Что такое глубина цвета в цифровых фотоаппаратах: Глубина цвета / Просто о фото / G-Foto.

Содержание

Анатомия цифрового фотоаппарата / Фото и видео

Разберемся с терминологией

Некоторые могут неправильно интерпретировать термин «битовая глубина цвета». Для понимания этого термина рассмотрим основы цифрового цвета. Все цвета в цифровом фотоаппарате создаются с помощью комбинации интенсивности (или битовых значений) трех главных цветов — красного, зеленого и синего. Эти три главные цвета также называются каналами.

Битовая глубина может быть определена для каждого из трех каналов (например, 10 бит, 12 бит и т.д.) или для всего спектра, при этом битовые значения каналов умножаются на три (30 бит, 36 бит и т.д.) Однако в мире приняты зачастую нелогичные соглашения по терминологии, поэтому вам придется кое-что просто запомнить. Например, 24-битный цвет (который иногда также называют True Color, так как он первым в цифровом мире приблизился по количеству цветов к уровню восприятия человеческого глаза) отводит по 8 бит на каждый канал.

Но 24-битный цвет никогда не называют 8-битным цветом. Если вы услышите, что кто-то говорит о 8-битном цвете, то он вовсе не имеет в виду 8 бит на канал. Скорее всего, этот человек подразумевает 8 бит на весь спектр, что дает 256 различных цветов (очень ограниченный спектр, кстати). 24-битный же цвет дает возможность отобразить 16,7 млн различных оттенков. Поэтому лучше всего принять 24-битный цвет как разделительную линию: если количество бит в спектре больше 24, то принято называть такую битовую глубину по количеству бит на весь спектр или по количеству бит на канал. Если же количество бит 24 или меньше, то такую битовую глубину лучше называть по количеству бит в полном спектре.

До прошлой осени почти все любительские цифровые фотоаппараты работали с 24-битным цветом (используя 8-битные АЦП). Сейчас уже появились некоторые модели, типа Olympus E-10 и HP PhotoSmart 912, которые могут работать 30 или 36-битным цветом (используя 10 или 12-битные АЦП). Впрочем, некоторые цифровые фотоаппараты, способные снимать с большей глубиной цвета, используют 8-битные АЦП, что приводит к выводу изображения только с 24-битной глубиной. (Небольшое число камер, типа Canon PowerShot G1, могут записывать 36-битное изображение в формате RAW, но этот формат патентован, и он не может быть считан напрямую ни одной программой редактирования изображений. Хотя Photoshop и понимает изображения с глубиной вплоть до 16 бит на канал, его функциональность в таких случаях ограничена. Программное обеспечение для работы с камерой Canon должно сначала преобразовать файл в TIFF, который уже можно будет загрузить в Photoshop. Еще одна неприятная вещь: с такими файлами не будет работать большинство устройств вывода). Возникает закономерный вопрос: зачем нам нужно снимать с такой глубиной цвета, если нам будет очень трудно или даже невозможно использовать такие изображения? Все дело в том, что чем больше битовая глубина цвета, тем больше деталей и градаций оттенков мы получим, особенно это касается затененных и ярко освещенных объектов. Здесь существует интересное решение. Как только камера (или ее программное обеспечение) получит данные, она может проанализировать их и при преобразовании изображения в 24-битное фотоаппарат попытается сохранить правильные цвета на самых критических участках.

Если в камере используется хороший алгоритм, то в результате получится лучшее изображение (по диапазону полутонов и по детализации в ярко освещенных областях и тенях), чем если бы камера изначально получала 24-битное изображение и потом его записывала. Большая глубина цвета (производная от глубины получаемого на сенсоре цвета и АЦП) является одной из характеристик, отличающих профессиональные цифровые камеры от любительских и полу-профессиональных (в дополнение к лучшей оптике и большим возможностям профессиональных устройств). По этой же причине, даже если цифровые фотоаппараты АЦП передает поток цифровых данных на чип цифрового процессора сигналов (DSP). В некоторых камерах используется несколько DSP. В чипе DSP данные преобразуются в изображение на основе определенных инструкций. Эти инструкции включают в себя определение координат полученных от сенсора точек и присвоение им цвета по черно-белой и цветной шкале. В камерах с одним сенсором, использующим массив цветных светофильтров, применяются алгоритмы присвоения цветов с учетом мозаичного расположения пикселей.

Лучше всего представлять расположение массива цветных светофильтров как мозаику, составленную из трех или четырех основных или дополнительных цветов. Из этих цветов создаются все остальные оттенки. Алгоритмы преобразования анализируют соседние пиксели для определения цвета данного пикселя. Таким образом, в итоге получается изображение, похожее на то, если бы мы создавали его от трех физически разделенных сенсоров (если используются цвета RGB). Поэтому в результате изображение передает естественные цвета и переходы между ними.

Кроме описанного процесса, DSP отвечает за разрешение изображения. Хотя большинство цифровых фотоаппаратов можно настроить на различные разрешения, внутри себя они будут получать и обрабатывать данные исходя от разрешения сенсора. Например, при VGA съемке на 3 Мегапиксельной цифровой камере, она будет выполнять съемку в разрешении 2048×1548, а не в 640×480. Далее DSP переведет (интерполирует) изображение в выбранное фотографом разрешение (кстати, разрешение выбирается через операционную систему с помощью ЖК дисплея или панели управления, или при нажатии соответствующей клавиши).

Однако некоторые сенсоры (как правило, КМОП) могут выборочно отсеивать пиксели вместо интерполирования, таким образом, выбирая меньшее или большее разрешение прямо во время съемки. Такая возможность КМОП сенсоров связана с подобной ОЗУ структурой, благодаря чему сенсор может выбрать требуемые данные через быстрый доступ по строке/столбцу. В отличие от КМОП сенсора, ПЗС сенсор является устройством последовательного вывода данных, он должен непременно передать все данные, а уже потом процессор камеры сам будет осуществлять интерполяцию. Обычно использование КМОП сенсора, который может снимать только нужные данные, позволяет ускорить время обработки изображения в фотоаппарате.

Кстати, алгоритм преобразования изображения в требуемое разрешение обычно держится производителями в секрете, так что он зависит от конкретной модели фотоаппарата. Другими словами, DSP осуществляет улучшение изображения в зависимости от параметров, заданных производителем. Таким образом, изображение, созданное любой камерой, является уникальным. Оно реализует свой баланс цветов и свою насыщенность (которые производитель счел наилучшими). Некоторые производители предпочитают добавлять теплые (розоватые) цвета, другие, наоборот, — холодные (голубоватые). Третьи выбирают нейтральную, реалистичную насыщенность для более аккуратной передачи цветов. (Производитель выбирает цвета и насыщенность в каждой модели на основе своих предположений о том, какие цвета и оттенки больше понравятся среднему покупателю. Такой выбор редко бывает случайным, чаще всего он базируется на основе выбранного корпоративного дизайна).

Пример цветовой насыщенности: теплые (розоватые) цвета Пример цветовой насыщенности: холодные (голубоватые) цвета
Более того, благодаря использованию одного или нескольких DSP вкупе с остальной логикой, камера комбинирует настойки фотографирования с анализом типа изображения. (А не является ли картинка с большим количеством голубого цвета небом, а бежевый блок — это случайно не кожа?) При этом также учитываются ручные настройки фотографа, заданные через интерфейс операционной системы камеры. Если камера производит ненужный шум, или ее электронный затвор приводит к появлению затуманивания, то будет использован специальный алгоритм (заданный производителем) для выполнения необходимых исправлений.

Подобным же образом регулируется резкость/мягкость изображения, используется заранее заданный баланс белого и т.д. Именно на этом этапе обработки изображения и существуют значительные отличия между цифровыми фотоаппаратами от разных производителей.

Как только изображение пройдет через DSP, процессор камеры будет преобразовывать поток данных в файл изображения формата JPEF, TIFF или RAW. Обычно к этому файлу прикрепляются и метаданные фотографии (значение диафрагмы, скорость затвора, баланс белого, коррекция экспозиции, включение вспышки, время/дата и т.д.) Если файл не записывается в форматы RAW или TIFF, то он сжимается в соответствии с выбранным фотографом коэффициентом сжатия (обычно можно указать высокое, средне или низкое сжатие) и логикой камеры. Алгоритмы сжатия в фотоаппарате стараются соблюсти баланс между размером файла, скоростью обработки и качеством изображения. После этого изображение записывается либо на встроенную память (как правило, в недорогих цифровых камерах), либо на съемную карту или другой устройство (такой путь используется в большинстве камер).

Преимущество использования съемной памяти заключается в возможности смены карты при ее заполнении. Таким образом, вы можете продолжать фотографировать, вместо того чтобы бежать к компьютеру, скачивать на него фотографии и стирать затем память камеры. Кроме того, съемная память дает пользователю возможность гибкой модернизации на карты большей емкости. Чаще всего используются карты CompactFlash (CF) и SmartMedia (SM). Тип используемой карты определяется маркой производителя и моделью фотоаппарата. Например, большинство цифровых камер Toshiba, Fuji и Olympus используют SmartMedia, в то время как большинство моделей Kodak, Nikon, Canon и Hewlett-Packard — CompactFlash. Впрочем, различия между картами CompactFlash и SmartMedia сейчас довольно размыты, тем более что некоторые модели Olympus и Canon могут использовать оба типа карт.

Карта SmartMedia
Карты SmartMedia тоньше и меньше, стоимость их производства также ниже. Но они изготавливаются из тонкого пластика, их позолоченные контакты выведены наружу, и их можно легко повредить, к примеру, статическим электричеством.
Карта CompactFlash
Карты CompactFlash толще и прочнее, кроме того, в них встроена некоторая логика, ускоряющая скорость чтения/записи. Также в карты CompactFlash можно добавлять буферную память. Емкость у карт CF также выше — сейчас выпущены уже 512 Мб CF карты от SanDisk, в то время как максимальный размер SM карт не превышает 128 Мб. Относительно новый тип CF карты, называемый Type II, может вмещать в себя еще больший объем памяти и даже работать с крошечным винчестером IBM Microdrive объемом до 1 Гб. Минусом CF карт остается их ощутимо большая толщина по сравнению с SM картами, что приводит к увеличению отводимого под карту места в дизайне фотоаппарата.
Карта Sony Memory Stick
Из других видов носителей можно упомянуть Sony Memory Stick, MultiMedia (MM) и Secure Digital (SD). Кроме твердотельных карт памяти в некоторых фотоаппаратах используется несколько разновидностей миниатюрных дисков. Здесь следует перечислить 730 Мб магнито-оптический привод в новом фотоаппарате Sanyo IDC-1000Z, 156 Мб CD-R в Sony Mavica CD1000 и подобный 3» 156 Мб CD-RW диск в Sony Mavica CD200 и CD300, флоппи-диски с повышенной емкостью 120MM в Panasonic PVD-SD5000 и 40 Мб Click! диск в Agfa ePhoto CL30 Click! Сейчас данные решения, скорее всего, являются патентованными технологиями, так как они используются только определенными производителями в некоторых моделях. Нам еще предстоит узнать, станут ли более распространенными.

