Digitalna fotografija. Kamera naprava

Ko večina ljudi sliši besedo "digitalna fotografija", si predstavlja kompaktno digitalno kamero in fotografije, posnete z njo, na zaslonu monitorja. Toda kaj točno je "digitalna fotografija"?

V zadnjih 10 letih je z razvojem digitalne fotografije in globalnim padcem cen digitalnih fotoaparatov prišlo do močnega porasta foto industrije. Potopimo se malo v zgodovino digitalne fotografije. Začelo se je v zgodnjih 80-ih s konferenco v Tokiu 25. avgusta 1981, na kateri je Sony Corporation predstavila prototip podjetja - kamero Mavica (Magnetic Video Camera). V njem so bile posnete slike na dvopalčno disketo, SONY jo je poimenoval "Mavipak" - vsebovala je 50 barvnih fotografij v ločljivosti 570x490 slikovnih pik. Takrat je to veljalo za največjo ločljivost televizorja, na katerem so bile posnete fotografije. Toda Mavica je bila manj kot digitalni fotoaparat in bolj kot videokamera, ki je lahko posnela fotografije. Naprava je imela samo eno hitrost zaklopa 1/60 sekunde in vrednost občutljivosti, ki jo je ocenila Mednarodna organizacija za standardizacijo (ISO) 200.

Revolucija se je zgodila leta 1990, ko je šla v prodajo prva potrošniška kamera, Dycam Model 1 ali Logitech FotoMan. Kamera je imela matriko CCD z ločljivostjo 376 x 240 slikovnih pik in možnostjo snemanja črno-belih slik s 256 odtenki sive. Naprava je bila opremljena z vgrajenim pomnilnikom velikosti 1 megabajta, ki je omogočal shranjevanje do 32 slik in njihov prenos na osebni računalnik. Toda kamera je imela eno zelo resno pomanjkljivost - če so se baterije, ki napajajo kamero, izpraznile, so bile vse slike z nje izgubljene.

Leto za tem je Kodak predstavil profesionalni fotoaparat DCS-100, zasnovan na osnovi Nikona F3. Polnjenje kamere je bilo sestavljeno iz matrike z ločljivostjo 1,3 milijona slikovnih pik (trenutno so v mobilnih telefonih že nameščene matrike, ki so trikrat večje od matrike DCS-100). Slike v kameri so bile shranjene na zunanjem trdem disku s kapaciteto 200Mb. Teža celotnega kompleta je bila skoraj 25 kg, njegova cena pa približno 30.000 dolarjev.

Zdaj je čas, da razmislimo, kako se tradicionalna fotografija razlikuje od digitalne fotografije. Bistvena razlika je v načinu snemanja in shranjevanja slike. V klasični fotografiji je slika posneta v analogni obliki, to je, da se delci svetlobe, ki gredo skozi lečo objektiva, posnamejo na poseben film, prevlečen s plastmi srebrove emulzije. Za končni rezultat snemanja - natisnjeno sliko, je film izpostavljen kemični obdelavi, to je razvijanju, fiksiranju, pranju in sušenju. V tradicionalni fotografiji je film vmesni medij za shranjevanje. V tem primeru postane slika na filmu po razvijanju vidna, vendar negativna (tj. bela postane črna in obratno) in zrcalna. S povečavo ali kontaktnim tiskarskim strojem se negativna slika projicira na površino foto papirja, občutljivega na svetlobo. Osvetljen papir se nato razvije, fiksira, opere in posuši, rezultat pa je končni rezultat – končana fotografija.

Pri digitalni fotografiji svetlobni žarki, ki prehajajo skozi lečo objektiva, padejo na senzor-pretvornik (tako imenovana matrika kamere), ki je sestavljena iz več milijonov slikovnih pik senzorjev, občutljivih na zelene, rdeče in modre barve. Slika nastane zahvaljujoč interpolaciji, občutljivi piksli pa fotografiji dajo tisoč odtenkov. Nato signal iz matrike obdela procesor kamere in ga posname na pomnilniško kartico ali v vgrajeni bliskovni pomnilnik kamere.

Obstaja več formatov za snemanje prejetih slik:
- JPEG(Joint Photographic Experts Group) - je leta 1990 nastala s strani skupne skupine strokovnjakov s področja fotografije in je danes najbolj priljubljen format stiskanja slik. Priljubljenost je pridobil zaradi optimalnega razmerja med velikostjo in kakovostjo. Na primer, 15 megabajtno datoteko je mogoče stisniti na 1,2 megabajta tako rekoč brez izgube kakovosti, tj. Razliko lahko opazi le izurjeno oko, pa še to šele pri 100% povečavi slike. Stiskanje poteka z uporabo Huffmanovega algoritma.
- TIFF(Tagged Image File Format) - leta 1986 ga je izdala družba Aldus Corporation in je bil uveden kot standardni format za shranjevanje slik, ustvarjenih s paketi namiznega založništva in optičnimi bralniki. Zmožnost razširitve, ki vam omogoča snemanje rastrskih slik katere koli barvne globine, naredi ta format zelo obetaven za shranjevanje in obdelavo grafičnih informacij ter široko uporabo pri tiskanju. Format TIFF podpira več možnosti stiskanja:
– ne stiskajte slike;
– uporabite preprosto shemo PakBits;
– uporabljajte kompresijo T3 in T4 (algoritem, ki se uporablja tudi pri faks komunikaciji);
– uporabite nekatere dodatne metode, vključno z LZW in JPEG.
- SUROV(iz angleščine raw - surov) - slikovni format, ki je neposredno pridobljen podatke iz matrike kamere brez obdelave. Podatki RAW imajo bitno globino 12 ali 14 bitov na slikovno piko (JPEG ima 8 bitov) in vsebujejo veliko bolj popolne informacije o sliki. Ta format se pogosto imenuje "digitalni negativ" in tako kot film v analognem formatu obstaja posebna programska oprema za razvoj "surovega" formata v JPEG, ki ga razume večina uporabnikov.
Razširitve formata RAW za nekatere kamere:
- .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.

Posebno pozornost je treba posvetiti DNG(Digital Negative Specification) – format slike, imenovan digitalni negativ. Razvil ga je Adobe in napovedal leta 2004 za standardizacijo formata digitalnega negativa. Podjetje zagotavlja specifikacije formata DNG brezplačno, zato lahko vsak proizvajalec digitalne fotografske opreme omogoči podporo za ta format. Trenutno so Leica, Pentax, Hasselblad, Ricoh, Sinar vključili podporo za DNG v svoje nove kamere skupaj z lastnimi datotekami RAW. DNG zahteva tudi »razvijanje« in se odlično prevede v druge formate z uporabo na primer pretvornika Adobe DNG.

S prihodom digitalne fotografije je postal postopek pridobivanja končne fotografije na fotografskem papirju veliko lažji. Zdaj vam ni treba "pričarati" svetilk s kemičnimi raztopinami v temnem prostoru pod rdečo svetlobo, ampak samo povežite fotoaparat z osebnim tiskalnikom fotografij in pritisnite gumb "Natisni" na fotografiji, ki vam je všeč. Zmanjšali so se tudi stroški nakupa potrošnega materiala, na primer strošek filma za 36 sličic je približno 100 rubljev, strošek 4Gb SD kartice pa približno 400 rubljev, vendar je za razliko od filma na kartico mogoče postaviti približno 1500 slik. , z ločljivostjo kamere 5 milijonov slikovnih pik. Glede na to, da je kartica uporabna več let, je prihranek očiten! Koliko filma bi morali vzeti, ko greste na dopust? Na digitalnem fotoaparatu, tudi če je zmanjkalo prostora na spominski kartici, lahko takoj izbrišete manj zanimive posnetke in nadaljujete s snemanjem novih, zanimivih prizorov! In na filmu je rezultat viden šele po vrnitvi z dopusta in razvijanju filmov, kar neizkušenim fotografom omogoča več eksperimentiranja in hitrejši napredek. Ti in številni drugi dejavniki, ki so poenostavili življenje fotografa, so s pojavom digitalne fotografije pripomogli k množični strasti do fotografije med sodobno mladino in zelo olajšali življenje profesionalnim fotografom.

