. Umplutura camerei a constat dintr-o matrice cu o rezoluție de 1,3 megapixeli (în prezent, matricele de trei ori mai mari decât matricea DCS-100 sunt deja instalate în telefoanele mobile). Imaginile din cameră au fost stocate pe un hard disk extern cu o capacitate de 200Mb. Greutatea întregului set a fost de aproape 25 kg, iar costul acestuia a fost de aproximativ 30.000 de dolari.

Acum este timpul să luăm în considerare diferența dintre fotografia tradițională și fotografia digitală. Diferența fundamentală constă în modul în care imaginea este înregistrată și stocată. În fotografia clasică, imaginea este surprinsă într-o formă analogică, adică trecând prin lentila lentilei, particulele de lumină sunt fixate pe o peliculă specială acoperită cu straturi de emulsie de argint. Pentru a obține rezultatul final al fotografierii - o imagine imprimată, filmul este supus unei prelucrări chimice, adică dezvoltarea, fixarea, spălarea și uscare. În fotografia tradițională, filmul este un mediu de stocare intermediar. În acest caz, imaginea de pe film după dezvoltare devine vizibilă, dar negativă (adică albul devine negru și invers) și oglindită. Printr-o mașină de mărire sau de imprimare prin contact, o imagine negativă este proiectată pe suprafața hârtiei fotografice sensibile la lumină. Hârtia expusă este apoi dezvoltată, fixată, spălată și uscată, rezultând rezultatul final - fotografia finită.

În fotografia digitală, razele de lumină care trec prin lentila obiectivului cad pe senzorul traductorului (așa-numita matrice a camerei), care constă din câteva milioane de senzori de pixeli care sunt sensibili la culorile verde, roșu și albastru. Imaginea este creată datorită interpolării, iar pixelii sensibili dau fotografiei o mie de nuanțe. Apoi semnalul din matrice este procesat de procesorul camerei și înregistrat pe un card de memorie sau pe memoria flash încorporată a camerei.

Există mai multe formate pentru înregistrarea imaginilor primite:
- JPEG(Joint Photographic Experts Group) - a fost creat în 1990 de un grup comun de experți în domeniul fotografiei și astăzi este cel mai popular format de compresie a imaginii. Și-a câștigat popularitatea datorită raportului optim dimensiune-calitate. De exemplu, un fișier de 15 megaocteți poate fi comprimat la 1,2 megaocteți, practic fără pierderi de calitate, de exemplu. doar un ochi antrenat poate observa diferența și apoi doar la o mărire de 100% a imaginii. Compresia are loc conform algoritmului Huffman.
- TIFF(Tagged Image File Format) - a fost lansat în 1986 de către Aldus Corporation și a fost introdus ca format standard pentru stocarea imaginilor create de pachete software de layout și scanere. Capacitatea de extindere, care permite înregistrarea imaginilor raster de orice adâncime de culoare, face ca acest format să fie foarte promițător pentru stocarea și procesarea informațiilor grafice și pentru utilizare pe scară largă în tipărire. Formatul TIFF acceptă mai multe opțiuni de compresie:
- nu comprimati imaginea;
– utilizați o schemă simplă PakBits;
– utilizați compresia T3 și T4 (algoritm folosit și în comunicarea prin fax);
– utilizați câteva metode suplimentare, inclusiv LZW și JPEG.
- BRUT(din engleză raw - raw) - un format de imagine care se obțin direct de date din matricea camerei fără procesare. Datele RAW au 12 sau 14 biți pe pixel (JPEG are 8 biți) și conțin mult mai multe informații despre imagine. Acest format este adesea denumit „negativ digital” și, ca și filmul în format analog, există un software special pentru a dezvolta formatul „brut” într-un JPEG pe care majoritatea utilizatorilor îl pot înțelege.
Extensii de format RAW pentru unele camere:
- .bay - Casio
- .arw, .srf, .sr2 - Sony
- .crw, .cr2 - Canon
- .dcr, .kdc - Kodak
- .erf - Epson
- .mrw - Minolta
- .nef - Nikon
- .raf - Fujifilm
- .orf - Olimp
- .ptx, .pef - Pentax
- .x3f - Sigma.

O atenție deosebită trebuie acordată DNG(Digital Negative Specification) este un format de imagine numit negativ digital. A fost dezvoltat de Adobe și anunțat în 2004 pentru a standardiza formatul negativelor digitale. Specificațiile formatului DNG sunt furnizate de companie gratuit, astfel încât orice producător de echipament fotografic digital poate include suport pentru acest format. În prezent, Leica, Pentax, Hasselblad, Ricoh, Sinar au inclus suport DNG în noile lor camere împreună cu propriile fișiere RAW. DNG necesită, de asemenea, „dezvoltare” și este tradus perfect în alte formate folosind, de exemplu, convertizorul Adobe DNG.

Odată cu apariția fotografiei digitale, procedura de obținere a unei imagini finite pe hârtie fotografică a fost simplificată considerabil. Acum nu este nevoie să „conjurați” într-o cameră întunecată sub lumina roșie a unei lămpi cu soluții chimice, ci doar conectați camera la o imprimantă foto personală și apăsați butonul „Imprimare” de pe imaginea care vă place. Costul achiziționării consumabilelor a scăzut, de asemenea, de exemplu, costul unui film pentru 36 de cadre este de aproximativ 100 de ruble, iar costul unui card SD de 4 Gb este de aproximativ 400 de ruble, dar spre deosebire de film, pe card sunt plasate aproximativ 1500 de fotografii. , cu o rezoluție a camerei de 5 megapixeli. Avand in vedere ca cardul poate fi folosit multi ani, economiile sunt evidente! Și cât film ar trebui să iau când călătoresc în vacanță? Pe o cameră digitală, chiar dacă spațiul de pe cardul de memorie este depășit, puteți șterge imediat fotografii mai puțin interesante și puteți continua să filmați scene noi, interesante! Iar pe film, rezultatul poate fi văzut doar prin întoarcerea din vacanță și dezvoltarea filmului, ceea ce permite fotografilor neexperimentați să experimenteze mai mult și să facă progrese mai rapide. Aceștia și mulți alți factori care au simplificat viața unui fotograf, odată cu apariția fotografiei digitale, au contribuit la pasiunea masivă pentru fotografie în rândul tinerilor de astăzi și, de asemenea, au făcut viața mult mai ușoară pentru fotografi profesioniști.

Fotografia digitală de astăzi și-a înlocuit practic predecesorul „film” și nu se oprește la dezvoltarea acesteia. În fiecare lună asistăm la anunțul unor noi camere digitale, rezoluția unora dintre ele a depășit deja pragul de 20 de megapixeli, iar realismul imaginii rezultate corespunde deja celui mai bun film „SLR-uri”. Pentru unii, fotografia digitală este o oportunitate de a surprinde momente vesele din viața rudelor și prietenilor, iar pentru unii este un mijloc de auto-realizare și o oportunitate de a-și transpune cele mai incredibile idei în lumea unu-ului și a zerourilor.