Параллельно с записью изображения на носитель, оно может быть также показано и на ЖК видоискателе (или на электронном прямом видоискателе). В большинстве ЖК видоискателей используются 1,8» или 2» TFT панели, вмещающие от 65 000 до 220 000 пикселей. Частота их регенерации — от 1/8 до 1/30 секунды. ЖК панель разработана для оптимального просмотра с расстояния от 8» до 18».

Рекомендуется всегда использовать прямой видоискатель при съемке изображений, а ЖК видоискатель — главным образом для установки различных параметров и последующем просмотре снятого изображения. Даже при использовании ЖК видоискателей с высоким разрешением, цифровые камеры все равно вынуждены уменьшать изображение, так что вы никогда не увидите изображения 1:1 на видоискателе. По этой причине ЖК видоискатель сложно использовать для фокусировки или установки кадра. Но что еще хуже, ЖК экран просто пожирает батарейки при частом своем использовании. Еще одним важным недостатком выступает то, что во многих дизайнах фотоаппаратов ЖК дисплей находится вблизи ПЗС или КМОП сенсора, а это может привести к нежелательному шуму или к появлению визуальных артефактов. (Главное преимущество шарнирных ЖК видоискателей — то, что они не находятся в корпусе камеры, например, в Canon G1. Чем дальше ЖК панель находится от сенсора, тем меньше шуму она создаст). В большинстве цифровых фотоаппаратов используется один из трех типов традиционного прямого видоискателя: просто стеклянный глазок, светоделитель или шарнирное зеркало. При использовании светоделителя (также он называется пленочным зеркалом), 90% света проходит через наклоненное под углом зеркало на сенсор, а 10% отражается под углом 90 градусов и через пентапризму попадает в глаз фотографа. Преимущество такой системы заключается в неподвижности зеркала (уменьшении вибрации) и отсутствии движущихся частей. Таким образом, светоделитель является более надежной системой. Но опять же, главным его недостатком является низкая эффективность при съемке в помещениях и в темноте: слишком мало света попадает в глаз фотографа, подчас такого света бывает недостаточно для выбора нужной композиции и фокуса.

Видоискатель Fuji S1
В большинстве однолинзовых зеркальных пленочных фотоаппаратах и в профессиональных цифровых фотоаппаратах используется шарнирное зеркало, которое во время наводки отражает до 100% поступающего в объектив света в глаз фотографа. Когда фотограф нажмет клавишу затвора, зеркало сойдет с пути светового потока, на время зачерняя видоискатель, но в то же время, не препятствуя попаданию всего света на сенсор. После съемки зеркало возвращается обратно, и фотограф может продолжать составлять композицию для следующего кадра. При маленьких выдержках фотограф буквально даже не успеет моргнуть во время зачернения видоискателя — настолько быстро движется зеркало. Однако такая система механически более сложна, а, следовательно, менее вынослива. Впрочем, она обеспечивает лучшее качество картинки в видоискателе, чем при использовании светоделителя.

Намного более дешевым и менее сложным прямым видоискателем является стеклянный глазок. Эта система используется в большинстве любительских цифровых фотоаппаратов. Глазок выполнен из прозрачного стекла, и вместо демонстрации изображения, на которое нацелен объектив (а такой режим называется TTL), в глазок видно изображение, смещенное вверх или в сторону от объектива. Преимущество такого глазка заключается в отсутствии энергопотребления и движущихся частей. К тому же, изображение в глазке более ярко по сравнению с системами TTL. Однако главным минусом является неаккуратность глазка (как правило, глазок показывает меньше, чем будет снято на самом деле, так что вам придется обрезать ненужное изображение по краям кадра). Также глазок приводит к появлению параллакса.

Параллакс связан с тем, что глазок находится на расстоянии 1» или 2» от объектива, и вы видите сцену немного под другим углом (в сравнении с объективом). Сей факт не важен при фотографировании удаленных сцен, но отличие будет все более заметно при приближении к объекту. При макросъемке (12» или ближе), глазок становится бесполезным в связи с большим параллаксом.

Электронный прямой видоискатель — новейшая технология, призванная заменить оптический видоискатель крошечным монитором с высоким разрешением и низким энергопотреблением. Кроме прямого и детального изображения объекта, по которому можно четко определить фокус, в большинстве электронных видоискателей отображается дополнительная важная информация о настройках: фокусное расстояние, выдержка, состояние вспышки и т.д. Главный недостаток такой технологии заключается в том, что она слишком нова и несовершенна в цифровых фотоаппаратах (в отличие от цифровых видеокамер), поэтому электронный глазок не всегда такой яркий и четкий, как традиционный оптический видоискатель.

Так же как и в ЖК видоискателе, прямой электронный видоискатель выводит изображение в более низком разрешении после обработки процессором. Или он может выводить электронный thumbnail, полученный из заголовка файла TIFF или JPEG. По мере улучшения технологии можно ожидать, что прямые электронные видоискатели заменят ЖК видоискатели во многих моделях.

Кроме всей той обработки, что была показаны выше, в цифровом фотоаппарате происходят еще и другие процессы. Главный процессор выполняет общий контроль, в то время как другие процессоры и специализированные микросхемы проверяют и обрабатывают различную информацию. Например, операционная система должна постоянно проверять настройки фотографа, для того чтобы они сразу же отражались на получаемом изображении без задержек. Постоянно должна проверяться и зарядка батарей, чтобы фотоаппарат смог получить достаточно энергии для завершения цикла съемки одного изображения. Все компоненты фотоаппарата должны постоянно опрашиваться, чтобы убедиться в их корректной и правильной работе. Так что даже в простейших цифровых камерах типа «нацелился и снял» все совсем не так просто, как может показаться на первый взгляд.

Число процессоров, DSP и других микросхем широко варьируется в зависимости от имени производителя и марки цифрового фотоаппарата. Впрочем, сейчас можно наметить тенденцию интеграции максимально возможного количества функций на один чип, дабы сэкономить на стоимости и пространстве.

Вся показанная выше обработка изображения требует большого количества электроэнергии. Пару лет назад при работе с цифровыми фотоаппаратами приходилось запасаться большим количеством щелочных (alkaline) AA батареек. Цифровые камеры потребляли очень много энергии, и батарейки приходилось менять даже после нескольких снимков. В современном поколении цифровых фотоаппаратов улучшилась эффективность использования электроэнергии и повысилась их экономичность. Многие цифровые камеры были переведены с щелочных элементов на более совершенные технологии, типа перезаряжаемых никель-гидридных или литий-ионных батарей. Некоторые производители, к примеру, Sony, разработали для своих цифровых фотоаппаратов «умные» батареи, которые могут в нужный момент информировать пользователя о количестве оставшейся энергии.

По мере усложнения конструкции фотоаппаратов, при добавлении компонент и повышении требований к скорости съемки, потребление энергии и экономичность будут находиться под пристальным вниманием разработчиков.

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Глубина цвета камеры

Глубина цвета отражает разрядность аналого-цифрового преобразователя, т.е. это характеристика, показывающая, насколько точна информация о цвете каждой точки изображения.

В цифровой фотографии количество цветов, которые могут быть сохранены в изображении, — это мера битовой глубины цвета, то есть число битов, относящихся к каждому основному цвету (или цветовому каналу). Бит – наименьшая единица данных. Он может равняться 1 или 0, черному или белому, состоянию включено или выключено.

Количество цветов, характерное для различной глубины цвета (битовой глубины).

(Рис.027). Изображение в цветовом режиме Grayscale (Полутоновый) имеет глубину 8 бит для единственного черного цвета, что обеспечивает 256 оттенков серого цвета при переходе от белого к черному. Однако типичная цветная цифровая фотография имеет три основных цвета: красный, зеленый и синий (RGB). И большинство цифровых фотографий (после их сохранения и переноса в компьютер) имеет глубину 8 бит для цвета (различных тонов и оттенков), связанного с каждым из трех каналов (именно по этому принципу и создается 24-битовое изображение: 3 основных цветовых канала, каждый по 8 бит). Чтобы вычислить количество цветов, доступное в полноцветном изображении в режиме RGB, нужно перемножить число цветов каждого основного канала. Для 24-битового изображения в режиме RGB это будет 256×256×256 — примерно 16,7 миллионов доступных цветов.

Человеческий глаз способен различать 12-14 миллионов цветов, поэтому глубина цвета 24 бит считается минимальной для создания фотореалистичных изображений (с полутонами (continuous tone), так что глаз не видит резких границ при переходе от одного цвета к другому). Конечно, способность вашего фотоаппарата зафиксировать миллионы цветов еще не означает, что вы их действительно получите. На типичной фотографии обычно присутствует около 5000 различных цветов, но существуют специальные палитры и функции, которые способны довести число цветов до миллиона или даже биллиона.

Однако битовая глубина определяет не только количество цветов, но и постепенность переходов между ними, однородность и гладкость оттенков при переходах одного цвета в другой, что напрямую зависит от числа цветов. Представьте себе фотопортрет. На лице должно присутствовать множество различных цветов и оттенков, чтобы сложная текстура человеческой кожи была передана верно. Иначе вы получите неестественное, ступенчатое изображение, испещренное графическими погрешностями.

В памяти цифровой камеры (особенно это касается дорогих профессиональных моделей) изображение может сохраняться при глубине цвета фактически 16 бит, которые можно перевести в 48 бит (биллионы различных цветов) для изображения в цветовой модели RGB. Вообще говоря, вы не можете воспользоваться напрямую всей этой цветовой информацией (распечатать такое изображение или отобразить его на дисплее), но Photoshop и другие профессиональные программы редактирования изображений способны открывать и обрабатывать такие большие файлы.