Digitalna fotografija je danes tako rekoč izpodrinila svojega »filmskega« predhodnika in se ne ustavlja pri svojem razvoju. Vsak mesec smo priča napovedi novih digitalnih fotoaparatov, ločljivost nekaterih je že presegla mejo 20 milijonov slikovnih pik in realističnost nastale slike že ustreza najboljšim filmskim DSLR-jem. Za nekatere je digitalna fotografija priložnost, da ujamejo vesele trenutke v življenju ljubljenih in prijateljev, za druge pa je sredstvo za samouresničitev in priložnost, da svoje najbolj neverjetne zamisli prenesejo v svet enic in ničel.

Anatolij Šiškin ©

Digitalna fotografija je vstopala v življenje postopoma, korak za korakom. Ameriška nacionalna vesoljska agencija je začela uporabljati digitalne signale v šestdesetih letih prejšnjega stoletja, skupaj z misijami na Luno (na primer za preslikavo luninega površja) – kot vemo, se lahko analogni signali izgubijo med prenosom, medtem ko so digitalni podatki veliko manj nagnjeni k napake. V tem obdobju je bila razvita prva ultra-natančna obdelava slik, ko je Nacionalna vesoljska agencija izkoristila moč računalniške tehnologije za obdelavo in izboljšavo vesoljskih slik. Hladna vojna, v kateri so bili uporabljeni številni vohunski sateliti in tajni slikovni sistemi, je prav tako pripomogla k pospešenemu razvoju digitalne fotografije.

Prvo elektronsko kamero brez filma je leta 1972 patentiral Texas Instruments. Glavna pomanjkljivost tega sistema je bila, da je bilo mogoče fotografije gledati le na televiziji. Podoben pristop je bil uporabljen v Sonyjevi Mavici, ki je bila avgusta 1981 napovedana kot prva komercialna elektronska kamera. Fotoaparat Mavica bi lahko že priključili na barvni tiskalnik. Hkrati to ni bil pravi digitalni fotoaparat - bil je bolj video kamera, s katero lahko posnameš in pokažeš posamezne slike. Mavica (Magnetic Video Camera) je lahko posnela do petdeset slik na dvopalčne diskete s senzorjem CCD 570 x 490 slikovnih pik, ki je ustrezal standardu ISO 200. Imela je eno hitrost zaklopa, enako 1/60 sekunde, ročno zaslonko nastavitev in tri zamenljive leče: 25 mm širokokotni, 50 mm normalni in 16-65 mm zoom objektiv. Dandanes se takšen sistem morda zdi primitiven, vendar ne pozabite, da je bila Mavica razvita pred skoraj 25 leti!

Leta 1992 je Kodak napovedal izdajo prvega profesionalnega digitalnega fotoaparata DCS 100, ki je temeljil na fotoaparatu Nikon F3. DCS 100 je vseboval 1,3 MB slikovni senzor CCD in prenosni trdi disk za shranjevanje 156 posnetih slik. Treba je opozoriti, da je ta disk tehtal približno 5 kg, sama kamera je stala 25 tisoč dolarjev, nastale slike pa so bile kakovosti, primerne samo za tiskanje na časopisnih straneh. Zato je bilo takšno fotografsko opremo priporočljivo uporabiti le v primerih, ko je bil čas pridobivanja slik pomembnejši od njihove kakovosti.

Obeti za digitalno fotografijo so postali jasnejši z uvedbo dveh novih vrst digitalnih fotoaparatov leta 1994. Apple Computer je prvi izdal kamero Apple QuickTake 100, ki je imela čudno obliko sendviča in je lahko posnela 8 slik z ločljivostjo 640 x 480 slikovnih pik. To je bil prvi digitalni fotoaparat za množice, na voljo po prodajni ceni 749 dolarjev. Slike, ki so bile narejene z njegovo pomočjo, so bile tudi slabe kakovosti, zaradi česar jih ni bilo mogoče pravilno natisniti, in ker je bil internet takrat v zgodnjih fazah razvoja, ta kamera ni bila razširjena.

Druga kamera, ki jo je istega leta izdal Kodak skupaj s tiskovno agencijo Associated Press, je bila namenjena fotoreporterjem. Njena modela NC2000 in NC200E združujeta videz in funkcionalnost filmskih kamer s takojšnjim dostopom do slik in udobjem zajemanja digitalnih kamer. Model NC 2000 je bil široko uporabljen v številnih redakcijah, kar je spodbudilo prehod s filmske na digitalno tehnologijo.

Od sredine 1990-ih so digitalni fotoaparati postali naprednejši, računalniki so postali hitrejši in cenejši, programska oprema pa naprednejša. Digitalni fotoaparati so v svojem razvoju prešli pot od tuje vrste naprav, ki so bile lahko ljube le njihovim ustvarjalcem, do univerzalne, za uporabo enostavne fotografske opreme, ki je vgrajena tudi v vseprisotne mobilne telefone in ima enake tehnične lastnosti kot najnovejši modeli digitalnih fotoaparatov polne dolžine (35 mm). In glede kakovosti nastalih slik je takšna fotografska oprema boljša od filmskih kamer.

Spremembe, ki se nenehno dogajajo v tehnologiji digitalnih fotoaparatov, so neverjetne.

Kljub obilici fotografov, pogosto samostojnih, le redki znajo podrobneje povedati o zgodovini fotografije. Prav to bomo storili danes. Po branju članka boste izvedeli: kaj je kamera obscura, kateri material je postal osnova za prvo fotografijo in kako se je pojavila trenutna fotografija.

Kako se je vse začelo?

Ljudje poznamo kemijske lastnosti sončne svetlobe že zelo dolgo. Že v starih časih so lahko rekli, da sončni žarki temnejo barvo kože, ugibali so vpliv svetlobe na okus piva in lesketanje dragih kamnov. Zgodovina sega več kot tisoč let nazaj v opazovanja obnašanja določenih predmetov pod vplivom ultravijoličnega sevanja (ta vrsta sevanja je značilna za sonce).

Prvi analog fotografije se je začel zares uporabljati že v 10. stoletju našega štetja.

Ta aplikacija je bila sestavljena iz tako imenovane kamere obscura. To je popolnoma temna soba, katere ena od sten je imela okroglo luknjo, skozi katero je prehajala svetloba. Po njegovi zaslugi se je na nasprotni steni pojavila projekcija slike, ki so jo takratni umetniki »priredili« in dobili čudovite risbe.

Podoba na stenah je bila obrnjena na glavo, a zaradi tega ni bila nič manj lepa. Ta pojav je odkril arabski znanstvenik iz Basre po imenu Algazen. Dolgo časa je opazoval svetlobne žarke, pojav kamere obscure pa je prvi opazil na zatemnjeni beli steni svojega šotora. Znanstvenik je z njim opazoval temnenje sonca: že takrat so razumeli, da je pogled v sonce zelo nevaren.

Prva fotografija: ozadje in uspešni poskusi.

Glavna predpostavka je dokaz Johanna Heinricha Schulza iz leta 1725, da je svetloba tista, ki povzroči, da srebrova sol postane temna. To je storil po naključju: poskušal je ustvariti svetlečo snov, zmešal je kredo z dušikovo kislino in majhno količino raztopljenega srebra. Opazil je, da je pod vplivom sončne svetlobe bela raztopina potemnila.