Anatoly Shishkin ©

Fotografia digitală a intrat în viață treptat, pas cu pas. Agenția Națională Aerospațială a SUA a început să folosească semnale digitale în anii 1960, împreună cu zborurile către Lună (de exemplu, pentru a crea o hartă a suprafeței lunare) - după cum știți, semnalele analogice se pot pierde în timpul transmisiei, iar datele digitale sunt mult mai mari. mai puțin predispus la erori. Prima procesare ultra-preciză a imaginii a fost dezvoltată în această perioadă, deoarece Agenția Națională Aerospațială a folosit întreaga putere a tehnologiei computerizate pentru a procesa și a îmbunătăți imaginile spațiale. Războiul Rece, în timpul căruia s-au folosit o mare varietate de sateliți spion și sisteme de imagini secrete, a contribuit și el la accelerarea dezvoltării fotografiei digitale.

Prima cameră electronică fără peliculă a fost brevetată de Texas Instruments în 1972. Principalul dezavantaj al acestui sistem era că fotografiile puteau fi vizionate doar la televizor. O abordare similară a fost adoptată de Mavica de la Sony, care a fost anunțată în august 1981 ca fiind prima cameră electronică comercială. Camera Mavica ar putea fi deja conectată la o imprimantă color. În același timp, nu era o cameră digitală adevărată - era mai degrabă o cameră video cu care poți face și arăta poze individuale. Camera Mavica (Camera video magnetică) a făcut posibilă înregistrarea a până la cincizeci de imagini pe dischete de doi inci folosind un senzor CCD cu o dimensiune de 570x490 pixeli, care corespundea standardului ISO 200. Lentile: 25 mm lățime, 50 mm obișnuit, și obiectiv cu zoom de 16-65 mm. În prezent, un astfel de sistem poate părea primitiv, dar nu uitați că Mavica a fost dezvoltat acum aproape 25 de ani!

În 1992, Kodak a anunțat lansarea primei camere digitale profesionale, DCS 100, bazată pe Nikon F3. DCS 100 a fost echipat cu un senzor de imagine CCD de 1,3 MB și un hard disk portabil pentru stocarea a 156 de imagini capturate. De menționat că acest disc cântărea aproximativ 5 kg, camera în sine a costat 25.000 de dolari, iar imaginile rezultate au fost doar suficient de bune pentru a fi tipărite pe paginile ziarelor. Prin urmare, a fost recomandabil să se folosească astfel de echipamente fotografice numai în cazurile în care momentul de obținere a imaginilor era mai important decât calitatea acestora.

Perspectivele pentru fotografia digitală au devenit mai clare odată cu introducerea a două noi tipuri de camere digitale în 1994. Apple Computer a lansat pentru prima dată camera Apple QuickTake 100, care avea o formă ciudată de tip sandwich și era capabilă să capteze 8 imagini la o rezoluție de 640 x 480 pixeli. A fost prima cameră digitală de pe piața de masă disponibilă la un preț de vânzare de 749 USD. Imaginile produse cu acesta erau și ele de proastă calitate, ceea ce nu permitea tipărirea lor corectă, iar din moment ce Internetul se afla atunci la stadiul inițial de dezvoltare, această cameră nu și-a găsit o utilizare largă.

Cea de-a doua cameră, lansată în același an de către Kodak în colaborare cu agenția de presă Associated Press, a fost destinată fotojurnaliştilor. Modelele sale NC2000 și NC200E au combinat aspectul și funcționalitatea unei camere cu film cu accesul instantaneu la imagini și comoditatea de captare a unei camere digitale. NC 2000 a fost adoptat pe scară largă de multe redacție, ceea ce a determinat trecerea de la film la digital.

De la mijlocul anilor 1990, camerele digitale au devenit mai avansate, computerele au devenit mai rapide și mai puțin costisitoare, iar software-ul a devenit mai avansat. În dezvoltarea lor, camerele digitale au trecut de la un tip de dispozitiv extraterestru care ar putea fi doar drag creatorilor lor, la un echipament fotografic universal, ușor de utilizat, care este încorporat chiar și în telefoanele mobile omniprezente și are aceleași caracteristici tehnice ca cele mai recente. camere digitale modele full-size (35 mm). Iar in ceea ce priveste calitatea imaginilor obtinute, un astfel de echipament fotografic depaseste camerele cu film.

Schimbările care au loc în mod constant în tehnologia camerelor digitale sunt remarcabile.

În ciuda abundenței de fotografi, adesea auto-făcuți, puțini pot spune în detaliu despre istoria fotografiilor. Asta vom face astăzi. După ce ați citit articolul, veți afla: ce este o cameră obscura, ce material a devenit baza pentru prima fotografie și cum a apărut fotografia instantanee.

Unde a început totul?

Oamenii știu despre proprietățile chimice ale luminii solare de foarte mult timp. Chiar și în cele mai vechi timpuri, orice persoană ar putea spune că razele soarelui întunecă culoarea pielii, ghicit despre efectul luminii asupra gustului berii și al strălucirii pietrelor prețioase. Istoria are peste o mie de ani de observații ale comportamentului anumitor obiecte sub influența radiațiilor ultraviolete (acesta este tipul de radiație caracteristic soarelui).

Primul analog al fotografiei a început să fie folosit cu adevărat încă din secolul al X-lea d.Hr.

Această aplicație a constat în așa-numita camera obscura. Reprezintă o cameră complet întunecată, unul dintre pereții căreia avea o gaură rotundă care transmite lumina. Datorită lui, pe peretele opus a apărut o proiecție a imaginii, pe care artiștii de atunci au „finalizat” și au primit desene frumoase.

Imaginea de pe pereți era cu susul în jos, dar asta nu a făcut-o mai puțin frumoasă. Acest fenomen a fost descoperit de un om de știință arab din Basra pe nume Alhazen. Multă vreme a fost angajat în observarea razelor de lumină, iar fenomenul camerei obscure a fost observat pentru prima dată de el pe peretele alb întunecat al cortului său. Omul de știință l-a folosit pentru a observa diminuarea soarelui: chiar și atunci au înțeles că era foarte periculos să se uite direct la soare.

Prima fotografie: fundal și încercări reușite.

Premisa principală este dovada lui Johann Heinrich Schultz în 1725 că lumina, și nu căldura, face ca sarea de argint să se întunece. A făcut asta din întâmplare: încercând să creeze o substanță luminoasă, a amestecat creta cu acid azotic și cu o cantitate mică de argint dizolvat. A observat că sub influența luminii soarelui soluția albă se întunecă.

Acest lucru l-a determinat pe om de știință la un alt experiment: el a încercat să obțină o imagine a literelor și numerelor decupându-le pe hârtie și aplicându-le pe partea iluminată a vasului. A primit imaginea, dar nici măcar nu s-a gândit să o salveze. Pe baza lucrărilor lui Schultz, omul de știință Grotgus a descoperit că absorbția și emisia de lumină au loc sub influența temperaturii.

Mai târziu, în 1822, a fost obținută prima imagine a lumii, mai mult sau mai puțin familiară omului modern. A fost primit de Joseph Nsefort Niépce, dar rama pe care a primit-o nu a fost păstrată corespunzător. Din această cauză, a continuat să lucreze cu multă râvnă și a primit în 1826, un cadru cu drepturi depline, numit „Vedere de la fereastră”. El a fost cel care a intrat în istorie ca prima fotografie cu drepturi depline, deși era încă departe de calitatea cu care eram obișnuiți.

Utilizarea metalelor reprezintă o simplificare semnificativă a procesului.