Фотограф может сам выбрать, какие биты использовать, а какие удалить при создании 24-битового изображения. Благодаря этому профессиональные фотографы, умеющие использовать перечисленные возможности, обретают значительный контроль над эстетической и технической сторонами создания изображения.

Матрицы сканеров и цифровых камер. Все матрицы сканеров и цифровых камер способны воспроизводить 24-битные (8*3) изображения. Некоторые в состоянии передать 36 бит (12*3), а определенные дорогие модели сканеров и цифровых камер даже 48 бит (16*3).

Мнение профессионала. Так как 48-битные изображения очень велики, требуют больше времени при сканировании и имеют ограничения в обработке, я не сканирую все свои фотографии в этом режиме. Я делаю так только в случае, если вижу, что слайд имеет проблемы в тенях. При работе с файлами цифровых камер (как в моем Canon EOS D30), я обычно импортирую 48-битные RAW-файлы, так как хочу извлечь максимальную пользу из преимуществ 48 бит, если имеется такая возможность. Выбор за вами.

Карты памяти

Зафиксированное CCD-матрицей изображение записывается в память. В первых цифровых фотоаппаратах использовались встроенные микросхемы памяти, которые являлись неотъемлемой частью камеры. Они могли «запоминать» строго ограниченное количество снимков. Это было очень неудобно. В последнее время емкость памяти фотоаппаратов быстро растет и повсеместно используется сменная энергонезависимая память.

Карты памяти (Flash Card) используются для записи и хранения информации в цифровых устройствах.

Это маленькое и надежное устройство для использования в самых разнообразных цифровых устройствах: цифровые фотоаппараты, карманные компьютеры (КПК,PDA), MP3-плееры, мобильные телефоны, ноутбуки.

Конструкция карты памяти обеспечивает надежность хранения информации, позволяет увеличить объем памяти в устройствах, поддерживающих этот тип памяти (видеокамеры, фотоаппараты, телефоны, MP3-плееры), в десятки и даже сотни раз.

Производитель. Лучше всего брать карты известных марок, таких как SanDisk Lexar, Kingston, Transcend. Карточки, на которых гордо красуется имя производителя вашего аппарата, покупать совсем необязательно — кроме цены они ничем не отличаются от выше перечисленных, да и делает их, скорее всего, одна из указанных фирм. Исключение составляют, пожалуй, лишь XD-Card Olympus — только с оригинальными картами работает функция склейки панорам в программе Camedia Master которая идет вместе с аппаратом. Но прежде чем покупать оригинальную карту, подумайте, как часто вы будите снимать и делать панорамы, может для этих целей вам вполне хватит той карты, что шла в комплекте? Кроме того, существуют специализированные программы, предназначенные для склейки панорам — они не требуют специальных карт, а работают зачастую гораздо лучше и имеют больше возможностей.

Скорость. Зайдя в магазин и бросив взгляд на прилавок, первым делом замечаешь гордые надписи- High Speed, Ultra Speed Pro, 45x и т.д. а в журналах постоянно приводятся сравнительные тесты скорости карт различных производителей. Незадачливый покупатель начинает думать, что если он возьмет более быструю карту, то и фотоаппарат будет работать быстрее. Смею вас огорчить — все совсем не так.

Наибольший интерес для фотографа представляет скорость записи отснятого файла на флеш карту, особенно при серийной съемке (быстрая съемка нескольких кадров подряд), ведь именно она определяет, когда ваш фотоаппарат будет готов к съемке следующего кадра или серии кадров. Эта скорость ограничивается с одной стороны возможностями фотоаппарата, а с другой стороны — скоростью карты. Но так как процессоры в цифровых фотоаппаратах значительно слабее чем в настольных компьютерах, то и скорости записи получаются невысокими. Таким образом получается, что скорость записи файла ограничена фотоаппаратом, и преимуществ от высокоскоростных карт при записи вы не получите. Хочу сразу оговориться — скорости записи у разных фотоаппаратов разные, данные по конкретной модели надо искать в независимых обзорах или на форумах. Производители очень не любят указывать этот параметр в технических характеристиках.

Если есть возможность, проведите тестирование сами — главное чтобы кадры были одинаковыми. Для этого можно, например, взять открытку и каждый раз переснимать именно её. Конечно, прогресс не стоит на месте и чем новее модель вашего аппарата, тем быстрее он будет общаться с картами памяти, но лучше это проверить.

Теперь что касается скорости чтения — здесь у вас появляется две возможности: использовать фотоаппарат со всеми ограничениями, о которых говорилось раньше, или приобрести кард-ридер на свой компьютер. Помимо того, что скорость чтения на кард-ридере гораздо больше, чем на фотоаппарате есть еще один немаловажный факт — это надежность. На всех фотоаппаратах отсек для карт памяти закрывается дверцей, а разъем USB очень часто закрывается резиновой заглушкой, которая со временем разбалтывается, отрывается и теряется. К тому же вставляя и вынимая USB разъем в фотоаппарат, мы подвергаем деформациям не только разъем, но и всю печатную плату.

Для карт памяти такие усилия просто не требуются, разъем находится глубоко в корпусе, а сама карта двигается по направляющим. Если в вашем фотоаппарате применяются карты Compact Flash — убедитесь что гнезда на карте памяти раззенкованны, тогда даже в случае перекоса карты вы не замнете контакт на разъеме.

Ну и, конечно, на кард-ридере вы в полной мере ощутите преимущество от высокоскоростных карт. Вот только стоят ли те несколько минут, что вы выиграете, разницы в цене между картами — решать вам.

Существуют следующие стандарты карт (рис.028):

MMC (MultiMedia Card) – один из самых маленьких сменных накопителей (32 x 24 x 1.4 мм). Вес этого устройства составляет 1,3 г. Стандарт был принят в 1998 году и поддержан более чем 35 компаниями, которые вошли в ассоциацию MultiMedia Card Association, основанную в мае того же года. Простой интерфейс карты (7-контактный последовательный), низкое энергопотребление и невысокая стоимость сделали ее популярной для многих видов цифровых устройств.

RS MMC (Reduced Size — MultiMedia Card) / MMC Mobile (MultiMedia Card Mobile) – предназначены для новейшего поколения сотовых телефонов и мобильных устройств. Использование карты RS-MMC с адаптером обеспечивает этой карте совместимость с устройствами, поддерживающими стандарт MMC. Карту памяти RS-MMC удобно использовать как в традиционных устройствах с напряжением 3.3 V, так и в новых устройствах, работающих при напряжении 1.8 V. При более низком рабочем напряжении потребляется меньше энергии, благодаря чему продлевается срок службы батареи. Это является очень важным преимуществом, поскольку это означает, что ваши мобильные устройства будут работать дольше.

MMC Micro (Micro MultiMedia Card) — карты MMC Micro являются картами флеш-памяти нового поколения, они втрое меньше доступных сегодня RS-MMC и могут поддерживать до четырех микросхем NAND, обеспечивая повышенную производительность. MultiMedia Card Micro — отличаются пониженным энергопотреблением. Эти карты рассчитаны на применение, в первую очередь, в мобильных телефонах и коммуникаторах. Также как и SD-карты, накопители MMC Micro производятся по технологии SLC. При использовании соответствующего адаптера работать с MultiMedia Card Micro можно на любом устройстве, оборудованном слотом ММС.

SD Card (Secure Digital Card) – cамый популярный на сегодняшний день стандарт. Обеспечивает высокую степень защиты от несанкционированной перезаписи, а в случае необходимости пользователь может заблокировать возможность записи на карту с помощью переключателя. Стандарт Secure Digital (SD) был разработан консорциумом Matsushita Electric (Panasonic), компанией SanDisk и Toshiba для обеспечения требований безопасности, высокой емкости, производительности и надежности, которые присущи современным потребительским аудио- и видеоустройствам. Совместим со стандартом MMC.

Micro SD (Micro Secure Digital Card) / Trans Flash Card – стандарт разработан на базе стандарта SD. Являются самыми миниатюрными картами памяти на сегодняшний день и по размеру сравнимы с SIM-картами мобильных телефонов.

Карты памяти стандарта Micro SD полностью совместимы с картами памяти стандарта TransFlash и являются взаимозаменяемыми. Могут быть установлены как в разъем стандарта Micro SD / TransFlash , так и в разъем стандарта SD (при помощи переходника). Карты памяти Micro Secure Digital являются оптимальным вариантом для работы в комплекте с мобильными телефонами и портативной электроникой формата Micro SD / TransFlash.

Memory Stick Micro M2 — передовой формат новых ультракомпактных карт памяти с технологией MagicGate, разработанный специально для современных высокотехнологичных моделей мобильных телефонов Sony Ericsson. Скорость передачи данных — до 160 Мбит/с

Memory Stick Pro Duo — имеет размеры, меньшие примерно на треть, чем у стандартных карт Memory Stick Pro. Memory Stick Pro Duo — представляет собой новое поколение носителей информации Memory Stick — «PROgressive — PROfessional — PROtection», поддерживающие большую емкость, высокоскоростную передачу данных, запись изображения в реальном масштабе времени.

Memory Stick Pro Duo — карта памяти большой емкости, поддерживающая технологию защиты информации от несанкционированного доступа MagicGate, принадлежит к семейству Memory Stick PRO, однако отличается от других карт этой серии меньшими размерами.

Memory Stick Pro — Универсальный носитель информации позволяет хранить любые виды цифровых данных: записи видео и фотоизображения, речь, музыку, графику и текстовые файлы.

Compact Flash Card – родоначальник данного типа устройств. Compact Flash Card — это сменное устройство хранения данных большой емкости без движущихся частей. Карта имеет 50 pin-овое соединение на торцевом разъеме и соответствует всем ATA-спецификациям вплоть до всех PCMCIA-ных электрических и механических процессов. Используется для хранения информации в цифровых камерах, ноутбуках, PDA и др.

xD-Picture Card (eXtreme Digital Picture Card) – стандарт был разработан Fujifilm и Olympus. Сверхкомпактные , обеспечивающие высокую скорость передачи данных съемные носители предназначены для современных цифровых фотокамер.

xD-Picture Card были разработаны для современных цифровых фотокамер, и в перспективе будут иметь емкость до 8 ГБ. Поддерживают режим панорамной съемки, а адаптеры PC Card и USB позволяют быстро переносить цифровые фото, фильмы и звуковые файлы на компьютер.