To je znanstvenika spodbudilo k še enemu poskusu: poskušal je dobiti podobo črk in številk tako, da jih je izrezal na papir in nanesel na osvetljeno stran posode. Podobo je prejel, a niti pomislil ni, da bi jo shranil. Na podlagi dela Schultza je znanstvenik Grotthus ugotovil, da se absorpcija in emisija svetlobe pojavita pod vplivom temperature.

Kasneje, leta 1822, je bila pridobljena prva podoba na svetu, bolj ali manj znana sodobnemu človeku. Prejel jo je Joseph Nicéphore Niépce, vendar okvir, ki ga je prejel, ni bil pravilno ohranjen. Zaradi tega je še naprej delal z veliko marljivostjo in prejel celovečerni posnetek iz leta 1826 z naslovom "Pogled iz okna". Prav on se je zapisal v zgodovino kot prva polnopravna fotografija, čeprav je bila še vedno daleč od kakovosti, ki smo je vajeni.

Uporaba kovin je bistveno poenostavitev postopka.

Nekaj ​​let pozneje, leta 1839, je drugi Francoz, Louis-Jacques Daguerre, objavil nov material za fotografiranje: bakrene plošče, prevlečene s srebrom. Po tem je bila plošča prepojena z jodovimi hlapi, ki so ustvarili plast fotoobčutljivega srebrovega jodida. Prav on je bil ključen za bodočo fotografijo.

Po obdelavi je bila plast izpostavljena 30 minut v prostoru, osvetljenem s sončno svetlobo. Nato so ploščo odnesli v temno sobo in obdelali z živosrebrnimi hlapi, okvir pa pritrdili s kuhinjsko soljo. Prav Daguerre velja za tvorca prve bolj ali manj kakovostne fotografije. Čeprav ta metoda še zdaleč ni bila »navadni smrtniki«, je bila že bistveno enostavnejša od prve.

Barvna fotografija je preboj svojega časa.

Mnogi mislijo, da se je barvna fotografija pojavila šele z nastankom filmskih kamer. To sploh ne drži. Leto nastanka prve barvne fotografije se šteje za leto 1861, takrat je James Maxwell prejel sliko, kasneje imenovano "tartan trak". Za izdelavo smo uporabili metodo tribarvne fotografije ali metodo barvnega ločevanja, kar vam je ljubše.

Za pridobitev tega okvirja so bile uporabljene tri kamere, od katerih je bila vsaka opremljena s posebnim filtrom, ki je sestavljal primarne barve: rdečo, zeleno in modro. Kot rezultat smo dobili tri slike, ki so bile združene v eno, vendar takega postopka ni mogoče imenovati preprost in hiter. Za poenostavitev so bile opravljene obsežne raziskave fotoobčutljivih materialov.

Prvi korak k poenostavitvi je bila identifikacija senzibilizatorjev. Odkril jih je Hermann Vogel, znanstvenik iz Nemčije. Čez nekaj časa mu je uspelo pridobiti plast, občutljivo na zeleni barvni spekter. Kasneje je njegov študent Adolf Mithe ustvaril senzibilizatorje, ki so bili občutljivi na tri osnovne barve: rdečo, zeleno in modro. Svoje odkritje je predstavil leta 1902 na berlinski znanstveni konferenci skupaj s prvim barvnim projektorjem.

Eden prvih znanstvenikov fotokemikov v Rusiji, Sergej Prokudin-Gorsky, učenec Mite, je razvil senzibilizator, bolj občutljiv na rdeče-oranžni spekter, kar mu je omogočilo, da je presegel svojega učitelja. Uspelo mu je tudi zmanjšati hitrost zaklopa, uspel je narediti fotografije bolj razširjene, torej je ustvaril vse možnosti za reprodukcijo fotografij. Na podlagi izumov teh znanstvenikov so bile ustvarjene posebne fotografske plošče, ki so bile kljub svojim pomanjkljivostim izjemno povpraševane med običajnimi potrošniki.

Takojšnja fotografija je še en korak k pospešitvi procesa.

Na splošno se leto pojavljanja te vrste fotografije šteje za leto 1923, ko je bil zabeležen patent za ustvarjanje "takojšnje kamere". Takšna naprava je bila malo uporabna, kombinacija kamere in temnice je bila izjemno okorna in ni bistveno skrajšala časa, potrebnega za pridobitev kadra. Razumevanje problema je prišlo malo kasneje. Sestavljen je bil iz neprijetnosti postopka pridobivanja končnega negativa.

V tridesetih letih so se prvič pojavili zapleteni svetlobno občutljivi elementi, ki so omogočili pridobivanje že pripravljenih pozitivnih slik. Za njihov razvoj se je sprva ukvarjala Agfa, množično pa so se jih lotili fantje iz Polaroida. Prve kamere podjetja so omogočile takojšnje sprejemanje fotografij takoj po zajemu kadra.

Malo kasneje so podobne ideje poskušali uresničiti v ZSSR. Tukaj sta bila ustvarjena sklopa fotografij "Moment" in "Photon", vendar nista našla priljubljenosti. Glavni razlog je pomanjkanje edinstvenih svetlobno občutljivih filmov za pridobivanje pozitivnih slik. Prav princip, ki so ga postavile te naprave, je postal eden ključnih in najbolj priljubljenih ob koncu 20. – začetku 21. stoletja, zlasti v Evropi.

Digitalna fotografija je velik preskok v razvoju industrije.

Ta vrsta fotografije se je v resnici začela šele pred kratkim - leta 1981. Japonci se lahko varno štejejo za ustanovitelje: Sony je pokazal prvo napravo, v kateri je matrika nadomestila fotografski film. Vsi vedo, kako se digitalni fotoaparat razlikuje od filmskega fotoaparata, kajne? Da, tega ne bi mogli imenovati visokokakovosten digitalni fotoaparat v sodobnem smislu, a prvi korak je bil očiten.

Pozneje so številna podjetja razvila podoben koncept, vendar je prvo digitalno napravo, kot so jo vajeni videti, ustvaril Kodak. Fotoaparat so začeli množično izdelovati leta 1990 in skoraj takoj je postal super priljubljen.

Leta 1991 sta Kodak in Nikon izdala profesionalni digitalni SLR fotoaparat Kodak DSC100, ki temelji na fotoaparatu Nikon F3. Ta naprava je tehtala 5 kilogramov.

Omeniti velja, da se je s prihodom digitalnih tehnologij obseg uporabe fotografije razširil.
Sodobne kamere so praviloma razdeljene v več kategorij: profesionalne, amaterske in mobilne. Na splošno se med seboj razlikujejo le po velikosti matrike, optiki in algoritmih obdelave. Zaradi majhnega števila razlik se meja med amaterskimi in mobilnimi kamerami postopoma briše.

Uporaba fotografije

Sredi prejšnjega stoletja si je bilo težko predstavljati, da bodo jasne slike v časopisih in revijah postale obvezen atribut. Fotografski razmah je postal še posebej izrazit s prihodom digitalnih fotoaparatov. Da, mnogi bodo rekli, da so bile filmske kamere boljše in bolj priljubljene, vendar je bila digitalna tehnologija tista, ki je fotografski industriji omogočila, da se je rešila težav, kot je zmanjkalo filma ali prekrivanje sličic.

Poleg tega sodobna fotografija doživlja izjemno zanimive spremembe. Če ste morali prej, na primer, za pridobitev fotografije za potni list stati v dolgi vrsti, fotografirati in počakati še nekaj dni, preden ste jo natisnili, je zdaj dovolj, da se samo fotografirate na belem ozadju z določeno zahteve na telefonu in natisnite fotografije na poseben papir.