Câțiva ani mai târziu, în 1839, un alt francez, Louis-Jacques Daguerre, a publicat un nou material pentru realizarea fotografiilor: plăci de cupru acoperite cu argint. După aceea, placa a fost stropită cu vapori de iod, care a creat un strat de iodură de argint sensibilă la lumină. El a fost cheia viitoarei fotografii.

După procesare, stratul a fost supus unei expuneri de 30 de minute într-o încăpere iluminată de lumina soarelui. Apoi placa a fost dusă într-o cameră întunecată și tratată cu vapori de mercur, iar cadrul a fost fixat cu sare de masă. Daguerre este considerat a fi creatorul primei fotografii mai mult sau mai puțin de înaltă calitate. Această metodă, deși era departe de „simpli muritori”, era deja mult mai simplă decât prima.

Fotografia color este o descoperire a timpului său.

Mulți oameni cred că fotografia color a apărut doar odată cu crearea camerelor cu film. Acest lucru nu este deloc adevărat. Anul creării primei fotografii color este considerat a fi 1861, atunci James Maxwell a primit imaginea, numită mai târziu „Tartan Ribbon”. Pentru creație s-a folosit metoda fotografierii în trei culori sau metoda de separare a culorilor, care îi place mai mult.

Pentru a obține acest cadru s-au folosit trei camere, fiecare dintre ele fiind echipată cu un filtru special care alcătuiește culorile primare: roșu, verde și albastru. Drept urmare, au fost obținute trei imagini, care au fost combinate într-una singură, dar un astfel de proces nu putea fi numit simplu și rapid. Pentru a o simplifica, s-au efectuat cercetări intense asupra materialelor fotosensibile.

Primul pas spre simplificare a fost identificarea sensibilizatorilor. Au fost descoperite de Hermann Vogel, un om de știință din Germania. După ceva timp, a reușit să obțină un strat sensibil la spectrul de culoare verde. Mai târziu, elevul său Adolf Miethe a creat sensibilizatori sensibili la cele trei culori primare: roșu, verde și albastru. Și-a demonstrat descoperirea în 1902 la o conferință științifică de la Berlin, împreună cu primul proiector color.

Unul dintre primii fotochimiști din Rusia, Serghei Prokudin-Gorsky, elev al lui Mitya, a dezvoltat un sensibilizator mai sensibil la spectrul roșu-portocaliu, ceea ce i-a permis să-și depășească profesorul. De asemenea, a reușit să reducă viteza obturatorului, a reușit să facă pozele mai masive, adică a creat toate posibilitățile de reproducere a fotografiilor. Pe baza invențiilor acestor oameni de știință, au fost create plăci fotografice speciale, care, în ciuda deficiențelor lor, au fost la mare căutare în rândul consumatorilor obișnuiți.

Snapshot este un alt pas către accelerarea procesului.

În general, anul apariției acestui tip de fotografie este considerat a fi 1923, când a fost înregistrat un brevet pentru crearea unei „camera instantanee”. Un astfel de dispozitiv a fost puțin folosit, combinația dintre o cameră și un laborator foto a fost extrem de greoaie și nu reducea foarte mult timpul necesar pentru obținerea unui cadru. Înțelegerea problemei a venit puțin mai târziu. A constat în inconvenientul procesului de obținere a negativului finit.

În anii 1930 au apărut pentru prima dată elemente complexe sensibile la lumină, ceea ce a făcut posibilă obținerea unui pozitiv gata făcut. Agfa a fost implicată în dezvoltarea lor în primul cuplu, iar băieții de la Polaroid s-au implicat în ei în masă. Primele camere ale companiei au făcut posibilă realizarea de fotografii instant imediat după fotografiere.

Puțin mai târziu, idei similare au fost încercate să fie implementate în URSS. Aici au fost create seturi de fotografii „Moment”, „Photon”, dar nu și-au găsit popularitate. Motivul principal este lipsa unor filme unice sensibile la lumină pentru a obține un pozitiv. Principiul stabilit de aceste dispozitive a devenit unul dintre cele mai importante și mai populare la sfârșitul secolului XX - începutul secolului XXI, în special în Europa.

Fotografia digitală este un salt înainte în dezvoltarea industriei.

Acest tip de fotografie a apărut destul de recent - în 1981. Fondatorii pot fi considerați în siguranță japonezi: Sony a arătat primul dispozitiv în care matricea a înlocuit filmul. Toată lumea știe cum diferă o cameră digitală de o cameră cu film, nu? Da, nu putea fi numită o cameră digitală de înaltă calitate în sensul modern, dar primul pas a fost evident.

În viitor, un concept similar a fost dezvoltat de multe companii, dar primul dispozitiv digital, așa cum suntem obișnuiți să vedem, a fost creat de Kodak. Producția în serie a camerei a început în 1990 și aproape imediat a devenit super populară.

În 1991, Kodak, împreună cu Nikon, au lansat aparatul foto digital profesional SLR Kodak DSC100, bazat pe camera Nikon F3. Acest dispozitiv cântărea 5 kilograme.

Este de remarcat faptul că, odată cu apariția tehnologiilor digitale, domeniul de aplicare al fotografiei a devenit mai extins.
Camerele moderne, de regulă, sunt împărțite în mai multe categorii: profesionale, amatoare și mobile. În general, ele diferă unele de altele doar prin dimensiunea matricei, optică și algoritmi de procesare. Datorită numărului mic de diferențe, granița dintre camerele amatoare și cele mobile se estompează treptat.

Aplicarea fotografiei

Pe la mijlocul secolului trecut, era greu de imaginat că imaginile clare din ziare și reviste vor deveni un atribut obligatoriu. Boom-ul fotografiei a fost deosebit de pronunțat odată cu apariția camerelor digitale. Da, mulți vor spune că camerele cu film erau mai bune și mai populare, dar tehnologia digitală a făcut posibilă salvarea industriei fotografice de probleme precum rămânerea fără peliculă sau suprapunerea cadrelor una peste alta.

Mai mult decât atât, fotografia modernă trece prin schimbări extrem de interesante. Dacă mai devreme, de exemplu, pentru a obține o fotografie în pașaport, trebuia să stai la o coadă lungă, să faci o poză și să mai aștepți câteva zile înainte de a o imprima, dar acum este suficient să faci o poză cu tine pe un alb. fundal cu anumite cerințe pe telefonul dvs. și imprimați imaginile pe hârtie specială.

Fotografia artistică a parcurs și ea un drum lung. Anterior, era dificil să obții un cadru foarte detaliat al unui peisaj montan, era dificil să decupezi elemente inutile sau să faci procesare foto de înaltă calitate. Acum chiar și fotografi mobili obțin fotografii grozave, gata să concureze cu camerele digitale de buzunar fără probleme. Desigur, smartphone-urile nu pot concura cu camerele cu drepturi depline, precum Canon 5D, dar acesta este un subiect pentru o discuție separată.

SLR digital pentru începători 2.0- pentru cunoscătorii Nikon.

Prima mea oglindă— pentru cunoscătorii de CANON.

Deci, dragă cititor, acum știi puțin mai multe despre istoria fotografiei. Sper că acest material vă va fi de folos. Dacă da, de ce să nu te abonezi la actualizarea blogului și să le spui prietenilor tăi despre asta? Mai mult, vei găsi o mulțime de materiale interesante care îți vor permite să devii mai alfabetizat în probleme de fotografie. Succes și mulțumesc pentru atenție.