Сравнительные характеристики карт памяти различных стандартов (рис.029).

   Тип памяти

Длина, ширина, толщина

Макс. ёмкость

Скорость

Низкое энерго­потребление

Быстрый ввод-вывод

   CompactFlash

42,8 x 36,4 x 3 (мм)

128 Гб

16,6 Мб/с

+

   Mini SD

20 x 21,5 x 1,4 (мм)

4 Гб

12,5 Мб/с

+

+

   MMC

24 x 32 x 1,4 (мм)

4 Гб

2,5 Мб/с

+

   RS MMC

24 x 18 x 1,4 (мм)

4 Гб

2,5 Мб/с

+

   High speed MMC

24 x 32 x 1,4 (мм)

4 Гб

52 Мб/с

+

+

   Memory Stick

21,5 x 50 x 2,8 (мм)

256 Мб

2,5 Мб/с

+

   Memory Stick PRO

21,5 x 50 x 2,9 (мм)

2 Гб

20 Мб/с

+

   Memory Stick Duo

21,5 x 31 x 2,8 (мм)

2 Гб

20 Мб/с

+

   SmartMedia

45 x 37 x 0,76 (мм)

128 Мб

1,2 Мб/с

+

   xD-Picture Card

20 x 25 x 1,7 (мм)

8 Гб

5 Мб/с

+

   T-Flash

15 x 11 x 1,0 (мм)

4 Гб

2,5 Мб/с

+

Источники питания

Для работы цифровых фотокамер необходимо электрическое питание. Потребление энергии у компактных камер достаточно велико. Особенно возрастает оно при использовании встроенного дисплея и вспышки. Поэтому, приобретая аппарат, очень важно выяснить, какое количество кадров можно снять свежими источниками энергии, используя одновременно и вспышку, и дисплей.

Тип и размер аккумулятора не имеет отношения к качеству съёмки, но от него зависит такая важная характеристика – как количество кадров, которое можно сделать без перезарядки. Стоит обратить внимание на тип аккумулятора, если вы собираетесь делать много снимков, вдали от розетки. Как правило, все современные фотоаппараты позволяют сделать 200-400 снимков.

В большинстве современных компактных фотоаппаратах используются так называемые нестандартные аккумуляторы. Эти аккумуляторы бывают металлогидридные (NiMh), литий-ионные (Li-ion), или никель-кадмиевые (NiCd). Первые два типа батарей предпочтительней. Так, питание цифрокомпакта Canon Powershot G9 обеспечивает Li-Ion аккумулятор NB-2LH/NB-2L, заряда которого хватает на 240 снимков (рис.030).

Некоторые фотокамеры используют аккумуляторы типа AA (пальчиковые батарейки рис.031). Они занимают больший объём, чем литий-ионная батарея, и увеличивают размер фотокамеры, но у них есть одно неоспоримое преимущество. Можно купить и брать с собой на съемку несколько комплектов источников питания.

Часто стандартные батарейки или аккумуляторы не прилагаются к камере и их следует приобретать отдельно. Если же камера использует нестандартные аккумуляторы и зарядные устройства, то перед покупкой такой камеры следует выяснить, где можно купить дополнительные комплекты питания, всегда ли они доступны и сколько стоят.

Перед работой аккумуляторы необходимо зарядить. Зарядное устройство должно входить в комплект камеры. В некоторых моделях камера сама является зарядным устройством. Это не очень удобно, так как невозможно заряжать один аккумулятор, одновременно фотографируя с другим.

Процесс зарядки занимает от 2 до 10 часов, в зависимости от аккумулятора, степени его заряда и типа зарядного устройства. Приобретая аппарат, убедитесь также, что он работает от сети, т.е. к нему прилагается сетевой блок питания. Это позволит сэкономить на покупке отдельного источника питания при съемке в помещении, просмотре фотографий на дисплее и при передаче их в компьютер. Если такой блок не прилагается к фотоаппарату, не спешите покупать фирменный блок питания отдельно — вполне может подойти любой другой с аналогичными характеристиками и разъемом.

Энергопотребление цифровых фотоаппаратов очень велико. Поэтому питание камеры от батареек очень невыгодно с экономической точки зрения. Лучше сразу приобрести несколько комплектов аккумуляторов и зарядное устройство. На длительные съемки целесообразно брать с собой достаточное количество аккумуляторов и карт памяти.

Чтобы экономно использовать энергопитание камеры, следует представлять себе, как различные элементы фотоаппарата расходуют энергию. Несколько рекомендаций помогут существенно продлить длительность работы вашей камеры от одного комплекта заряженных аккумуляторов.

Самым большим потребителем энергии в камере является дисплей предварительного просмотра. Отказавшись от предварительного просмотра снимков, можно увеличить срок работы источников питания в 2-4 раза.

Значительное количество энергии потребляет вспышка. Обычно камера использует вспышку только тогда, когда она действительно требуется для улучшения качества снимка. Но если вы уверены, что без вспышки получится хороший снимок, можно принудительно отключить ее. Это заметно увеличит длительность работы источников питания.

Некоторые камеры работают в режиме непрерывной автоматической фокусировки. Это позволяет моментально делать снимки, но увеличивает энергопотребление. Для его снижения следует либо отключить автоматическую фокусировку, либо переключить фотоаппарат в режим фокусировки по требованию. В этом режиме при нажатии на кнопку затвора до половины осуществляется фокусировка, полное нажатие выполняет собственно съемку.

Необходимо строго соблюдать условия хранения камеры и аккумуляторов, указанные в инструкциях. При низкой температуре аккумуляторы быстрее отдают заряд. Поэтому крайне желательно сохранять их в теплом месте.

При съемке в помещении, передаче изображений в компьютер, проведении презентаций, просмотре отснятых кадров по возможности используйте питание от сети. Это гарантирует сохранность аккумуляторов.

Подготовка и проведение съемки

Перед началом съемки фотоаппарат следует подготовить. Для этого достаточно вставить в него карту памяти, на которой будут храниться снятые фотографии, и установить заряженные аккумуляторы или батарейки, которые будут служить источником энергии.

Когда объект съемки выбран, следует, как и в обычном фотоаппарате, установить параметры съемки — экспозицию, фокусировку, вспышку и т.д. Современные камеры позволяют установить все режимы съемки автоматически. Однако качество при этом может оказаться не идеальным. Поэтому все же лучше основные параметры съемки устанавливать вручную (при наличии данных опций). Все возможности современных камер направлены на то, чтобы пользователь мог вручную установить важные для себя параметры, предоставив задание остальных автоматике фотоаппарата. Правильная ручная установка режимов съемки позволяет получить наиболее качественные снимки с точной цветопередачей и максимальной детализацией.

Количество настроек в камере зависит от ее класса. Дешевые аппараты позволяют установить только фокусировку, включить или выключить вспышку, подавить эффект красных глаз, настроиться на ночную съемку. В дорогих камерах возможно также управлять экспозицией, скоростью затвора, устанавливать баланс белого цвета и другие параметры.

Установка разрешения и компрессии снимка

В отличие от традиционной фотографии, при использовании цифрового фотоаппарата необходимо устанавливать также качество изображения. В зависимости от выбранного разрешения и степени сжатия, снимок будет иметь различное качество и занимать меньше или больше памяти. Соответственно на карте памяти можно будет разместить больше или меньше снимков. Например, камера Nikon COOLPIX P4 при максимальном разрешении 3264 x 2448 пиксела и качестве FINE способна сохранить более 600 изображений, а при низком разрешении 1024 x 768 пикселов и низком качестве BASIC – 20 000 изображений.

Чем выше разрешение, тем лучше видны на снимке мелкие детали и тем более плавными будут цветовые переходы. Очень доступные цены на емкую флеш-память позволяют современному пользователю не задумываясь ставить максимальные значения разрешения и компрессии снимка, даже если он не планирует печатать эти фотографии с высоким качеством. И все же, снимки предназначенные для просмотра на экране, для помещения на Web-странице, не должны быть «тяжелыми» (их труднее качать и обрабатывать). В данных случаях можно ограничиться разрешением 1024х768 и самым низким качеством.

В цифровых камерах изображения обычно сохраняются на картах памяти в сжатом виде в формате JPEG, который разрабатывался специально для эффективного сжатия фотографических изображений. Этот формат использует алгоритм компрессии с потерей данных, который позволяет уменьшать объем исходного изображения в 5-15 раз, удаляя из него практически незаметные глазу детали. Если несжатая черно-белая картинка размером 1024х768 пикселов занимает 768 Кбайт, то после компрессии по алгоритму JPEG она будет иметь размер около 100 Кбайт. Большинство камер позволяют выбрать степень сжатия. Чем выше степень компрессии, тем меньше места занимает один кадр, тем больше снимков поместится в памяти. Однако при увеличении на фотографиях станут заметны погрешности — характерные квадратики размером 8х8 пикселов, на которые разделяется изображение при компрессии (рис.032). Поэтому на низких разрешениях, до 1024х768 оптимальным является сжатие 1:6-1:8, а при высоких, когда размер изображения больше, а помехи менее заметны степень сжатия можно увеличить до 1:10-1:12. Если же качество снимка имеет первостепенное значение, то компрессию можно выключить вообще. В этом случае фотография будет сохраняться в формате TIFF (если Ваша камера поддерживает этот формат), а количество снимков, которые вы сможете сделать, будет минимальным. Ночную и вечернюю съемку, а также съемку в условиях недостаточного освещения и при длительности экспозиции более 1/15 сек лучше делать без компрессии, так как алгоритм сжатия JPEG будет вносить в такие снимки заметные искажения.

Как правило, для хранения снимков камеры позволяют использовать несколько режимов. Например, цифрокомпакт Nikon COOLPIX P4 предлагает запоминать снимки с алгоритмом сжатия JPEG в режимах FINE (высокое, компрессия 1:11, 3 Мб), NORMAL (нормальное, 1:10, 2 Мб), BASIC (базовое, 1:8, 1 Мбт). В других камерах применяются иные обозначения, характеризующие качество снимка и кол-во режимов может доходить до 5-7. Профессиональные камеры и продвинутые любительские зеркалки имеют возможность делать снимки сверхвысокого качества, при котором изображение хранится в некомпрессированном формате TIFF.