Tudi umetniška fotografija je močno napredovala. Prej je bilo težko dobiti zelo podroben posnetek gorske pokrajine, težko je bilo izrezati nepotrebne elemente ali narediti kakovostno obdelavo fotografij. Zdaj tudi mobilni fotografi, ki so pripravljeni brez težav konkurirati žepnim digitalnim fotoaparatom, dobivajo čudovite posnetke. Seveda se pametni telefoni ne morejo kosati s polnopravnimi fotoaparati, kot je Canon 5D, vendar je to tema za drugo razpravo.

Digitalni SLR za začetnike 2.0- za poznavalce NIKON-a.

Moje prvo OGLEDALO- za poznavalce CANON-a.

Torej, dragi bralec, zdaj veš nekaj več o zgodovini fotografije. Upam, da vam bo to gradivo koristilo. Če je temu tako, zakaj se potem ne bi naročili na posodobitve spletnega dnevnika in o tem povedali svojim prijateljem? Poleg tega vas čaka še veliko zanimivega gradiva, ki vam bo omogočilo, da postanete bolj opismenjeni na področju fotografije. Vso srečo in hvala za pozornost.

S spoštovanjem, Timur Mustaev.

Digitalna fotografija- razdelek, ki se nanaša na prejemanje informacij, shranjenih v digitalni obliki. Digitalna fotografija za razliko od filmske fotografije za snemanje slik uporablja električne signale namesto kemičnih procesov. Trenutno se digitalna fotografija vse bolj uporablja, saj je prodaja digitalnih fotoaparatov v večini držav že presegla prodajo filmskih fotoaparatov. Tehnologije za pridobivanje digitalnih slik se vse pogosteje uporabljajo v napravah, ki prej temu niso bile namenjene, na primer v oz.

Dandanes se v digitalni fotografiji uporablja več vrst senzorjev. Glede na elementno bazo:

• (CCD)
• (CMOS)
• Senzor DX (hibrid CMOS/CCD)

Glede na tehnologijo ločevanja barv:

• matrice z
• matrice

Večnamenskost

Če izvzamemo najcenejše možnosti () in najdražje profesionalne naprave, digitalni fotoaparat posname posnete slike na elektromagnetni medij, predvsem na kartice Flash in mini diske, čeprav so prej obstajale naprave, ki so za te namene uporabljale in .

Številni digitalni fotoaparati poleg fotografij omogočajo snemanje video in zvočnih fragmentov. Nekatere naprave je mogoče uporabiti kot spletne kamere, številne pa vam omogočajo, da jih neposredno povežete za tiskanje ali ogled fotografij.

Primerjava s filmom

Prednosti digitalne fotografije

• Hiter pregled zajetih okvirjev vam omogoča hitro razumevanje napak in ponovno snemanje neuspelega okvirja;
• Plačate samo za tiskanje končnih fotografij;
• Dolgotrajno shranjevanje fotografij na elektronskem mediju (s pravočasnim kopiranjem na sveže medije v skladu z življenjsko dobo medija) ne povzroči poslabšanja njihove kakovosti;
• Slike so pripravljene za obdelavo in reprodukcijo na , ni jih treba skenirati;
• Večina digitalnih fotoaparatov je kompaktnejših od filmskih primerkov;
• Številni digitalni fotoaparati omogočajo snemanje v infrardečih žarkih le z uporabo, medtem ko klasična fotografija zahteva posebno;
• Možnost prilagodljivega upravljanja, medtem ko je barvni film na voljo le v dveh vrstah - za snemanje podnevi in ​​za snemanje pod električno osvetlitvijo.

Prednosti filmske fotografije

• Večina amaterskih filmskih kamer uporablja široko dostopne standardne baterije, v nasprotju s specializiranimi baterijami v večini digitalnih kamer (predvsem zaradi kompaktnosti kamere).
• Življenjska doba baterije kompleta baterij v filmski kameri je veliko daljša;
• Enostavne mehanske kamere sploh ne potrebujejo električne energije in se lahko uporabljajo v ekstremnih pogojih;
• Fotografski film, zlasti negativni film, ima veliko večjo matrico kot digitalne matrice, kar vam omogoča snemanje prizorov z velikim razponom brez izgube podrobnosti;
• Na zelo dolgih razdaljah slaba raven opazno presega zrnatost filma;
• Filmska črno-bela fotografija z uporabo kompenzacijskih filtrov je boljša od naknadne obdelave na podoben način z digitalnimi fotografijami zaradi opazno boljše kakovosti slike;
• Digitalni fotoaparati so še vedno veliko dražji od svojih filmskih primerkov;
• Obeti za dolgoročno shranjevanje digitalnih medijev so še vedno nejasni. Fotografije je treba občasno kopirati na nov medij.

Enake priložnosti

• Zrnatost filma ima svojo analogijo v obliki. Večja kot je zaloga filma ali višji kot je ISO ekvivalent digitalnega okvirja, večja je raven šuma ali zrnatost;
• Zmogljivost sodobnih digitalnih fotoaparatov je enaka zmogljivosti podobnih filmskih modelov, z izjemo časa zaklopa () pri modelih, ki uporabljajo kontrastni sistem (večina običajnih modelov brez ogledal);

Primerjava formatov okvirjev

Večina digitalnih fotoaparatov ima razmerje stranic 1,33 (4:3), enako kot razmerje stranic večine računalniških monitorjev in televizorjev. Filmska fotografija uporablja razmerje stranic 1,5 (3:2). Nekateri digitalni fotoaparati omogočajo fotografiranje z razmerjem stranic filma, vključno z večino fotoaparatov DSLR, da se zagotovi kontinuiteta in združljivost dodatkov za filmske fotoaparate.

Zaključek

Za zaključek lahko rečemo, da je digitalna fotografija danes očitno bolj zaželena za amaterje in večino profesionalcev, razen fotografov z zelo specifičnimi zahtevami oziroma tistih, ki snemajo v velikem in srednjem formatu.

Nastavitve digitalnega fotoaparata

Kakovost slike, ki jo ustvari digitalni fotoaparat, je sestavljena iz številnih komponent, ki jih je veliko več kot pri filmski fotografiji. Med njimi:

• Kakovost optike, vključno z nivojem
• Vrsta matrice: oz
• Fizična velikost matrice
• Kakovostna vgrajena obdelava, vključno z zmanjšanjem šuma
• Število slikovnih pik matrike

Število slikovnih pik matrike

Število slikovnih pik matrike je zdaj več milijonov in se meri v megapikslih. Število megapikslov matrike proizvajalec navede v potnem listu kamere. Čeprav so proizvajalci pogosto neiskreni, skrivajo način izračuna teh podatkov. Na primer, za kamere, ki uporabljajo matrike c (in to je velika večina sodobnih kamer), proizvajalec navede število slikovnih pik v končni datoteki, čeprav v matriki vsaka celica zazna samo eno barvno komponento, preostale komponente pa so pridobljeno matematično na podlagi podatkov iz sosednjih celic. In na primer, za kamere, ki temeljijo na senzorju, je navedeno trikrat več kot dejanske, čeprav s formalnega vidika tukaj ni napake, saj je vsaka celica takšne matrike sestavljena iz treh plasti, vsaka od ki zaznava lastno barvo. Na podlagi zgoraj navedenega je nepravilno primerjati ti dve tehnologiji samo po številu megapikslov.