Cu stimă, Timur Mustaev.

Fotografie digitala- sectiune legata de obtinerea stocate in format digital. Fotografia digitală, spre deosebire de fotografia de film, folosește imagini pentru a înregistra, adică semnale electrice în loc de procese chimice. În prezent, fotografia digitală este folosită din ce în ce mai mult, vânzările de camere digitale în majoritatea țărilor au depășit deja vânzările de camere cu film. Din ce în ce mai mult, tehnologiile de imagistică digitală sunt utilizate în dispozitive care nu erau destinate anterior pentru acest lucru, de exemplu, în sau în.

Acum, în echipamentele fotografice digitale, sunt utilizate mai multe tipuri de senzori. Pe baza elementului:

• (CCD)
• (CMOS)
• Matrice DX (CMOS și CCD hibride)

Prin tehnologia de separare a culorilor:

• matrice cu
• matrici

Multifunctionalitate

Excluzând cele mai ieftine opțiuni () și cele mai scumpe dispozitive profesionale, o cameră digitală înregistrează imaginile capturate pe un mediu electromagnetic, în principal carduri Flash și mini-discuri, deși dispozitivele erau produse anterior folosind în acest scop și.

Multe camere digitale, împreună cu fotografii, vă permit să înregistrați fragmente video și audio. Unele dispozitive pot fi folosite ca camere web, multe vă permit să le conectați direct pentru a imprima sau vizualiza fotografii.

Comparație de film

Avantajele fotografiei digitale

• Revizuirea rapidă a cadrelor capturate vă permite să înțelegeți rapid erorile și să reînregistrați cadrul eșuat;
• Plătiți doar pentru imprimarea fotografiilor finite;
• Stocarea pe termen lung a fotografiilor pe suporturi electronice (cu copierea în timp util pe suporturi noi, în conformitate cu durata de viață a suportului) nu duce la o deteriorare a calității acestora;
• Imaginile sunt gata pentru procesare și replicare pe , nu trebuie scanate;
• Cele mai multe camere digitale sunt mai mici decât omologii lor de film;
• Multe camere digitale vă permit să fotografiați în infraroșu folosind doar, în timp ce fotografia clasică necesită una specială;
• Posibilitate de control flexibil, în timp ce există doar două tipuri de pelicule color - pentru fotografierea la lumină de zi și pentru fotografierea cu iluminare electrică.

Avantajele fotografiei pe film

• Majoritatea camerelor cu film pentru amatori folosesc baterii standard disponibile pe scară largă, spre deosebire de cele specializate în majoritatea camerelor digitale (în principal de dragul compactității camerei).
• Timpul de utilizare a unui set de baterii într-o cameră cu film este mult mai lung;
• Camerele simple mecanice nu necesită deloc energie electrică și pot fi folosite în condiții extreme;
• Filmul, în special filmul negativ, este mult mai mare decât matricele digitale, ceea ce face posibilă filmarea scenelor cu o gamă largă fără pierderi de detalii;
• La foarte lungă, la un nivel prost, depășește vizibil granulația filmului;
• Filmarea fotografiei alb-negru folosind filtre de compensare este mai de preferat decât prelucrarea ulterioară într-un mod similar cu fotografiile digitale datorită calității vizibil mai bune a imaginii;
• Camerele digitale sunt încă mult mai scumpe decât omologii lor de film;
• Perspectiva stocării pe termen lung a mediilor digitale nu este încă clară. Fotografiile trebuie copiate periodic pe noi medii.

oportunitate egala

• Granularea filmului are analogia sa sub forma . Cu cât filmul este mai mare sau cu cât este mai mare numărul echivalent ISO al unui cadru digital, cu atât zgomotul sau granularea este mai mare;
• Viteza camerelor digitale moderne este egală cu viteza modelelor de filme similare, cu excepția timpului de expunere () la modelele care utilizează sistemul de contrast (majoritatea modelelor convenționale fără oglindă);

Comparația formatelor de cadre

Majoritatea camerelor digitale au un raport de aspect de 1,33 (4:3), egal cu raportul de aspect al majorității monitoarelor și televizoarelor de computer. Fotografia de film folosește un raport de aspect de 1,5 (3:2). Unele camere digitale vă permit să faceți fotografii în raportul de aspect al filmului, inclusiv cele mai multe SLR-uri digitale, pentru a asigura continuitatea și compatibilitatea accesoriilor camerelor cu film.

Concluzie

În concluzie, se poate spune că astăzi fotografia digitală este cu siguranță mai de preferat pentru amatori și majoritatea profesioniștilor, cu excepția fotografilor cu cerințe foarte specifice, sau fotografierea în format mare și mediu.

Opțiuni pentru camera digitală

Calitatea imaginii dată de o cameră digitală este alcătuită din multe componente, care sunt mult mai mult decât în ​​fotografia de film. Printre ei:

• Calitate optică, inclusiv nivelul
• Tipul matricei: sau
• Dimensiunea fizică a matricei
• Calitate de procesare încorporată, inclusiv reducerea zgomotului
• Numărul de pixeli matricei

Numărul de pixeli matricei

Numărul de pixeli matrice este acum câteva milioane și este măsurat în megapixeli. Numărul de megapixeli ai matricei este specificat în pașaportul producătorului camerei. Deși adesea producătorii sunt vicleni, ascund modul în care sunt calculate aceste date. De exemplu, pentru camerele care folosesc matrice cu (și aceasta este marea majoritate a camerelor moderne), producătorul indică numărul de pixeli din fișierul finit, deși în matrice fiecare dintre celule percepe doar o componentă de culoare, iar restul dintre componente sunt obținute matematic pe baza datelor de la celulele învecinate. Și, de exemplu, pentru camerele bazate pe un senzor, este indicat de trei ori mai mult decât cele reale, deși din punct de vedere formal nu există nicio eroare aici, deoarece fiecare celulă a unei astfel de matrice este formată din trei straturi, fiecare dintre ele. își percepe propria culoare. Pe baza celor de mai sus, este incorect să comparăm aceste două tehnologii numai după numărul de megapixeli.

Formate de fișiere

Cele mai multe camere digitale moderne înregistrează imagini în următoarele formate:

• Un format care efectuează compresie cu pierderi. Compartiment între calitate și dimensiunea fișierului. Vă permite să setați nivelul de compresie (și, respectiv, calitatea). Disponibil pe majoritatea camerelor digitale.
• - format fără compresie sau compresie fără pierderi (compresie). De regulă, este implementat doar în camerele care pretind a fi profesionale. TIFF nu este aproape niciodată folosit în camerele SLR profesionale și suportul său nici măcar nu este implementat, deoarece pe de o parte oferă o calitate satisfăcătoare la calitate maximă, iar dacă este nevoie de mai mult, atunci formatul RAW este mai mic ca volum, care conține mai multe date. Mărimea fișierului (dacă nu este comprimat) este ușor de determinat prin înmulțirea rezoluției verticale și orizontale a matricei cu numărul de octeți pe pixel. De obicei, este folosit numai atunci când RAW nu poate fi utilizat și JPEG nu este potrivit din cauza pierderii de date. Formatul TIFF poate folosi o adâncime de 8 sau 16 biți pe culoare.
• RAW - un fișier de acest format este un „produs semifabricat” al imaginii - informații citite din matrice fără procesare (sau cu procesare minimă). Scopul acestui format este de a oferi fotografului posibilitatea de a influența pe deplin procesul de fotografiere a imaginii cu posibilitatea de corectare ulterioară a parametrilor de fotografiere (echilibrul culorilor, ) și a gradului de transformări necesare (corecția contrastului, claritatea, saturația, zgomotul). suprimare etc.), inclusiv pentru corectarea erorilor fotografice. Formatul RAW conține date cu precizia și intervalul dinamic de care este capabil senzorul camerei, de obicei aproximativ 12 biți per culoare pe o scară liniară. În timp ce formatele TIFF sau JPEG folosesc cel mai frecvent 8 biți pe culoare pe o scară compensată gama (JPEG suferă și de pierderi de compresie). În plus, datele în format TIFF sau JPEG sunt stocate cu filtre deja aplicate „în interiorul camerei” (claritate, contrast etc. folosite la fotografiere). În plus, computerul poate face conversiile necesare mai precis și mai eficient decât procesorul camerei. Formatul de fișier RAW este specific fiecărei camere, poate avea extensii diferite (CRW, CR2, NEF etc.) și este suportat de un număr mai mic de programe de procesare a imaginii. Pentru a obține o imagine din formatul RAW se folosește un program special (convertor RAW) sau unul adecvat care „înțelege” un astfel de format. Formatul RAW este de obicei implementat în camerele amatori și profesionale. Un fișier RAW este de obicei mai mic sau egal cu un fișier TIFF ca dimensiune, dar dimensiunile fișierelor variază din cauza tehnicilor de compresie fără pierderi.

Informații suplimentare despre parametrii de fotografiere sunt atașate imaginilor din .

Purtători de date

Cele mai multe camere digitale moderne înregistrează cadre capturate pe carduri Flash în următoarele formate:

• (CF-I sau CF-II)
• (modificări PRO, Duo, PRO Duo)
• (MMC)

De asemenea, este posibil să conectați majoritatea camerelor direct la un computer utilizând interfețe standard - și (FireWire). Anterior se folosea și o conexiune serială, dar acum nu mai este folosită.

Spatele digital

Spatele digitale sunt folosite în fotografia de studio profesională. Sunt dispozitive care conțin o matrice fotosensibilă, un procesor, memorie și o interfață cu un computer. Spatele digital este instalat pe camere profesionale de format mediu în loc de casete de film. Cele mai avansate spate digitale moderne conțin până la 39 de megapixeli în matrice.

Dimensiunea matricei și unghiul imaginii

Majoritatea senzorilor camerelor digitale sunt mai mici decât un cadru de film standard de 35 mm. Ca urmare, conceptul distanta focala echivalentași factor de recoltă.

Distanța focală echivalentă este obiectivul care, atunci când este utilizat pe film de 35 mm, va oferi aceeași distanță focală ca și camera digitală comparabilă. Raportul dintre distanța focală reală și echivalent se numește factor de decupare.

Luarea în considerare a factorului de decupare este deosebit de importantă atunci când utilizați camere digitale cu dispozitive interschimbabile. Dacă, de exemplu, folosim un obiectiv de 50 mm cu o cameră digitală care are un factor de decupare de 1,6, vom obține un unghi de imagine echivalent cu un obiectiv de 80 mm atunci când filmăm pe film. Trebuie remarcat faptul că la instalarea obiectivelor pe camerele digitale nu există nicio creștere a distanței focale, așa cum cred mulți oameni. Din punct de vedere fizic, există doar o tăiere a unei părți a cadrului care nu cade pe matrice, adică se schimbă exact, și nu. În același timp, efectul asupra perspectivei imaginii rămâne corespunzător unui obiectiv de 50 mm. Din această cauză, o fotografie cadru cu o astfel de cameră digitală printr-un obiectiv de 50 mm nu va fi complet echivalent cu o fotografie cadru cu un obiectiv de 80 mm pe film, tocmai din punct de vedere al efectului asupra perspectivei. Un obiectiv de 80 mm va avea o perspectivă mai „comprimată”.

Avantaje

Rezultate rapide

Imaginea rezultată poate fi văzută mult mai rapid decât în ​​cazul procesului foto tradițional. De regulă, camerele vă permit să vizualizați imaginea pe un monitor încorporat sau atașat imediat după fotografiere (și în camere fără oglindă și unele SLR, chiar înainte de fotografiere). În plus, imaginea poate fi descărcată pe un computer destul de rapid și deja acolo poate fi vizualizată în detaliu.

Rezultatele rapide au ca rezultat detectarea timpurie a erorilor fatale (și reînregistrări) și o învățare ușoară. Ceea ce este convenabil atât pentru începători, cât și pentru amatori / profesioniști.

Gata de utilizare pe computer

Fotografia digitală este cea mai rapidă și ieftină modalitate de a obține imagini pentru utilizare ulterioară pe computer - în design web, încărcare de imagini (fotografii cu persoane și obiecte) în baze de date, crearea de lucrări de artă din fotografii, măsurători etc.

De exemplu, atunci când se pregătesc pașapoarte străine ale unui eșantion modern, o persoană este fotografiată cu o cameră digitală. Fotografia lui este tipărită pe pașaport și introdusă în baza de date.

În procesul tradițional de fotografiere, imaginile sunt necesare înainte de procesare pe un computer, ceea ce necesită fonduri suplimentare.

Economie și simplitate

Procesul de fotografiere digitală nu necesită consumabile (film) și mijloace/materiale pentru fotoprocesul (dezvoltarea imaginii pe film). Prin urmare, fotografiile nereușite, dacă nu țineți cont de costurile forței de muncă, nu-l costă pe fotograf nici un ban. Mai exact, costă foarte puțin, deoarece mediile digitale sunt în principal reutilizabile cu o resursă mare de rescriere.

În plus, întregul proces, de la fotografiere până la obținerea de printuri (sau previzualizări) se poate face din confortul casei sau studioului dvs. și tot ce este nevoie este un computer și o imprimantă foto. Posibilitățile și calitatea imprimărilor (comparativ cu prelucrarea în laborator), în acest caz, vor depinde doar de capacitățile tehnicii și de priceperea operatorului.

Studiourile de fotografie instantanee, formate dintr-o cameră digitală, un computer și un laborator foto digital, devin din ce în ce mai frecvente. Fotografiile realizate într-un astfel de studio sunt mai bune atât ca calitate a imaginii, cât și ca durabilitate decât fotografia instantanee tradițională de tip Polaroid.

Unele camere și imprimante vă permit să faceți printuri fără computer (aparate foto și imprimante cu conexiune directă sau imprimante care imprimă de pe carduri de memorie), dar această opțiune exclude de obicei posibilitatea de corectare a imaginii și are alte limitări.

Control flexibil al parametrilor de fotografiere

Fotografia digitală vă permite să controlați în mod flexibil unii dintre parametrii care, în procesul foto tradițional, sunt strict legați de materialul fotografic al filmului - sensibilitatea la lumină și echilibrul de culoare (numit și echilibru alb).

Sensibilitatea la lumină (în unități ISO, prin analogie cu materialele fotografice) poate fi setată manual, sau determinată automat de cameră, în raport cu scena filmată.