После установки разрешения и параметров сжатия камера сообщит, на сколько снимков хватит свободной памяти. Если это количество вас не устраивает, а запасной карты памяти нет, придется снизить разрешение или увеличить степень сжатия.

Фокусировка

В большинстве случаев камера фокусируется на объекте съемки автоматически с помощью автофокуса — системы, измеряющей расстояние до объекта съемки.

Но иногда лучше выполнить фокусировку вручную. Автоматическое наведение резкости может плохо работать для недостаточно контрастных объектов, которые быстро перемещаются, не выделяются на фоне заднего плана или находятся не на переднем плане. В подобных случаях лучше выполнять ручную фокусировку.

Если фотографируется пейзаж вдалеке, следует включить режим «бесконечности», который обозначается обычно значком в виде горных вершин. Если же вы снимаете объект, который находится очень близко от объектива фотоаппарата, на расстоянии 2-30 см, необходимо включить режим съемки вблизи (Macro, Close-up).

Цифровые фотокамеры

Цифровые фотоаппараты (рис. 19.9) являются сегодня наиболее динамично развивающимся сектором фотооборудования — появляются десятки новых моделей в год, постоянно улучшаются их технические характеристики. В настоящее время, благодаря значительному снижению стоимости и повышению качества получаемых изображений, цифровые фотоаппараты нашли применение, начиная с обычной бытовой съемки и заканчивая полиграфией. Скорость проникновения цифровых фотоаппаратов во все области человеческой деятельности поражает воображение, трудно представить нашу жизнь без этих устройств, самый простой пример- это сотовые телефоны, которые ныне обязаны иметь встроенную камеру для фото и видеосъемки.

Рис. 19.9. Цифровой фотоаппарат: а — любительского класса со встроенным объективом; б — профессиональная зеркальная камера со съемными объективами Преимущества цифровой фотографии бесспорны: упрощение обработки и редактирования изображений, цветокоррекция снимков, использование различных эффектов. Цифровые изображения могут храниться сколь угодно долго на различных носителях информации и копироваться неограниченное количество раз без ухудшения качества как исходного материала, так и последующих копий.

Производство любительских цифровых компактных фотоаппаратов практически всеми ведущими фирмами-производителями началось в 1996 г. С этого момента на рынке появилось множество цифровых компактных фотоаппаратов по цене, не намного превышающей цену обычных пленочных фотоаппаратов.

Принцип работы Цифровая камера по принципу работы мало чем отличается от обычного фотоаппарата. Как и любой фотоаппарат, цифровая камера оборудована видоискателем и объективом.

Основное отличие заключается в том, что если в обычном фотоаппарате при наведении видоискателя на объект изображение объекта с помощью объектива проецируется на фотопленку, то в цифровой камере изображение проецируется на специальную светочувствительную матрицу (рис. 19.10).

Светочувствительная матрица состоит из множества датчиков. Каждый датчик преобразует интенсивность падающего на него света в напряжение и передает сигнал на аналого-цифровой преобразователь (analogue-to-digital

converter- ADC), который преобразует аналоговый сигнал в дискретный цифровой код. Этот цифровой сигнал поступает на специальный процессор цифровых сигналов (digital signal processor, DCP), который формирует изображение, преобразует в графический формат и посылает на устройство хранения информации (память, диск и др.).

Светочуствительная матрица Светочувствительная матрица представляет собой фоточувствительный прибор с переносом заряда (ФППЗ), в котором фоточувствительные элементы организованы в матрицу по строкам и столбцам. За один период интегрирования матричный ФППЗ преобразует в электрический сигнал в один кадр оптического изображения.

В зависимости от способа сканирования фотогенерированных пакетов ФППЗ подразделяются на:

— фоточувствительные приборы с матрицей CCD;

— фоточувствительные приборы с матрицей CMOS.

Матричные фоточувствительные приборы с зарядовой связью Внешний вид и структура матричного ПЗС приведены на рис. 19.11.

Матрица содержит секцию накопления, или, иначе, секцию изображения, секцию хранения, или, иначе, секцию памяти, вертикальные сдвиговые регистры и горизонтальный выходной сдвиговый регистр. Секция накопления представляет собой часть ПЗС, предназначенную для формирования зарядовых пакетов и их накопления.

При использовании в качестве преобразователя свет-сигнал цифровой камеры прибор работает следующим образом. Изображение проецируется на секцию накопления, где происходит накопление фотогенерированных зарядов, пропорциональных освещенности проецируемого изображения. На следующем этапе накопленные заряды перемещаются в вертикальные регистры и по строкам параллельно сдвигаются в выходной горизонтальный сдвиговый регистр.

Таким образом, на выходе горизонтального сдвигового регистра формируется сигнал, который поступает на аналого-цифровой преобразователь.

Немного истории В 1969 г. сотрудники Bell Labs, Уиллард Бойл и Джордж Смит разработали прибор с зарядовой связью — ПЗС (charge coupled device — CCD).

В 1974 г. компания Fairchild Electronics создала первый ПЗС, который имел формат 100×100 пикселов. И уже в 1975 г. новое устройство широко использовалось при конструировании телевизионных камер, телескопов и медицинской техники.

Матричные CMOS приборы В 1998 г. были разработаны матричные фоточувствительные приборы с зарядовой инжекцией на основе комплементарной структуры типа металл-оксид-

полупроводник (КМОП — CMOS APS, Complementary Metal Oxyde Semiconductor Active Pixel Sensor). По сравнению с ПЗС-матрицами они обладают рядом преимуществ: более низким энергопотреблением, возможностью встраивания в каждый элемент APS-микросхемы собственной цепи считывания, аналого-цифрового преобразования и первичной обработки изображений. Но главное преимущество КМОП-микросхем — это их невысокая стоимость. КМОП — стандартная технология изготовления микросхем (процессоров и микросхем памяти), освоенная большинством производителей.

Основным недостатком ПЗС является требование к высокой эффективности переноса заряда. Новые приборы были лишены этого недостатка, поскольку в них заряд, накопленный каждым пикселом, считывается непосредственно на выход устройства, что позволяет резко уменьшить размазывание границ в изображении, улучшая его качество.

Каждый элемент матрицы состоит из двух МОП-емкостей, одна из которых присоединена к горизонтальной шине, другая — к вертикальной. Все элементы изолированы друг от друга специальной областью, надежно предохраняющей накопленные заряды от растекания.

Передача цвета Сама по себе ПЗС несет информацию только о яркости изображения, но не о его цвете. Для того чтобы получить цветное изображение, перед ПЗС располагают специальные растровые светофильтры. Число элементов в решетке фильтра должно соответствовать числу элементов матрицы. Растровый светофильтр выполняется с учетом того, что основная компонента, определяющая яркость воспроизводимого изображения, содержится в составляющей, создаваемой зелеными участками решетки. По этой причине в растровой решетке, состоящей из 3-х цветов — зеленого, синего и красного, зеленым участкам выделяется половина площади решетки. Вторая половина площади ПЗС делится поровну между красными и синими ячейками (рис. 19.13).

Поскольку пиксел может представить только оттенок одного цвета, истинный цвет вычисляется процессором на основании интерполяции оттенков соседних пикселов.

Интерполяция, естественно, несколько замедляет формирование цветного изображения и ведет к искажению цвета и потере мелких деталей.

В 2002 г. корпорация Foveon выпустила датчик, разработанный на основе новой революционной технологии передачи цвета, разработанной компанией ХЗ. Суть новой технологии заключается в том, что кремний поглощает световые волны разных длин волн на различной глубине. Это дало возможность расположить фотодатчики на трех уровнях таким образом, что на одном уровне воспринимается только красный цвет, на другом — зеленый, а на третьем — синий (рис. 19.14). Flo в массовое производство он пока так и не пошел.

Качество изображений Качество изображений, полученных с помощью цифровой камеры, зависит от параметров объектива и характеристик светочувствительной матрицы, алгоритмов сжатия изображений и др.

Разрешающая способность Самым важным параметром цифровой камеры является разрешающая способность светочувствительной матрицы, которая характеризуется количеством пикселов. Чем больше пикселов содержит матрица, тем выше ее разрешающая способность, и следовательно больше детализация изображения.

Оптическое разрешение человеческого глаза составляет порядка 120 млн пикселов, а традиционные 35-миллиметровые слайды, по разным оценкам, содержат от 10 до 20 млн элементов изображения.

Современные цифровые камеры выпускаются с матрицами до 26 мегапикселей. Такие технические характеристики позволили практически полностью вытеснить с рынка пленочные фотоаппараты всех классов. Фактически сегодня класс цифровой камеры определяется не возможностями матрицы, а качеством объектива, как это было ранее в эпоху пленки.

I (равда. производители могут в характеристиках своей продукции указывать не оптическую, а интерполяционную разрешающую способность. 11ри этом методы интерполяции могут быть различными, от простейшего осреднения цветов соседних пикселов до добавления пикселов в зависимости от характера изображения.

Ч у вств ител ь н ость В пленочных фотоаппаратах вы можете улучшить качество снимков в условиях низкой освещенности, взяв более светочувствительную пленку. В циф ровых фотоаппаратах максимальная светочувствительность фотоматрицы является постоянной величиной и зависит от размеров пиксела. Чем больше размеры пиксела, тем больше света он воспринимает и тем более чувствительной будет фотоматрица.

Чувствительность ПЗС-матрицы, так же как и обычной фотопленки, измеряется в единицах ISO. Чувствительность изготавливаемых в настоящее время ПЗС-матриц составляет примерно от 100 до 3200 ISO. Значение чувствительности за счет усиления сигнала с ПЗС-матрицы в можно изменять вручную или в автоматическом режиме.

Конечно, слабую освещенность объекта съемки можно компенсировать продолжительностью экспонирования, но этот метод может быть применен только для неподвижных объектов съемки.

Цветопередача Цветопередача определяется в первую очередь технологией представления цветов. Кроме того, немаловажное значение имеет соответствие цветового баланса фотоматрицы и цветового баланса света, падающего на объект съемки.