Formati datotek

Večina sodobnih digitalnih fotoaparatov snema slike v naslednjih formatih:

• - format, ki izvaja stiskanje z izgubo. Kompromis med kakovostjo in velikostjo datoteke. Omogoča nastavitev stopnje stiskanja (in ustrezno kakovosti). Na voljo na veliki večini digitalnih fotoaparatov.
• - format brez stiskanja ali s stiskanjem brez izgube (stiskanje). Praviloma se izvaja samo v fotoaparatih, ki trdijo, da so profesionalni. V profesionalnih zrcalnorefleksnih fotoaparatih se TIFF skoraj ne uporablja in njegova podpora niti ni implementirana, saj po eni strani pri najvišji kakovosti daje zadovoljivo kakovost, če pa je treba več, je format RAW prostorninsko manjši in zato vsebuje več podatke. Velikost datoteke (če je nestisnjena) lahko preprosto določite tako, da pomnožite navpično in vodoravno ločljivost matrike s številom bajtov na slikovno piko. Običajno se uporablja le, če ni mogoče uporabiti RAW, JPEG pa ni primeren zaradi izgube podatkov. Format TIFF lahko uporablja 8 ali 16 bitov na barvo.
• RAW - datoteka tega formata je "poldokončana" slika - informacije, prebrane iz matrike brez obdelave (ali z minimalno obdelavo). Namen tega formata je omogočiti fotografu, da v celoti vpliva na proces fotografiranja slike z možnostjo naknadne korekcije parametrov fotografiranja (barvno ravnovesje, ) in stopnje potrebnih transformacij (popravek kontrasta, ostrine, nasičenosti, zmanjševanje hrupa itd.), vključno s popravkom napak fotografa. Format RAW vsebuje podatke s toliko natančnosti in dinamičnega razpona, kolikor jih zmore senzor fotoaparata, običajno okoli 12 bitov na barvo na linearni lestvici. Medtem ko formata TIFF ali JPEG najpogosteje uporabljata 8 bitov na barvo v lestvici s kompenzacijo gama (JPEG ima tudi izgubo pri stiskanju). Poleg tega so podatki v TIFF ali JPEG shranjeni z že uporabljenimi filtri "v fotoaparatu" (ostrina, kontrast itd., ki se uporabljajo med fotografiranjem). Poleg tega lahko računalnik izvede potrebne pretvorbe natančneje in učinkoviteje kot procesor kamere. Format datoteke RAW je specifičen za vsak fotoaparat, ima lahko različne končnice (CRW, CR2, NEF itd.) in ga podpira manj programov za obdelavo slik. Za pridobitev slike iz formata RAW se uporablja poseben program (pretvornik RAW) ali ustrezen program, ki "razume" ta format. Format RAW se običajno izvaja v amaterskih in profesionalnih fotoaparatih. Datoteka RAW je običajno manjša ali enaka velikosti kot datoteka TIFF, vendar se velikosti datotek razlikujejo zaradi uporabljenih tehnologij stiskanja brez izgub.

Dodatne informacije o parametrih fotografiranja so dodane slikam v .

Mediji za shranjevanje

Večina sodobnih digitalnih fotoaparatov snema posnete slike na kartice Flash v naslednjih formatih:

• (CF-I ali CF-II)
• (modifikacije PRO, Duo, PRO Duo)
• (MMC)

Prav tako je možno večino kamer neposredno povezati z računalnikom preko standardnih vmesnikov - in (FireWire). Prej se je uporabljala tudi serijska povezava, ki pa se zdaj ne uporablja več.

Digitalna ozadja

Digitalne hrbtne strani se uporabljajo v profesionalni studijski fotografiji. So naprave, ki vsebujejo fotoobčutljivo matriko, procesor, pomnilnik in vmesnik z računalnikom. Na profesionalnih fotoaparatih srednjega formata je namesto filmskih kaset nameščen digitalni hrbet. Najnaprednejši sodobni digitalni hrbtišča vsebujejo do 39 megapikslov v matriki.

Velikost senzorja in kot slike

Dimenzije matrice večine digitalnih fotoaparatov so manjše od standardnega 35 mm filmskega okvirja. V zvezi s tem se pojavi koncept enakovredna goriščna razdalja in faktor pridelka.

Enakovredna goriščna razdalja je leča, ki bo pri uporabi na 35 mm filmu proizvedla enako goriščno razdaljo kot primerjani digitalni fotoaparat. Razmerje med dejansko goriščno razdaljo in ekvivalentom se imenuje crop faktor.

Upoštevanje crop faktorja je še posebej pomembno pri uporabi digitalnih fotoaparatov z izmenljivimi fotoaparati. Če na primer uporabimo objektiv z goriščno razdaljo 50 mm z digitalnim fotoaparatom, katerega crop faktor je 1,6, potem bomo pri snemanju na film dobili slikovni kot, enak objektivu 80 mm. Treba je opozoriti, da se pri namestitvi leč na digitalne fotoaparate goriščna razdalja ne poveča, kot mnogi mislijo. Fizično je odrezan le tisti del okvirja, ki ne pade na matrico, to pomeni, da se spremeni , ne pa . Vendar učinek na perspektivo slike ostaja skladen s 50 mm objektivom. Zaradi tega okvir, posnet s takšnim digitalnim fotoaparatom skozi 50 mm objektiv, ravno z vidika učinka na perspektivo ne bo popolnoma enakovreden okvirju, posnetemu z 80 mm objektivom na film. Z 80mm objektivom bo perspektiva bolj "stisnjena".

Prednosti

Hitro dobite rezultate

Nastalo sliko je mogoče videti veliko hitreje kot pri tradicionalnem fotografskem postopku. Fotoaparati praviloma omogočajo ogled slike na vgrajenem ali priključenem monitorju takoj po fotografiranju (v brezzrcalnih in nekaterih zrcalnorefleksnih fotoaparatih pa še pred fotografiranjem). Poleg tega lahko sliko hitro prenesete na svoj računalnik in jo nato pregledate v vseh podrobnostih.

Hitri rezultati omogočajo zgodnje odkrivanje usodnih napak (in ponovno fotografiranje) in enostavno učenje. Kar je priročno tako za začetnike kot za amaterje/profesionalce.

Pripravljen za uporabo na računalniku

Digitalna fotografija je najhitrejši in najcenejši način pridobivanja slik za kasnejšo uporabo na računalniku – pri oblikovanju spletnih strani, nalaganju slik (fotografij ljudi in predmetov) v podatkovne baze, ustvarjanju umetniških del na podlagi fotografij, meritvah itd.

Na primer, pri pripravi sodobnih mednarodnih potnih listov se oseba fotografira z digitalnim fotoaparatom. Njegova fotografija je natisnjena na potnem listu in vnesena v bazo podatkov.

Pri tradicionalnem fotografskem postopku je potrebno slike pred obdelavo na računalniku, kar zahteva dodatna sredstva.

Stroškovno učinkovito in preprosto

Proces digitalnega snemanja ne zahteva potrošnega materiala (film) in orodij/materialov za fotografski proces (razvijanje slike na film). Zato neuspešni posnetki, če ne upoštevamo stroškov dela, fotografa ne stanejo niti penija. Natančneje, stanejo zelo malo, saj so digitalni mediji večinoma ponovno uporabni z velikim virom za prepisovanje.

Poleg tega lahko celoten postopek od fotografiranja do prejemanja natisov (ali predogledov) izvedete kar iz udobja svojega doma ali studia, zanj potrebujete le računalnik in tiskalnik fotografij. Zmogljivosti in kakovost odtisov (v primerjavi z obdelavo v laboratoriju) bodo v tem primeru odvisne le od zmogljivosti opreme in spretnosti operaterja.

Studii za takojšnjo fotografijo, ki jih sestavljajo digitalni fotoaparat, računalnik in digitalna temnica, postajajo vse pogostejši. Fotografije, posnete v takem studiu, so boljše v kakovosti slike in trajnosti od tradicionalnih takojšnjih fotografij polaroidnega tipa.

Nekateri fotoaparati in tiskalniki omogočajo fotografiranje brez računalnika (fotoaparati in tiskalniki z neposredno povezavo ali tiskalniki, ki tiskajo s pomnilniških kartic), vendar ta možnost običajno izključuje možnost popravka slike in ima druge omejitve.