Procesul foto tradițional folosește două tipuri de pelicule cu echilibru de culoare diferit (pentru lumina zilei și lumina electrică) și filtre corective.

O cameră digitală poate schimba echilibrul de culoare în mod foarte flexibil - poate fi aleasă în funcție de iluminare, lasă camera să determine automat sau poate regla fin cu un model gri.

Opțiuni extinse de post-procesare

Spre deosebire de procesul foto tradițional, în fotografia digitală există posibilități foarte largi de corectare și adăugare de efecte suplimentare după fotografiere.

Puteți roti, decupa, edita, modifica parametrii imaginii (întregi sau într-o zonă separată), puteți face corectarea manuală sau automată a defectelor incomparabil mai ușoară și mai bună decât atunci când filmați pe film.

Beneficiile prezentării digitale

Deoarece imaginea originală în fotografia digitală este o serie de numere, atunci stocarea, copierea, transmiterea la o distanță arbitrară nu o schimbă - orice copie este identică cu originalul. În orice caz, nefiabilitatea datelor poate fi stabilită destul de simplu și se poate face o copie/transfer repetată a întregii matrice sau a fragmentului său (sau restaurarea acestuia din informații redundante). O copie dintr-un film, mai ales atunci când este copiată secvenţial, va fi diferită de original.

Desigur, media digitală poate eșua, dar informațiile, dacă sunt stocate corespunzător (cu suficientă redundanță și înlocuirea periodică a suportului), pot fi păstrate neschimbate pentru o perioadă arbitrară de timp.

compactitatea

Cele mai multe camere digitale sunt mai compacte decât omologii lor de film, deoarece nu este nevoie să aloce spațiu pentru mecanicii de film și canale de film în designul lor.

Capacitatea de a miniaturiza elementele camerelor digitale vă permite să produceți versiuni ultra-compacte de camere și camere încorporate în tot felul de dispozitive care nu au fost inițial destinate fotografiei - playere etc.

Desigur, dimensiunile geometrice reduse (în special dimensiunile opticei) aduc propriile caracteristici imaginilor:

• ridicat (opțiunile încorporate, de regulă, nu au deloc mecanisme de focalizare)
• rezoluție optică scăzută („softness”) a imaginilor
• mai mult zgomot - un senzor mic este mai puțin sensibil și semnalul de la acesta are nevoie de o amplificare suplimentară, care, pe lângă semnal, crește și zgomotul de fundal

Numărul de cadre

Camerele digitale vă permit în general să faceți mai multe fotografii decât camerele cu film, deoarece (în afară de capacitatea bateriei) sunt limitate doar de capacitatea media digitală, iar acestea din urmă au o gamă mai largă decât filmul fotografic. Cu toate acestea, numărul real de fotografii care pot fi înregistrate pe suport depinde de caracteristicile camerei (rezoluția imaginii) și de formatul de înregistrare.

În plus, cu fotografierea digitală, dacă se dorește/este necesar, numărul de fotografii poate fi mărit prin scăderea parametrilor imaginii - rezoluție, format de înregistrare și/sau calitate Imagini.

• Rezoluția poate fi de obicei redusă de 2-4 ori sau adusă la rezoluții standard (640x480, 1024x768, 1600x1200)
• Formatele de înregistrare diferă în ceea ce privește cantitatea de informații stocate, tipul de compresie etc.
• Sub calitate Se obișnuiește să se înțeleagă gradul de compresie cu pierderea de informații (de regulă, la salvarea în format) - cu o calitate scăzută, imaginea pierde în nuanțe, dar ocupă mai puțin spațiu.

Dacă aveți timp, puteți, de asemenea, să ștergeți cadre proaste din media pentru a face loc pentru altele noi, să descărcați cadre pe un computer sau pe dispozitive de stocare de buzunar pentru cantități mari de informații.

Desigur, puteți utiliza și mai multe medii, dar această opțiune este disponibilă și pentru camerele cu film.

Probleme

Rezoluția imaginii

În fotografia digitală, imaginea este reprezentată printr-o serie discretă de puncte (). Detaliile imaginii mai mici de un pixel nu sunt păstrate. imaginea rezultată (numărul sau dimensiunile matricei de pixeli) este determinată de rezoluția de bază a senzorului camerei, precum și de setările sale curente.

În același timp, filmul are și propria sa discreție. Imaginea de pe film este formată din domenii negre sau pigmentate („granule”) de diferite dimensiuni, depuse în timpul fotoprocesului.

Pe baza dimensiunii medii a granulației filmului fotografic, o rezoluție de 12-16 megapixeli pe cadru este considerată a fi o rezoluție similară pentru o imagine digitală. Camerele profesionale au această rezoluție sau mai mare.

Cu toate acestea, rezoluția reală a imaginii rezultate (adică gradul de vizibilitate a detaliilor), pe lângă rezoluția pixelilor senzorului, depinde de rezoluția optică a obiectivului și a dispozitivului senzor.

Rezoluția lentilei optice

Rezoluția imaginii nu poate fi mai mare decât obiectivul. Rezoluția optică suficientă pentru a obține o imagine clară cu o rezoluție de 12-16 megapixeli poate fi asigurată doar de optice semi-profesionale detașabile. Lentilele majorității camerelor compacte oferă o rezoluție de 2-4 (uneori 6) megapixeli.

În comparație cu camerele cu film, camerele digitale din aceeași clasă au obiective identice sau mai mici (și, prin urmare, o rezoluție potențial mai mică).

Camerele SLR folosesc aceleași obiective, dar modelele cu senzori non-full-frame captează doar o parte din cadru și, prin urmare, au o rezoluție mai mică în raport cu dimensiunea cadrului.

Influența dispozitivului senzor

Rezoluția imaginii poate limita și dispozitivul senzor. (vezi secțiunea ).

zgomot digital

Fotografiile digitale, în diferite grade, conțin . Cantitatea de zgomot depinde de caracteristicile tehnologice ale senzorului (dimensiunea pixelilor liniari, tehnologia CCD/CMOS aplicată etc.).

Zgomotul apare mai mult în imagini. Zgomotul crește odată cu creșterea vitezei ISO și, de asemenea, cu creșterea timpului de expunere.

Zgomotul digital este oarecum echivalent cu granulația filmului. Granulația crește odată cu viteza filmului, la fel ca zgomotul digital. Cu toate acestea, granularea și zgomotul digital sunt de natură diferită și diferă ca aspect:

Spre deosebire de zgomotul digital, care variază de la o cameră la alta, gradul de granulație a filmului nu depinde de camera folosită - cea mai scumpă cameră profesională și cea mai ieftină cameră compactă de pe același film vor oferi o imagine cu aceeași granulație.

Zgomotul digital începe să fie suprimat chiar și la citirea de la senzor (prin scăderea nivelului „zero” al fiecărui pixel din potențialul de citire), continuă atunci când imaginea este procesată de cameră (sau convertor de fișiere RAW). Dacă este necesar, zgomotul poate fi suprimat în continuare în programele de procesare a imaginii.

Moar

În timpul fotografierii digitale, apar imagini, așa că, dacă în imagine există un alt raster (țesături texturate, modele liniare, ecrane de monitor și TV) care este apropiat de dimensiunea rasterului senzorului, poate apărea - bataia rasterelor formând zone de creștere și scăderea luminozității, care se îmbină în linii și texturi care nu sunt pe subiect.