Глубина цвета Глубина цвета отражает разрядность аналого-цифрового преобразователя, установленного в фотоаппарате, т. е. показывает количество информации, которое используется для записи каждого цвета. Чем больше разрядность АЦП, тем большее количество оттенков каждого цветового канала может различить фотоматрица.

Как правило, цифровые фотоаппараты обеспечивают 24-битную глубину цвета (8 — красный, 8 — зеленый, 8 — синий). Для профессиональной работы выпускаются камеры с 10, 12 и 14 битами на один канал, а информация о снимке записывается в формате RAW, который позволяет как бы заново переснять фотографию при обработке на компьютере или используя встроенные функции фотоаппарата.

Формат изображений Цифровые камеры используют различные способы преобразования изображений. Одни камеры используют собственные графические форматы при сохранении изображений, при этом вместе с цифровой камерой в комплект поставки входит собственное программное обеспечение. При этом в целях экономии объема памяти может происходить автоматическое сжатие информации с потерей качества. На наш взгляд, наиболее предпочтительными являются цифровые камеры, которые сохраняют изображения в стандартных графических форматах и позволяют пользователям самостоятельно решать вопрос о сжатии изображений.

Особенности Перечислим основные отличия при эксплуатации цифровых камер от обычных фотоаппаратов.

— При съемке цифровым фотоаппаратом возникают задержки. Одна из задержек (I-2 с) между нажатием на спусковую кнопку и фиксированием изображения связана с подготовкой аппарата к съемке (определение экспозиции, подготовка к работе фотоматрицы, установка баланса белого и др.). Вторая задержка (I-Юс) возникает между последовательными съемками и связана с необходимостью обработки и записи изображения в память.

— Фокусное расстояние и диаметр светового отверстия объектива цифрового фотоаппарата меньше, чем у обычного, поскольку рабочая поверхность фотоматрицы меньше размера кадра стандартной 35 мм пленки (исключение составляют дорогостоящие профессиональные фотокамеры). Для фотографов, привыкших работать со сменными объективами, на объективах цифрового фотоаппарата обычно указывается аналог фокусного расстояния пленочного объектива. Например, на объективе с фокусным расстоянием 28 мм может быть указано «eq. 50 mm».

— Все цифровые камеры имеют оптический видоискатель — атрибут любого пленочного фотоаппарата. Но наряду с ним многие камеры оснащены еще и цветным жидкокристаллическим дисплеем (ЖКД), который показывает изображение именно в том виде, как оно будет записано в карту памяти. При этом можно оценить не только границы кадра и глубину резкости, но и правильность установленной экспозиции.

— Многие цифровые камеры оборудованы стабилизатором изображения (оптический и цифровой), который служит для устранения нежелательных вибраций камеры в момент съемки. Оптический стабилизатор использует перемещение оптики. В цифровом стабилизаторе задействуются пассивные элементы матрицы, которые не принимают участия в формировании изображения.

— Цифровые фотоаппараты позволяют записывать на карту памяти не только статические изображения (фотоснимки), но также видеоизображения и звук. Звук записывается от встроенного микрофона в стандартном звуковом файле, который может быть воспроизведен и отредактирован на компьютере.

Хранение изображений Сменная память Первые модели цифровых камер были оборудованы стационарной памятью емкостью 2-3 Мбайт, достаточной для хранения около 30 изображений (кадров) размером 640- 480 пикселов. После полного заполнения памяти производить съемку было невозможно до тех пор, пока все изображения не удалены из памяти (после перезаписи на PC).

Современные цифровые камеры используют сменную память, которая позволяет, во-первых, удалять отдельные кадры, а во-вторых, извлекать карту памяти из камеры с целью ее замены на новую или перезаписи на PC.

Существует несколько десятков конкурирующих форматов сменной памяти (флэш-карт), но, как правило, в настоящее время используют четыре основных формата и ряд их производных (различных габаритов):

— CompactFlash

— SD

— SmartMedia

— Memory Stick

Рис. 19.15. Флэш-карта типа CompactFlash

Конструкция флэш-карт может быть самой разнообразной, а объем памяти достигает уже 16 Гбайт для массовых серий. Пользователи, которые имеют цифровые фотоаппараты, чаще всего используют флэш-карты типа CompactFlash (рис. 19.15) и SD (рис. 19.16, а). Габариты флэш-карты типа CompactFlash довольно существенны1. Флэш-карты типа SD за счет малых габаритов чаще используются в различных малогабаритных любительских камерах, причем появился уменьшенный вариант этой популярной флэш-карты. Флэш-карты типа microSD используются в сотовых телефонах. Для подключения их к компьютеру и совместимости со старым форм-фактором SD используется переходник (рис. 19.16, б).

Рис. 19.16. Флэш-карта типа SD: а — стандартных размеров; б- вариант microSD с переходником Для цифровых фотоаппаратов корпорации Sony выпускаются флэш-карты типа Memory Stick. По мере развития технологий корпорация Sony неоднократно изменяла технические характеристики своих флэш-карт, и, соответственно, их габариты.

Рис. 19.17. Флэш-карта типа Memory Stick Duo и переходник для разъема Memory Stick

Ныне чаще используется одна из версий флэш-карты Memory Stick Duo (рис. 19.17, а), которую, для обеспечения совместимости со старым оборудованием, можно использовать со специальным переходником (рис. 19.17, б).

Почти аналогично поступает и компания Olympus, которая снабжает свои цифровые фотоаппараты флэш-картами типа xD (рис. 19.18).

Рис. 19.18. Флэш-карта типа xD

Для чтения флэш-карт на персональном компьютере используют различные считывающие устройства, примерно такие, как это показано на рис. 19.19. Наилучший вариант, когда в 3,5- или 5,25-дюймовом отсеке установлено универсальное считывающее устройство для флэш-карт, как это показано на рис. 19.19, а. Если такой полезной штуки нет, то приходится пользоваться каким-либо внешним считывающим устройством (рис. 19.19,6), которое обычно подключается через интерфейс USB. Как правило, встроенное в системный блок устройство для чтения флэш-карт имеет на своем корпусе дополнительно один или два разъема для подключения любых USB-устройств, а иногда монтируют разъем и для интерфейса FireWare.

Рис. 19.19. Считывающее устройство для флэш-карт: а — установленное в 3,5-дюймовый отсек системного блока; б- внешнее читающее устройство формата «15 в 1»

Глава 20

⇐Характеристики сканеров | Аппаратные средства PC | Принтеры ударного типа⇒

Цифровые фотоаппараты

Цифровые фотоаппараты

                                                       Введение

       Постоянный обмен информацией, короткое время производства, экономия финансов, польза для окружающей среды —вот только несколько причин, которые объясняют гигантский рост интереса к цифровым фотоаппаратам .Если вы когда-либо вообще занимались фотографией, т.е. получением изображения посредством  фиксирования его на фотопленке, потом ожидали, когда они будут изготовлены, затем устанавливали их в свой сканер, а потом нетерпеливо покусывали  губы в ожидании результата оцифровывания ваших фотографий, то вы, несомненно способны по достоинству  оценить устройство, которое сразу преобразует изображение в цифровую форму и «запоминает» его для дальнейшего использования. В цифровых фотоаппаратах не используется пленка, т.е. не теряется время на обработку и не используется фотореактивы для вывода изображения на печать. Если вы снимаете на природе и видите, что ваше изображение получается плохого качества, то просто нажимаете кнопку удаления. Большинство цифровых фотоаппаратов, используемых в студийной работе, имеют функцию предварительного просмотра кадра непосредственно на экране компьютера. Это дает возможность изменять освещение или перегруппировывать композиционные элементы до тех пор, пока вы не добьетесь желаемого результата.

      Кому это нужно?

А действительно, кому нужны циф­ровые фотокамеры? Вряд ли можно предположить, что среднему российс­кому туристу, отправляющемуся греть свои кости на пляжах Турции или Гре­ции, нужно что-то подобное. Для того чтобы запечатлеть себя, родимого, на фоне экзотического сарая, вполне хватит и 50-долларовой “мыльницы”. Да и компьютеры есть далеко не в каждой семье… Так что прогнозиро­вать массовое распространение циф­ровой фототехники в нашей стране вряд ли можно.

       А вот профессионалы, которые так или иначе сталкиваются с задачей вво­да фотографий в компьютер, вполне  могут оценить новинки по достоинству,  особенно камеры высокого (1024х768) разрешения. Если фотограф допускает промах, и  снимки оказываются некачественными, то  начинаются проблемы. В  такой ситуации возможность мгновенного контроля качества изображения  неоценима. Да и необходимость приглашать профессионального фотографа (90% работы которого — это проявка пленок и печать фотографий) от­падает сама собой: с цифровой съемкой отлично справляются дизайнеры,  которым, к тому же, открываются новые возможности творчества.

Что касается качества изображе­ния, сделанного при помощи таких ка­мер, то оно вполне приемлемо для цветной полиграфии. Мы выводим на пленки оригинал-макет с разрешением 250 dpi. Цифровые фотокамеры 1024х768 позволяют с та­ким разрешением публиковать снимки размером 10,4х7,8 см. Камеры 640х480 выдают картинку полиграфического качества меньшего размера — 6,5х4,8 см (но и они в некоторых случаях вполне допу­стимы). Конечно, для того чтобы сде­лать художественный снимок на целую полосу, нужны серьезные пленочные профессиональные аппараты и услуги соответствующих специалистов — никто и не собирается отрицать необ­ходимость их существования. Но для среднестатистической рутинной съем­ки сложно придумать что-нибудь луч­ше “цифровиков”.

Между прочим, на Западе цифро­вые фотокамеры уже завоевали попу­лярность среди журналистов-репорте­ров. Причем благодаря Интернету. Это действительно удобно: сделал снимок, “загнал” его в ноутбук и через Сеть передал куда нужно… От момен­та съемки до момента получения снимка в редакции проходит от силы полчаса. Там, где нужна оператив­ность, действительно лучше использо­вать цифровые камеры.

       Еще одна область применения циф­рового фото — Web-дизайн. Так как практически все цифровые камеры ис­пользуют Motion JPEG-компрессию и “родной” для них формат .jpg весьма распространен в Интернете, то   задача быстрого периодического обновления снимков  на Web-сайте решается при помощи цифровой камеры очень легко. К тому же в Интернете редко требуются снимки с разрешением больше 320х240,  иначе посетители вашей странички бу­дут целый час ждать вывода изобра­жения на экран. Кстати, многие фир­мы, торгующие такими фотоаппарата­ми, позиционируют их именно как уст­ройства для владельцев Web-сайтов.