Prilagodljiv nadzor parametrov snemanja

Digitalno fotografiranje omogoča fleksibilen nadzor nekaterih parametrov, ki so v tradicionalnem fotografskem procesu strogo vezani na fotografski filmski material – svetlobna občutljivost in barvno ravnovesje (imenovano tudi ravnotežje beline).

Svetlobno občutljivost (v enotah ISO, podobno kot pri fotografskih materialih) lahko nastavite ročno ali pa jo samodejno določi fotoaparat glede na prizor, ki ga fotografirate.

V tradicionalnem fotografskem procesu se uporabljata dve vrsti filma z različnim barvnim ravnovesjem (za dnevno in električno osvetlitev) ter korekcijski filtri.

Digitalni fotoaparat lahko spreminja barvno ravnovesje zelo prilagodljivo – lahko ga izberete glede na osvetlitev, pustite, da ga kamera samodejno določi, ali pa ga natančno prilagodite na podlagi sivega vzorca.

Širok nabor zmožnosti naknadnega postopka

Za razliko od tradicionalnega fotografskega postopka so pri digitalni fotografiji zelo široke možnosti popravkov in dodajanja dodatnih učinkov po fotografiranju.

Veliko lažje in bolje kot pri snemanju na film lahko obračate, obrežete, montirate, spreminjate parametre slike (v celoti ali na ločenem območju), izvajate ročno ali samodejno popravljanje napak.

Prednosti digitalne predstavitve

Ker je izvirna slika med digitalnim fotografiranjem niz številk, je shranjevanje, kopiranje ali prenos na poljubno razdaljo ne spremeni – vsaka kopija je enaka izvirniku. Vsekakor je nezanesljivost podatkov mogoče preprosto ugotoviti in narediti večkratno kopiranje/prenos celotnega niza ali njegovega fragmenta (ali njegovo obnovitev z odvečnimi informacijami). Kopija iz filma, zlasti pri zaporedni kopiji, se bo razlikovala od izvirnika.

Digitalni mediji seveda lahko odpovejo, vendar lahko informacije, če so pravilno shranjene (z zadostno redundanco in občasno menjavo medijev), ostanejo nespremenjene poljubno časovno obdobje.

Kompaktnost

Večina digitalnih fotoaparatov je kompaktnejših od filmskih primerkov, saj v njihovi zasnovi ni treba dodeliti prostora za film in mehaniko filmskih kanalov.

Zmožnost miniaturizacije elementov digitalnih fotoaparatov omogoča izdelavo ultrakompaktnih različic fotoaparatov in fotoaparatov, vgrajenih v vse vrste naprav, ki prvotno niso bile namenjene fotografiji - predvajalniki itd.

Zmanjšane geometrijske dimenzije (predvsem optične) seveda vnašajo v slike svoje značilnosti:

• visoka (vgrajene možnosti praviloma sploh nimajo mehanizmov za ostrenje)
• nizka optična ločljivost (»mehkoba«) slik
• več šuma - majhen senzor ima manjšo občutljivost in signal iz njega potrebuje dodatno ojačanje, kar poleg signala poveča tudi šum v ozadju

Število okvirjev

Digitalni fotoaparati praviloma omogočajo večje število posnetkov kot filmski fotoaparati, saj so (če ne upoštevamo kapacitete baterij) omejeni le s kapaciteto digitalnih medijev, slednji pa imajo širši razpon kot film. Dejansko število fotografij, ki jih lahko posnamemo na medij, pa je odvisno od lastnosti fotoaparata (ločljivosti slike) in formata zapisa.

Poleg tega lahko pri digitalnem fotografiranju po želji/potrebi povečamo število posnetkov z zmanjšanjem parametrov slike - ločljivost, format zapisa in/oz. kakovosti Slike.

• Ločljivost se običajno lahko zmanjša za 2-4 krat ali zmanjša na standardne ločljivosti (640x480, 1024x768, 1600x1200)
• Snemalni formati se razlikujejo glede na količino shranjenih informacij, vrsto stiskanja itd.
• Spodaj kakovosti Običajno je razumeti stopnjo stiskanja z izgubo informacij (praviloma pri shranjevanju v obliki) - z nizko kakovostjo slika izgubi odtenke, vendar zavzame manj prostora.

Če imate čas, lahko tudi izbrišete neuspešne okvirje z medija in tako naredite prostor za nove ter prenesete okvirje v računalnik ali žepne naprave za shranjevanje velikih količin informacij.

Seveda lahko uporabite tudi več medijev, vendar je ta možnost na voljo tudi za filmske kamere.

Težave

Ločljivost slike

Pri digitalnem fotografiranju je slika predstavljena kot ločen niz točk (). Podrobnosti slike, manjše od ene piksle, se ne ohranijo. nastala slika (število ali velikost slikovnih pik matrike) je določena z osnovno ločljivostjo senzorja kamere in njegovimi trenutnimi nastavitvami.

Hkrati ima fotografski film tudi svojo diskretnost. Sliko na filmu tvorijo črne ali pigmentne domene (»zrna«) različnih velikosti, ki se nalagajo med fotografskim procesom.

Na podlagi povprečne velikosti zrn fotografskega filma velja, da je podobna ločljivost za digitalno sliko 12–16 milijonov slikovnih pik na okvir. Profesionalne kamere imajo to ali večjo ločljivost.

Vendar pa je dejanska ločljivost nastale slike (to je stopnja zaznavnosti podrobnosti) poleg ločljivosti slikovnih pik senzorja odvisna od optične ločljivosti leče in zasnove senzorja.

Optična ločljivost objektiva

Ločljivost slike ne sme biti večja od ločljivosti leče. Zadostno optično ločljivost za pridobitev jasne slike z ločljivostjo 12-16 milijonov slikovnih pik lahko zagotovi le snemljiva polprofesionalna optika. Objektivi večine kompaktnih fotoaparatov zagotavljajo ločljivost 2-4 (včasih 6) milijonov slikovnih pik.

V primerjavi s filmskimi fotoaparati imajo digitalni fotoaparati istega razreda enake ali manjše objektive (in zato potencialno nižjo ločljivost).

Fotoaparati DSLR uporabljajo enake objektive, vendar modeli s senzorji delnega formata zajamejo le del okvirja in imajo zato nižjo ločljivost glede na velikost okvirja.

Učinek senzorske naprave

Ločljivost slike lahko tudi omejuje zasnovo senzorja. (glejte razdelek ).

Digitalni hrup

Digitalne fotografije tako ali drugače vsebujejo . Količina šuma je odvisna od tehnoloških značilnosti senzorja (velikost linearnih slikovnih pik, uporabljena tehnologija CCD/CMOS itd.).

Šum je na slikah bolj opazen. Šum se poveča z večjo fotoobčutljivostjo fotografiranja, pa tudi s podaljševanjem časa osvetlitve.

Digitalni šum je nekoliko enakovreden zrnatosti filma. Zrnatost se poveča s hitrostjo filma, tako kot digitalni šum. Vendar sta zrnat in digitalni šum različne narave in se razlikujeta po videzu:

Za razliko od digitalnega šuma, ki se razlikuje od kamere do kamere, stopnja zrnatosti filma ni odvisna od uporabljene kamere – najdražja profesionalna kamera in poceni kompaktna kamera na istem filmu bosta ustvarila sliko z enako zrnatostjo.

Digitalni šum se začne dušiti že pri branju s senzorja (z odštevanjem »ničelne« ravni vsake slikovne pike od potenciala branja) in se nadaljuje, ko sliko obdela kamera (ali pretvornik datotek RAW). Če je potrebno, lahko šum dodatno zadušimo tudi v programih za obdelavo slik.