Moire este îmbunătățit cu frecvențele apropiate și scăderea unghiului dintre rastere. Această ultimă proprietate înseamnă că moiré-ul poate fi redus prin filmarea scenei sub un anumit unghi, ales de experiență. Orientarea normală a scenei poate fi restabilită în editorul grafic (cu prețul pierderii marginilor și o oarecare pierdere a clarității).

Moire este foarte slăbit de defocalizare - inclusiv filtre de „înmuiere” (care sunt folosite în fotografia portretelor) sau optice cu rezoluție relativ scăzută care nu pot focaliza un punct proporțional cu linia raster a senzorului (adică, optica cu rezoluție scăzută sau un senzor). cu pixeli mici).

Senzorii, care sunt o matrice dreptunghiulară de senzori fotosensibili, au cel puțin două rastere - unul orizontal, care este format din rânduri de pixeli, și unul vertical perpendicular pe acesta. Din fericire, majoritatea camerelor moderne au o rezoluție optică suficient de scăzută (sau rezoluție ridicată a senzorului) pentru a focaliza bine un raster de frecvență apropiată, iar moiréul rezultat este destul de slab.

Defecte ale senzorului static

Elementele fotosensibile individuale ale senzorului, ca urmare a unui defect de fabricație, pot avea o sensibilitate anormală (redusă sau crescută) sau pot să nu funcționeze deloc. În timpul funcționării, pot apărea noi elemente defecte.

La nivelul actual de dezvoltare a tehnologiei senzorilor, este foarte dificil să se evite apariția elementelor defecte, iar senzorii care le conțin în cantități mici nu sunt considerați defecte.

„Alb” static sau elementele cu sensibilitate crescută se numesc pixeli „fierbinți” (sau pixeli fierbinți), negri static – pixeli „morți” sau „rupți”.

Defectele de imagine rezultate din anomaliile senzorului sunt de obicei eliminate prin filtre de reducere a zgomotului.

De asemenea, camera poate fi programată la caracteristicile senzorului său, astfel încât elementele anormale să fie ignorate în timpul citirii, iar valorile lor sunt determinate prin interpolare. O astfel de programare (remapare, remaparea) se efectuează în timpul procesului de control al calității, când apar noi elemente defecte, remaparea poate fi repetată (independent sau într-un centru de service).

Latitudine fotografică scăzută

Senzorul fotosensibil are o peliculă fotografică mai mică decât cea tradițională (în special negativă). Prin urmare, în imaginile digitale pot apărea „ardere” și/sau înnegrire atunci când înregistrați o scenă cu o gamă largă de luminozitate. Când este ars, pixelul capătă valoarea maximă a luminozității, când este înnegrit, valoarea luminozității se apropie de valoarea minimă (și, de asemenea, se apropie sau scade sub nivelul de zgomot digital).

Majoritatea camerelor de amatori, atunci când vizualizați o imagine, vă permit să vedeți pixeli „arși”, pentru reînregistrare dacă este necesar.

Pentru a combate arderea luminii, unii senzori au fotodiode suplimentare cu sensibilitate redusă.

Reflexii interne

Consum mare de energie

Întregul proces de obținere a unei imagini digitale, prelucrarea și înregistrarea acesteia pe un suport este electronic. Din acest motiv, marea majoritate a camerelor digitale consumă mai multă energie decât omologii lor de film. Consumul de energie deosebit de mare este camerele compacte care folosesc ca vizor.

Senzorii CMOS folosesc mai puțină putere decât senzorii CCD.

Datorită consumului de energie, precum și dorinței de compactitate, în majoritatea camerelor digitale, producătorii au abandonat utilizarea camerelor de film populare în favoarea bateriilor mai încăpătoare și compacte. Unele modele vă permit să utilizați baterii AA în pachete de baterii opționale.

Dispozitiv complex și preț ridicat al camerelor digitale

Chiar și cea mai simplă cameră digitală este un dispozitiv electronic complex, deoarece cel puțin, la fotografiere, trebuie să:

• deschide obturatorul pentru un timp specificat
• citiți informațiile de la senzor
• scrieți fișierul imagine pe media

În timp ce pentru o simplă cameră cu film este suficient să deschideți pur și simplu obturatorul, iar pentru aceasta (și și manipulări cu filmul) sunt suficiente câteva componente mecanice simple.

Este complexitatea care explică prețurile camerelor digitale de 5-10 ori mai mari decât prețurile modelelor de filme similare. În același timp, printre modelele simple, camerele digitale pierd adesea în fața celor de film în ceea ce privește calitatea imaginii (în principal ca rezoluție și zgomot digital).

Printre altele, complexitatea crește numărul de posibile defecțiuni și costul reparațiilor.

Dispozitiv cu senzor de culoare și dezavantajele acestuia

Procesul tradițional de fotografie color folosește o emulsie fotografică cu mai multe straturi cu straturi sensibile în diferite game.

Cele mai multe camere digitale color moderne folosesc mozaic sau analogii săi pentru separarea culorilor. În filtrul Bayer, fiecare senzor nu are un filtru de lumină de una dintre cele trei culori primare și îl percepe doar pe acesta. Această abordare are o serie de dezavantaje.

Pierderea rezoluției

Imaginea completă se obține prin restabilirea (interpolarea) culorii punctelor intermediare din fiecare dintre planurile de culoare. Interpolarea reduce rezoluția (claritatea) imaginii.

Scăderea rezoluției este parțial corectată prin metoda „mască neclară” - prin creșterea contrastului la tranzițiile de luminozitate ale imaginii. În documentație, această operație se numește „ascuțire” sau pur și simplu „ascuțire”. Folosirea excesivă a unei măști neascuțite are ca rezultat halouri la margini.

Adesea, „ascuțirea” este făcută de camera în sine. Dar ascuțirea automată are adesea un prag de sensibilitate prea scăzut și amplifică zgomotul digital. În camerele de nivel amator, utilizarea unei măști nesharp poate fi dezactivată pentru a face corecțiile necesare pe un computer (într-un convertor de fișiere RAW sau editor grafic) cu parametrii cei mai potriviți pentru fiecare imagine și, de asemenea, pentru a le efectua în comanda cerută.

Artefacte de culoare

Interpolarea poate da culoare greșită pe margini și detaliile imaginii proporționale ca dimensiune cu un pixel. De asemenea, artefactele de culoare pot forma formațiuni moire (vezi secțiunea ).

Distorsiunea marginilor este concepută pentru a preveni algoritmii de interpolare îmbunătățiți care urmăresc tranzițiile de culoare. Pentru a suprima artefactele de culoare din imaginile finite, se folosește algoritmul „filtru low-pass”, dar utilizarea acestuia face ca detaliile fine ale imaginii să fie mai puțin contrastante și clare.

Convertoarele de fișiere RAW și programele de procesare a fotografiilor se ocupă de prevenirea și suprimarea artefactelor de culoare și moiré. Camerele de ultimă generație au algoritmi încorporați pentru aceasta.

Scheme alternative de culori

Dezavantajele filtrului Bayer îi obligă pe dezvoltatori să caute soluții alternative. Iată cele mai populare.

Circuite cu trei senzori

Aceste scheme folosesc trei senzori și o prismă care separă fluxul de lumină în culori componente.