В бизнес-секторе цифровые каме­ры уже пользуются популярностью для быстрого составления фотокаталогов продукции, рекламных проспектов и т. д. Естественно, люди состоятельные, имеющие дома компьютеры и цветные принтеры, тоже не обходят стороной такие аппараты.

     Как они устроены?

Сердцем любого цифрового фото­аппарата является светочувствитель­ная матрица CCD (Charge Coupled Device, то есть ПЗС — прибор с заря­довой связью). Обычно в камерах ис­пользуется 1/3-дюймовая CCD, состоящая из элементов, преобразующих световые волны в электрические импульсы (Аналогово-цифровой преобразователь заменяет электрические заряды цифровой информацией). Количество таких элементов колеблется от 350000 в камерах с  разрешением 640х480 до 810000 и более в камерах 1024х768.  Са­ми матрицы не являются новым изоб­ретением — родившись как оборудо­вание для физических экспериментов (в частности в физике высоких энер­гий), они уже давно используются в видеокамерах.

Как и в обычных фотоаппаратах, ка­чество кадра “цифровиков” во многом определяется качеством объектива. В среднем, камеры любительского уров­ня (и высокого, и низкого разреше­ния) комплектуются объективами с фокусным расстоянием около 5 мм. (ЭТО примерно соответствует фокусному расстоянию 35-миллиметровых объективов обычных пленочных ка­мер) и фиксированной диафрагмой (aperture). Некоторые модели облада­ют объективами с переменным фокус­ным расстоянием (zoom), но они до­роже стоят. Как правило, скорость спуска затвора (выдержка) регулиру­ется автоматически. В общем, люби­тельские цифровые камеры мало от­личаются своими объективами от пле­ночных собратьев, именуемых в наро­де “мыльницами”. Естественно, на бо­лее серьезные, полупрофессиональ­ные аппараты ставят уже вполне при­личную оптику с возможностью отклю­чения автоматики и ручной ре­гулировки резкости, диафраг­мы и выдержки. Сами понимаете, что с помощью автома­тических цифро­вых фотоаппара­тов любительско­го уровня, осна­щенных стандар­тными коротко­фокусными объ­ективами с фик­сированной ди­афрагмой, дос­таточно сложно получить одина­ково приличные кадры в меняю­щихся условиях съемки. Лучше всего эти камеры рабо­тают при ярком солнечном освещении, как и обычные “мыльницы”.

У большинства современных циф­ровых камер есть небольшие (около 2 дюймов по диагонали) жидкокристал­лические дисплеи. Они выполняют две основные функции: просмотр содер­жимого памяти и дублирование опти­ческого видоискателя. Кстати, наво­дить камеру на объект гораздо удоб­нее именно при помощи дисплея. Правда, последний требует достаточ­но много энергии, и батарейки (или аккумуляторы) быстро садятся. Прак­тически все камеры с дисплеями име­ют и довольно развитые экранные ме­ню, при помощи которых осуществля­ется выбор опций работы с изображе­нием.

       Отснятые фотографии хранятся во флэш-памяти камеры. Наиболее прив­лекательными, с точки зрения пользователя, являются аппа­раты со сменными Smart Media-картами памяти. Объ­ем этих карт от 2,4 до 8 Мбайт (все одинакового размера), и в один спичечный коробок их влезает штук десять. В сред­нем на 2 Мбайт Smart Media-карту помещается 4—10 кад­ров с разрешением 1024х768 или 20—40 кадров с разреше­нием 640х480 (цифры колеб­лются в зависимости от сте­пени используемой в камере

компрессии). Фирма Kodak выпускает свой стандарт флэш-карт, которые на­зываются Kodak Picture Card. Они нес­колько больше по размеру, чем Smart Media, и бывают емкостью 2 и 4 Мбайт. Кодаковские карты несколько прочнее и надежнее, чем обычные, однако дру­гие производители этот стандарт иг­норируют.

Большинство камер использует последовательный (СОМ) порт компь­ютера для передачи изображений. Процесс этот, несмотря на низкую пропускную способность порта, не за­нимает много времени. Ко многим ка­мерам помимо коммуникационных па­кетов прилагаются и TWAIN-драйверы, которые позволяют работать с фото­аппаратами из любых графических па­кетов, разрешающих работу со скане­рами.

       Анализ характеристик цифрового фотоаппарата

       Для многих фотографов и пользователей графических программ самым легким способом оценить цифровой фотоаппарат является анализ его оптической системы, т.к. многие цифровые фотоаппараты используют в качестве оптической основы профессиональные 35-миллиметровые фотоаппараты. Наиболее запутан­ным вопросом при пользовании цифровым фотоаппаратом является выяснение  того, как такие цифровые технические характеристики, как глубина цвета  и разрешение, влияют на качество изображения.

       Понятие о глубине цвета в цифровом фотоаппарате

       Как и в планшетном сканере  динамический диапазон полутонов, захватываемых фотоаппаратом, от самого яркого до самого темного  элемента, — в первую очередь определяется глубиной цвета. Невысокие по цене цифровые фотоаппа­раты, такие как Apple QuickTake 150, Kodak DC-40 и Model 4 от компании Dycam, способны захватывать 24 бита цвета (8 бит данных для каждого цвета RGB-диапазона).Камеры классом повыше типа Kodak DCS 460, захватывают 36 бит, что дает более точную детализацию изображения с меньшим шумом. На самом верху классификации находится Leaf Digital Camera Black, которая производит снимки с глубиной цвета 14 бит на каждый RGB-цвет.

       Понятие о разрешении в цифровом фотоаппарате

       Разрешение в цифровом фотоаппарате базируется на количестве горизонтальных и вертикальных элементов изображения, которое он может захватить. Как и в сканере, эти элементы изображения называются пикселами. Чем больше коли­чество пикселов но горизонтали и вертикали, тем выше разрешение фотоаппа­рата и, следовательно, более четким получается изображение и более мягкими цветовые переходы.

Как вы вправе ожидать, более дорогие аппараты, как правило, предполага­ют наилучшее разрешение. Например, Kodak DCS 460, который продается за сумму около 30 000$, обладает разрешением 2000 х 3000 пикселов. Аппарат фирмы Apple QuickTake 150, который стоит в розницу меньше 800$, имеет са­мое большое разрешение — 640 на 480 пикселов. DC 40 от Kodak с разреше­нием 756 х 504 пиксела может похвастаться самым высоким разрешением среди фотоаппаратов стоимостью ниже 1000$.

К сожалению, многие люди — даже знакомые с цифровой графикой  находят для себя сложным разобраться в том, каким образом paзмеры в пикселах превращаются в качество изображения. Для понимания этого сначала вам необходимо уяснить, что размеры в пикселах, как правило, основываются на разрешении 72 ppi (пиксела на дюйм). Вам также необходимо понимать, что уменьшение размера цифрового изображения увеличивает количество пикселов на дюйм. Таким образом, проблема разреше­ния, как правило, сводится к следующему вопросу: каков самый большой раз­мер, до которого вы можете уменьшить изображение без опасности потерять его высокое качество на выходе?

Для достижения наилучших результатов при выводе изображения на печать разрешение должно быть в 1,5—2 раза больше экранной частоты (измеряет­ся в строчках на дюйм), используемой при выводе изображения.

Предположим, вы используете цифровой фотоаппарат Kodak DCS 460 и вам нужно отослать изображение размером 7 х 7 дюймов и разрешением 225 ppi в журнал. Для того чтобы определить, можете ли вы сфотографировать изобра­жение, которое бы отвечало этим требованиям, просто разделите требуемые пик­селы на дюйм в горизонтальном и вертикальною разрешении цифрового ап­парата. Результаты дадут вам максимальный возможный размер изображения с разрешением в 225 ppi, который будет равен приблизительно 13х9 дюймов (3000 : 225 =13,33 дюйма и 2000 : 225 = 8,89 дюйма). Таким образом, у вас не будет проблемы с отсылкой изображения размером 7 х 7 дюймов с разреше­нием в 225 ppi. Однако, если вы будете использовать для печатной работы ап­парат, максимальное разрешение которого 640 х 480 пикселов, то у вас возник­нет проблема. Оптимальный размер изображения с разрешим 225 ppi будет равен 2,84 х 2,13 дюйма (640 : 225 — 2,84, 180 : 225 2,13) для вывода изображения с экранной частотой в 150 lpi.

      

       Работа с цифровыми фотоаппаратами

       Как только вы разберетесь в том, как глубина цвета и разрешение цифрового фотоаппарата влияют на качество вывода, то будете точно знать, нужен ли он вам. Перед тем как вы начнете пользоваться цифровым фотоаппаратом, то так же должны знать, что не все модели (даже не все дорогие модели) захватывают каждый нюанс цвета в изображении, особенно если условия освещения удовлетворительные. Это вовсе не означает, что цифровые фотоаппараты производят изображения плохого качества, которые нельзя использовать, а только говорит о том, что вам, возможно, понадобится прибегнуть к услугам таких программ редактирования изображений, как Adobe Photoshop, HSC Live Picture, Fauve Xres, Micrografx Picture Publisher или Corel PhotoPaint, или коррекционного  программного обеспечения, поставляемого вместе с вашим фотоаппаратом для расширения динамического диапазона изображения, установки четкости цветокоррекции.

       

       Небольшой обзор бытовых и полупрофессиональных камер[1]

       Цифровые камеры сегодня выпускают многие компании, специализирующиеся на производстве фотоаппарату­ры и бытовой электроники. На рынке то и дело появляются новые марки и модели, разнообразные но дизайну, но имеющие технические характеристики, схожие с приведенными в этом обзоре. Фотоап­параты с цифровой записью изображения очень быстро совершен­ствуются и прогрессируют, становятся все более компактными , экономичными и доступными по цене. Можно быть уверенным, что в ближайшем будущем для многих семей цифровая камера станет необходимым бытовым предметом, есте­ственно дополняющим домашний компьютер.

       CASIO

       Эта компания широко известна разно­образной электронной продукцией. Casio одной их первых выпустила бытовой циф­ровой фотоаппарат. Год назад на рынке была только одна массовая модель циф­ровой фотокамеры Casio. Теперь компа­ния предлагает широкий ассортимент изделий, которые различаются разме­рами экрана, вместимостью оператив­ной памяти и другими параметрами.