Moire

Pri digitalnem fotografiranju pride do slik, tako da če slika vsebuje drug raster (teksturirane tkanine, linearni vzorci, monitorji in TV zasloni), ki je po velikosti blizu rastru senzorja, lahko pride do iztekanja rastra, ki tvori območja povečane in zmanjšane svetlosti, ki se združijo v črte. in teksture, ki niso na temo snemanja.

Moire se povečuje, ko se frekvence približujejo, kot med rastri pa se zmanjšuje. Slednja lastnost pomeni, da je moire mogoče zmanjšati s snemanjem prizora iz določenega eksperimentalno izbranega kota. Normalno orientacijo prizora je mogoče vrniti v grafičnem urejevalniku (za ceno izgube robov in nekaj izgube jasnosti).

Moire je močno oslabljen zaradi defokusiranja - vključno s filtri za "mehčanje" (ki se uporabljajo v portretni fotografiji) ali optiko z relativno nizko ločljivostjo, ki ne more izostriti točke, sorazmerne z rastrsko linijo senzorja (to je optika z nizko ločljivostjo ali senzor z majhnimi slikovnimi pikami).

Senzorji, ki so pravokotna matrika svetlobno občutljivih senzorjev, imajo vsaj dva rastra - vodoravnega, ki ga tvorijo črte slikovnih pik, in navpičnega, pravokotnega nanj. Na srečo ima večina sodobnih fotoaparatov dovolj nizko optično ločljivost (ali dovolj visoko ločljivost senzorja), da dobro izostrijo raster blizu frekvence, nastali moiré pa je precej šibak.

Statične napake senzorja

Zaradi tovarniške napake imajo lahko posamezni svetlobno občutljivi elementi senzorja nenormalno (zmanjšano ali povečano) občutljivost ali pa sploh ne delujejo. Med delovanjem se lahko pojavijo novi okvarjeni elementi.

Na trenutni stopnji razvoja tehnologije proizvodnje senzorjev se je zelo težko izogniti pojavu okvarjenih elementov, senzorji, ki jih vsebujejo v majhnih količinah, pa se ne štejejo za okvarjene.

Statično "beli" ali elementi s povečano občutljivostjo se imenujejo "vroče" slikovne pike (ali vroče slikovne pike), statično črne pa "mrtve" ali "zlomljene" slikovne pike.

Napake na sliki, ki nastanejo zaradi anomalij tipala, običajno odpravijo filtri za zmanjšanje šuma.

Kamero je mogoče programirati tudi glede na značilnosti njenega senzorja, tako da se nenormalni elementi pri branju prezrejo, njihove vrednosti pa se določijo z interpolacijo. Takšno programiranje (preslikava, preslikava) se izvajajo med procesom kontrole kakovosti; če se pojavijo novi okvarjeni elementi, se lahko slikanje ponovi (bodisi samostojno ali v servisu).

Nizka fotografska širina

Svetlobna občutljivost senzorja je nižja od občutljivosti tradicionalnega fotografskega filma (zlasti negativnega filma). Zato lahko pri fotografiranju prizora z velikim razponom svetlosti na digitalnih fotografijah opazimo »vžgane« in/ali potemnitve. Pri »vžiganju« piksel pridobi največjo vrednost svetlosti, pri zatemnitvi pa se vrednost svetlosti približa minimalni vrednosti (in se tudi približa ravni digitalnega šuma ali je pod njo).

Večina amaterskih kamer vam omogoča, da med gledanjem slike vidite "izgorele" slikovne pike, tako da lahko po potrebi ponovno posnamete.

Za boj proti izgorevanju svetlobe imajo nekateri senzorji dodatne fotodiode z zmanjšano občutljivostjo.

Notranji odsevi

Visoka poraba energije

Celoten postopek pridobivanja digitalne slike, obdelave in zapisa na medij je elektronski. Zaradi tega velika večina digitalnih fotoaparatov porabi več električne energije kot njihovi filmski dvojniki. Kompaktni fotoaparati, ki kot iskalo uporabljajo iskalo, imajo še posebej visoko porabo energije.

Senzorji izdelani s tehnologijo CMOS imajo manjšo porabo energije kot senzorji CCD.

Zaradi porabe energije, pa tudi želje po kompaktnosti, so proizvajalci pri večini digitalnih fotoaparatov opustili uporabo baterij, ki so priljubljene pri filmskih fotoaparatih, v korist bolj zmogljivih in kompaktnih baterij. Nekateri modeli omogočajo uporabo baterij AA v dodatnih baterijskih vložkih.

Kompleksna zasnova in visoka cena digitalnih fotoaparatov

Tudi najpreprostejši digitalni fotoaparat je kompleksna elektronska naprava, saj mora pri fotografiranju najmanj:

• odprite zaklop za določen čas
• branje informacij s senzorja
• zapišite slikovno datoteko na medij za shranjevanje

Medtem ko mora preprosta filmska kamera preprosto odpreti zaklop in za to (pa tudi za manipulacijo s filmom) zadostuje nekaj preprostih mehanskih komponent.

Prav ta kompleksnost pojasnjuje cene digitalnih fotoaparatov, ki so 5-10-krat višje od cen podobnih filmskih modelov. Hkrati so med preprostimi modeli digitalni fotoaparati pogosto slabši od filmskih fotoaparatov glede kakovosti slike (predvsem v ločljivosti in digitalnem šumu).

Kompleksnost med drugim poveča število možnih okvar in stroške popravil.

Zasnova barvnega senzorja in njegove slabosti

Tradicionalni postopek barvne fotografije uporablja večplastno emulzijo z občutljivimi plastmi v različnih razponih.

Večina sodobnih barvnih digitalnih fotoaparatov za ločevanje barv uporablja mozaik ali njegove analoge. Pri Bayerjevem filtru vsak senzor nima svetlobnega filtra ene od treh osnovnih barv in zaznava samo to. Ta pristop ima številne pomanjkljivosti.

Izguba ločljivosti

Celotno sliko dobimo z obnovitvijo (interpolacijo) barve vmesnih točk v vsaki od barvnih ravnin. Interpolacija zmanjša ločljivost (ostrino) slike.

Zmanjšanje ločljivosti je delno popravljeno z metodo "neostre maske" - povečanje kontrasta v prehodih svetlosti slike. V dokumentaciji se ta operacija imenuje "popravek ostrine" ali preprosto "ostrina". Prekomerna uporaba neostre maske vodi do pojava halojev na mejah.

Pogosto "ostrenje" opravi kamera sama. Toda samodejno ostrenje ima pogosto prenizek prag občutljivosti in poveča digitalni šum. Pri amaterskih fotoaparatih je mogoče onemogočiti uporabo neostre maske, da bi v računalniku (v pretvorniku datotek RAW ali grafičnem urejevalniku) naredili potrebne popravke s parametri, ki so najbolj primerni za posamezno sliko, in jih tudi izvedli v zahtevanem vrstnem redu. .

Barvni artefakti

Interpolacija lahko povzroči nepravilno barvo na robovih in podrobnostih slike, ki so po velikosti primerljivi s slikovno piko. Tudi barvni artefakti lahko tvorijo moire vzorce (glejte razdelek ).

Izboljšani interpolacijski algoritmi, ki sledijo barvnim prehodom, so zasnovani tako, da preprečujejo popačenje na mejah. Za zatiranje barvnih artefaktov v končnih slikah se uporablja algoritem "nizkoprepustnega filtra", vendar njegova uporaba naredi majhne podrobnosti slike manj kontrastne in ostre.

Pretvorniki datotek RAW in programi za obdelavo fotografij so odgovorni za preprečevanje in zatiranje barvnih artefaktov in moireja. Kamere višjega cenovnega razreda imajo za to vgrajene algoritme.

Alternativne barvne sheme

Slabosti Bayerjevega filtra sili razvijalce k iskanju alternativnih rešitev. Tukaj so najbolj priljubljeni.