Principala problemă a sistemului cu trei senzori este combinarea celor trei imagini rezultate într-una singură. Dar acest lucru nu împiedică utilizarea lui în sisteme cu o rezoluție relativ scăzută, precum camerele video.

Senzori multistrat

Ideea unui senzor multistrat, similar filmului color modern cu o emulsie multistrat, a dominat întotdeauna mintea dezvoltatorilor de electronice, dar până de curând nu a avut metode de implementare practică.

Dezvoltatorii Foveon au decis să folosească proprietatea siliciului de a absorbi lumina de diferite lungimi de undă (culori) la diferite adâncimi ale cristalului prin plasarea senzorilor de culoare primară unul sub celălalt la diferite niveluri ale microcircuitului. Senzorii anunțați în 2005 au devenit implementarea acestei tehnologii.

Senzorii X3 citesc întreaga gamă de culori la fiecare pixel, astfel încât să nu sufere de problemele asociate cu interpolarea planului de culoare. Au propriile lor probleme - tendința de zgomot, stratul intermediar etc., dar această tehnologie este încă în dezvoltare activă.

Permisiune atunci când este aplicat senzorilor X3, are mai multe interpretări, pornind de la diverse aspecte tehnice. Deci, pentru modelul de top Foveon "X3 10.2 MP":

• Imaginea finală are o rezoluție de pixeli 3,4 megapixeli. Așa înțelege utilizatorul megapixelul.
• Senzorul are 10,2 milioane de senzori (sau 3,4×3). Această înțelegere este utilizată de companie în scopuri de marketing (aceste numere sunt prezente în marcaje și specificații).
• Senzorul oferă o rezoluție a imaginii (în sensul general) corespunzătoare 7 -senzor megapixel cu filtru Bayer (conform calculelor Foveon), deoarece nu necesita interpolare si deci ofera o imagine mai clara.

Caracteristici comparative

Performanţă

Camerele digitale și cu film, în general, au viteze similare, din punct de vedere al întârzierilor, înainte de a face o poză în diferite moduri. Deși anumite tipuri de camere digitale pot fi inferioare celor de film.

Întârzierea obturatorului

În același timp, cele mai multe camere digitale compacte și bugetare folosesc un lent, dar precis contrast autofocus (nu este valabil pentru camerele cu film). Camerele cu film din aceeași categorie folosesc sisteme de focalizare mai puțin precise (bazându-se pe înalte) dar rapide. Camerele SLR (atât digitale, cât și cu film) folosesc același sistem fază focalizare, cu întârzieri minime.

Pentru a reduce efectul focalizării automate asupra întârzierii obturatorului (atât în ​​camerele digitale, cât și în unele tipuri de camere cu film), se utilizează focalizarea preliminară (inclusiv proactivă, pentru obiecte în mișcare), care este activată de poziția din mijloc a butonului declanșator cu trei poziții. .

Întârziere în vizor

Vizoare non-optice utilizate în camerele digitale non-reflex - ecran LCD sau vizor electronic(ocular cu un ecran CRT sau LCD) poate afișa o întârziere a imaginii, care, la fel ca întârzierea obturatorului, poate duce la o întârziere la fotografiere.

Timp gata

Timpul de pregătire a camerei pentru fotografiere este un concept care există pentru camerele electronice și camerele cu elemente retractabile. Cele mai multe camere mecanice sunt întotdeauna gata de filmat și niciuna dintre ele nu este digitală - toate camerele digitale și spatele sunt electronice.

Timpul de pregătire al camerelor electronice este determinat de momentul inițializării camerei. Pentru camerele digitale, timpul de inițializare poate fi mai lung, dar destul de scurt - 100-200 milisecunde.

Camerele compacte cu lentile retractabile au timpi de operare semnificativ mai lungi, dar obiectivele retractabile au camere digitale și cu film.

Întârziere în fotografierea continuă

Întârzierea fotografierii continue se datorează procesării cadrului curent și pregătirii pentru fotografierea următoarei, care necesită ceva timp. Pentru o cameră cu film, această procesare ar fi rebobinarea filmului la următorul cadru.

Camera digitală trebuie să:

• Citiți datele de la senzor;
• Procesare imagine - realizați un fișier de formatul și dimensiunea cerute cu corecțiile necesare;
• Scrieți fișierul pe suport digital.

Cea mai lentă dintre operațiunile enumerate este scrierea pe media (Flash-card). Pentru optimizarea sa, - scrieți fișierul în buffer (AKA cache cache; zona RAM), în timp ce scrieți din buffer pe medii lenți, în paralel cu alte operațiuni.

Prelucrarea include un număr mare de operații de restaurare, corectare a imaginii, reducere la dimensiunea necesară și ambalare într-un fișier în formatul dorit. Pentru a crește performanța, pe lângă creșterea frecvenței părții procesor a camerei, crește eficiența acesteia prin dezvoltarea procesoarelor specializate cu implementare hardware a algoritmilor de procesare a imaginii.

Viteza de citire a senzorului devine de obicei un blocaj de performanță numai la camerele profesionale de top cu senzori de înaltă rezoluție. Producătorii elimină toate celelalte tipuri de întârzieri ale acestora. De regulă, viteza maximă a unui anumit senzor este limitată de factori fizici care duc la reduceri drastice ale calității imaginii la viteze mai mari. Pentru a lucra cu performanțe mai mari, se dezvoltă noi tipuri de senzori.

De asemenea, timpul de pregătire pentru următoarea fotografie (atât digitală, cât și convențională) este afectat de timpul necesar încărcării blițului, dacă este utilizat.

Numărul maxim de fotografii în fotografiere continuă

Memorarea în cache a scrierilor pe medii lenți, mai devreme sau mai târziu, duce la umplerea tamponului și la scăderea performanței la nivelul real. În funcție de software-ul camerei, fotografierea poate:

• stau;
• continuați cu viteză mică pe măsură ce imaginile sunt înregistrate;
• sau continuați cu aceeași viteză, suprascriind imaginile capturate anterior, dar neînregistrate în buffer.

Prin urmare, pentru fotografierea continuă, pe lângă numărul de cadre pe secundă, camera are un parametru numărul maxim de cadre, ceea ce camera poate face înainte ca memoria cache de scriere să se depășească. Această sumă depinde de:

• Dimensiunea memoriei RAM și rezoluția senzorului (specificații din fabrică) a camerei;
• Selectat de utilizator:
  • format de fișier (dacă camera permite acest lucru);
  • dimensiunea imaginii (dacă formatul o permite);
  • calitatea imaginii (dacă formatul o permite).

Camerele de filmat, în virtutea designului lor, funcționează întotdeauna la performanță reală, iar numărul maxim de cadre este limitat doar de numărul de cadre de pe film.

Fotografiere în infraroșu

Majoritatea camerelor digitale vă permit să fotografiați, parțial, în domeniul infraroșu invizibil (imagistica termică sau fotografie cu iluminare în infraroșu), deoarece fotosenzorul este capabil să perceapă partea superioară a acestui interval. Lumina vizibilă, dacă este necesar, poate fi filtrată cu o lumină specială.

În fotografia clasică, fotografia în infraroșu necesită o peliculă specială, dar, spre deosebire de fotosenzorii, este capabilă să surprindă cea mai mare parte a intervalului infraroșu.