Tokokrogi treh senzorjev

Te sheme uporabljajo tri senzorje in prizmo, ki loči svetlobni tok na sestavne barve.

Glavna težava pri sistemu s tremi senzorji je združevanje treh nastalih slik v eno. Vendar to ne preprečuje njegove uporabe v sistemih z relativno nizko ločljivostjo, kot so video kamere.

Večplastni senzorji

Zamisel o večplastnem senzorju, podobnem sodobnemu barvnemu fotografskemu filmu z večplastno emulzijo, je vedno zasedala misli razvijalcev elektronike, vendar do nedavnega ni bilo metod za praktično izvedbo.

Razvijalci Foveon so se odločili izkoristiti sposobnost silicija, da absorbira svetlobo različnih valovnih dolžin (barv) na različnih globinah kristala, tako da postavijo senzorje primarnih barv enega pod drugega na različnih ravneh čipa. Implementacija te tehnologije so bili senzorji, napovedani leta 2005.

Senzorji X3 preberejo celotno paleto barv na vsaki slikovni piki, zato niso nagnjeni k težavam, povezanim z interpolacijo barvne ravnine. Imajo svoje težave - nagnjenost k hrupu, vmesnemu sloju itd., vendar je ta tehnologija še vedno v aktivnem razvoju.

Dovoljenje pri uporabi za senzorje ima X3 več razlag, ki temeljijo na različnih tehničnih vidikih. Torej za vrhunski model Foveon "X3 10.2 MP":

• Končna slika ima ločljivost slikovnih pik 3,4 megapiksel. Tako uporabnik razume megapiksel.
• Senzor ima 10,2 milijonov senzorjev (ali 3,4×3). Podjetje to razumevanje uporablja za namene trženja (te številke so prisotne v oznakah in specifikacijah).
• Senzor zagotavlja ustrezno ločljivost slike (v splošnem smislu). 7 -megapixel senzor z Bayerjevim filtrom (po izračunih Foveon), saj ne zahteva interpolacije in zato zagotavlja jasnejšo sliko.

Primerjalne značilnosti

Izvedba

Digitalni in filmski fotoaparati imajo na splošno podobno zmogljivost, ki jo določajo zakasnitve pred fotografiranjem v različnih načinih. Čeprav so lahko nekatere vrste digitalnih fotoaparatov slabše od filmskih.

Zakasnitev zaklopa

Vendar večina kompaktnih in nizkocenovnih digitalnih fotoaparatov deluje počasi, a natančno kontrastni samodejno ostrenje (ne velja za filmske kamere). Filmske kamere v isti kategoriji uporabljajo manj natančne (zanašajo se na visoke), a hitre sisteme ostrenja. SLR fotoaparati (tako digitalni kot filmski) uporabljajo isti sistem faza ostrenje z minimalnimi zamiki.

Za zmanjšanje vpliva samodejnega ostrenja na zakasnitev zaklopa (tako v digitalnih kot v nekaterih vrstah filmskih kamer) se uporablja predhodno (vključno s proaktivnim, za premikajoče se predmete) ostrenje, ki se aktivira s srednjim položajem sprožilca s tremi položaji.

Zakasnitev iskala

Neoptična iskala, ki se uporabljajo v digitalnih fotoaparatih, ki niso DSLR - LCD zaslon oz elektronsko iskalo(okular s CRT ali LCD zaslonom) lahko prikaže sliko z zakasnitvijo, kar lahko tako kot zakasnitev sprožilca povzroči zakasnitev pri fotografiranju.

Čas pripravljenosti

Čas pripravljenosti kamere je koncept, ki obstaja za elektronske kamere in kamere z izvlečnimi elementi. Večina mehanskih fotoaparatov je vedno pripravljenih na snemanje, med njimi pa ni digitalnih - vsi digitalni fotoaparati in hrbtišča so elektronski.

Čas pripravljenosti elektronskih kamer je določen s časom, ko se kamera začne inicializirati. Pri digitalnih fotoaparatih je lahko čas inicializacije daljši, vendar je precej kratek - 100-200 milisekund.

Kompaktni fotoaparati z izvlečnimi objektivi imajo bistveno daljše obračalne čase, vendar imajo takšne objektive tako digitalni kot filmski fotoaparati.

Zakasnitev neprekinjenega fotografiranja

Zakasnitev med neprekinjenim fotografiranjem je posledica obdelave trenutnega kadra in priprave na snemanje naslednjega, ki zahtevata nekaj časa. Za filmsko kamero bi bila ta obdelava previjanje filma nazaj na naslednji okvir.

Preden posname naslednjo fotografijo, mora digitalni fotoaparat:

• Branje podatkov s senzorja;
• Obdelajte sliko - naredite datoteko želenega formata in velikosti s potrebnimi popravki;
• Zapišite datoteko na digitalni medij.

Najpočasnejša od naštetih operacij je pisanje na pomnilniški medij (flash kartica). Za njegovo optimizacijo se uporablja - pisanje datoteke v medpomnilnik (AKA predpomnilnik predpomnilnik; območje RAM-a), s pisanjem iz medpomnilnika na počasen medij, vzporedno z drugimi operacijami.

Obdelava vključuje veliko število operacij za obnovitev, popravljanje slike, njeno zmanjšanje na zahtevano velikost in pakiranje v datoteko zahtevanega formata. Za povečanje zmogljivosti poleg povečanja frekvence delovanja procesorja kamere povečamo njeno učinkovitost z razvojem specializiranih procesorjev s strojno implementacijo algoritmov za obdelavo slike.

Hitrost branja senzorja običajno postane ozko grlo pri zmogljivosti le pri vrhunskih modelih profesionalnih kamer s senzorji visoke ločljivosti. Proizvajalci v njih odpravijo vse druge vrste zamud. Praviloma je največja hitrost delovanja določenega senzorja omejena s fizičnimi dejavniki, ki vodijo do močnega zmanjšanja kakovosti slike pri višjih hitrostih. Razvijajo se nove vrste senzorjev za delo z večjo produktivnostjo.

Na čas priprave za fotografiranje naslednjega kadra (tako digitalnega kot običajnega fotografiranja) vpliva tudi čas, potreben za polnjenje bliskavice, če se ta uporablja.

Največje število sličic med neprekinjenim fotografiranjem

Predpomnjenje zapisov na počasen medij prej ali slej povzroči, da se medpomnilnik napolni in zmogljivost pade na realno raven. Odvisno od programske opreme fotoaparata lahko fotografiranje:

• ostati;
• med snemanjem slik nadaljujte z nizko hitrostjo;
• ali nadaljujte z enako hitrostjo in prepišite predhodno zajete, a ne posnete slike v medpomnilniku.

Zato ima kamera za neprekinjeno fotografiranje poleg števila sličic na sekundo še parameter največje število okvirjev, kar lahko naredi kamera, preden se snemalni predpomnilnik prepolni. Ta znesek je odvisen od:

• Velikost RAM-a in ločljivost senzorja (tovarniške specifikacije) kamere;
• Uporabnik izbran:
  • format datoteke (če fotoaparat to omogoča);
  • velikost slike (če format to omogoča);
  • kakovost slike (če format to omogoča).

Filmske kamere zaradi svoje zasnove vedno delujejo z resnično zmogljivostjo, največje število sličic pa je omejeno le s številom sličic na filmu.

Snemanje v infrardečem območju

Večina digitalnih fotoaparatov omogoča fotografiranje delno v nevidnem infrardečem območju (toplotna ali infrardeča fotografija), ker je fotosenzor sposoben zaznati zgornji del tega območja. Vidno svetlobo po potrebi lahko filtriramo s posebnim.

V klasični fotografiji infrardeča fotografija zahteva poseben film, vendar za razliko od fotosenzorjev zmore zaznati večino infrardečega območja.