      Casio QV-10A

Маленький, компактный, элегантный и не­дорогой фотоаппарат, простой в обращении. Он незаменим в туристических поездках и де­ловых командировках. Снимает с разреше­нием 320х240 точек и позволяет сохранять до 96 картинок, преобразуемых в компьюте­ре в формат JPEG. Снимки можно просмат­ривать сразу же на встроенном 1,8-дюймо­вом экране, который служит видоискателем при съемке. Камера может подключаться к телевизору стандарта PAL или NTSC, что очень удобно при проведении презентаций или се­мейном просмотре фотографий. Фотоаппа­рат оснащен поворотным объективом. С ка­мерой поставляется кабель для соединения через СОМ-порт с компьютером, а также не­обходимое программное обеспечение для подключения как к компьютерам IBM PC, так и к Мас. Есть ещё одна особенность, которая заслуживает внимания: камера подключает­ся через кабель к другой такой же, чтобы об­меняться снимками в электронном виде. Цена $295. Разновидность этой камеры выпуска­ется под маркой Casio QV-30. Различие лишь в том, что размер экрана у этой модели по­больше — 2,5 дюйма. К тому же у неё двой­ной объектив, позволяющий снимать под раз­ными углами как общий план, так и детали. И стоит эта модель подороже — $520.

       Casio QV-100

 А этот аппарат посерьёзнее QV-10A. Мак­симальное разрешение, в котором делает фо­тографии эта камера, повысилось в четыре раза — до 640х480 пикселов. Соответственно увеличился размер оперативной памяти до 4 Мбайт (у предыдущей модели 1 Мбайт). В па­мяти этого фотоаппарата вы сможете уместить 64 картинки при высшем качестве изображе­ния, а также 192 при среднем. В Casio QV-10A и QV-30 такого выбора просто нет. Помимо этого увеличился срок жизни батареек: теперь камера прослужит 150 часов на алкалайновых батарейках и 240 на литиевых. Размер эк­рана остался неизменным по сравнению с пре­дыдущей моделью. Стоит эта камера $520. Су­ществует и широкоэкранная разновидность ап­парата под названием QV-300. У неё экран раз­мером 2,5 дюйма и два объектива. Но и стоит она дороже — $620.

       KODAK

       Название Kodak всем знакомо по хорошо известным маркам фотоматериалов и фотооборудования. Благодаря опыту и новым технологиям, в которых перепле­лись достижения в компьютерах и фото­графии, Kodak уверенно выходит и на компьютерный рынок с линейкой своих цифровых фотокамер. Не исключено, что скоро мы будем наблюдать закрытие ки­осков по обработке фотоплёнок Kodak Express и переоборудование их для обра­ботки цифровых фотографий на персо­нальных компьютерах и мгновенного распечатывания снимков на цветных принтерах.

       Kodak DC25

       Относительно дешёвая фотокамера, сопо­ставимая по цене с моделями Casio. Макси­мальное разрешение 493х373. Вмещает 30 кадров в 2 Мбайта памяти. Снимки можно по­смотреть на встроенном 1.6-дюймовом цвет­ном экранчике или на компьютере, с которым фотоаппарат соединяется через последова­тельный порт. Необходимое программное обес­печение поставляется в комплекте. Аппарат оборудован вспышкой. Кто-то скажет, что па­мяти в камере маловато. Но эту проблему можно решить: вместе с аппаратом поставляется кар­та flash-пaмяти. При помощи специального переходника эту карту можно подключать к разъёму PCMCIA ноутбука. Если не хватает емкости одной карты, можно купить еще. Стоит фотокамера 590$, а размером она не больше обыкновенной мыльницы.

       Kodak DC50

       По дизайну и функциональным возможностям  эта камера заметно отличается от пре­дыдущей. Она приобрела форму, похожую на видеокамеру. Разрешение увеличилось до 756х504. Снимки стали качественнее, но в па­мяти их помещается всего 22, так как размер памяти 1 Мбайт. Однако эта память отключа­ется при использовании дополнительной флэш-карты. Появилась функция троекрат­ного изменения фокусного расстояния (zoom, отъезд-наезд) и функция съёмки общего, де­тального и среднего планов. Видоискатель в этой модели только оптический. Но есть также и информационный жидкокристаллический дисплей с удобной системой меню. Камера подключается к последовательному порту компьютера. Все необходимые программы поставляются на CD-ROM. Стоимость этой ка­меры $695.

     Kodak DC120

Это чуть ли не профессиональная фотока­мера. Сами посудите: разрешение 1280х960, троекратный zoom (увеличение-уменьшение панорамности обзора), три режима съёмки. Камера снимает 20 кадров при минимальном качестве. А при максимальном она способна вместить всего лишь 2 снимка. Мало? Зато ка­кие! Ведь это цветные изображения с 16,7 млн. цветов. К тому же внутреннюю память можно и не использовать, если приобрести карту flash-памяти. Дизайн и габариты напоминают ви­деокамеру. Здесь руки лежат на кнопках, а правая продета через ремешок. Зато, когда нужно посмотреть снимки, экран откидывает­ся и камера меняет форму, напоминая телевизор. На этом встроенном экранчике можно просматривать полученные снимки, чтобы знать, какие стирать, и даже запускать слайд-шоу. Можно использовать экран и как видо­искатель. Но можно использовать и оптичес­кий видоискатель, чтобы напрасно не разря­жать батареи. Есть ещё один LCD-экран, кото­рый используется для отображения техничес­кой информации. Фотоаппарат подключается к компьютеру IBM PC или Mac. через специ­альный кабель. Карты flash-памяти бывают множества разновидностей емкостью от 2 до 10 Мбайт. Такая карточка на 2 Мбайта стоит около $150. В комплект поставки входит про­граммное обеспечение на CD-ROM, где есть все необходимые программы для переноса и редактирования снимков в компьютере. А сам этот фотоаппарат хотя и недёшев, но свои $1290 явно оправдывает.

       SONY

       Один из лидеров мировой электронной индустрии не отстаёт от своих конкурен­тов и в области цифровых фотокамер. А некоторые модели этой фирмы поража­ют новаторством. Недавно появились цифровые фотокамеры Sony Mavica, ко­торые коренным образом отличаются от своих собратьев: технология записи снимков в компьютер с появлением этого аппарата принципиально упростилась и стала чрезвычайно удобной.

       Sony DSC-F1

  Эта элегантная камера умещается в кармане пиджака — она не больше обыкновенного фотоаппарата-“мыльницы”. Но это достаточ­но мощный инструмент для работы или раз­влечения. Фотографии с разрешением 640х480 и 16,7 млн. цветов сохраняются в опе­ративной памяти объёмом 4 Мбайт. Поэтому и влезает их туда 30. 58 или 108 в зависимости от разрешения. Вот что значит большая па­мять! В качестве видоискателя и для просмот­ра снимков используется встроенный цветной LCD-экран размером 1,8 дюйма. Снимки мо­гут быть загружены в компьютер через кабель. Появилась новая возможность: в камеру встро­ен интерфейс lrDa, который позволяет пере­давать снимки в компьютер через инфракрас­ный порт, без подключения кабелем. Можно просматривать снимки и на телевизоре: в ка­мере есть видеовыход. Объектив и вспышка могут вращаться. Настройка камеры производится через наглядное и простое меню подсказок, выскакивающее на экране. DSC-F1 комплектуется всем необходимым, даже бло­ком питания для работы от сети, помимо встро­енных литиевых батарей. Все необходимые программы для обработки фотографий в ком­пьютере поставляются с камерой. Цена этой замечательной игрушки — $1115.

       Sony Mavica

  Этот фотоаппарат коренным образом ме­няет технологию передачи готовых снимков в память и на экран компьютера. Теперь вооб­ще не нужен порт передачи данных, допол­нительные интерфейсные программы и про­чее. Ведь камера записывает снимки не в па­мять, а на стандартную 3,5-дюймовую дис­кету, которая вставляется в дисковод камеры. Там же дискету можно отформатировать. Та­ким образом, память камеры фактически неограничена! Купил коробку дискет в поездку и снимай, сколько душе угодно. А потом при­ехал, вставил дискету в дисковод и перепи­сал все файлы в формате JPEG на жесткий диск компьютера. Оптические и прочие ха­рактеристики у этой камеры такие же, что и у её предшественницы DSC-F1. Зато какая про­стота использования!

Стоит это удовольствие около 700 или 1000 долларов. Есть два варианта камер Mavica, отличающихся главным образом тем, что улучшенный вариант снабжен zoom-объективом.

       EPSON

       Оказывается, японская корпорация Seiko Epson выпускает не только качественные принтеры и известные сканеры. Она еще не преуспела в области производства циф­ровых камер, но стремительно завоевы­вает популярность за рубежом. На нашем рынке присутствует пока только одна мо­дель цифровой фотокамеры этой фирмы.

       Epson PhotoPC 500

       Взгляните: эта “мыльница” совсем не по­хожа на цифровой фотоаппарат. Видоиска­тель в камере оптический, а жидкокристаллический цветной экранчик с диагональю 1.8 дюйма можно приобрести лишь отдельно. Он позволяет просматривать не только отдельные снимки по очереди, но и сразу по 9 уменьшенных снимков для выбора, чтобы стереть или переписать. Снимает эта фотокамера с разрешением 640х480 или 320х240 точек. В первом случае в памяти объёмом 2 Мбайт вме­щается 30 кадров, а во втором —60. Но мож­но докупить дополнительные модули памяти объёмом 2 или 4 Мбайт. Стоит камера S485. а цветной экранчик обойдется ещё в $185.

       PANASONIC

       Эта торговая марка настолько широко известна в нашей стране и за рубежом своей высококачественной бытовой электроникой, что в особых коммента­риях не нуждается. Сейчас она выходит и на рынок цифровых фотокамер. Правда, пока ассортимент их крайне невелик — всего одна камера.

      

    Panasonic CoolShot KXL-601

Самое главное, пожалуй, достоинство это­го цифрового фотоаппарата—компактность. Он запросто уместится в жилетном кармане или во внутреннем кармане пиджака. Несмот­ря на небольшие габариты, это достаточно приличная камера, не отстающая по техни­ческим характеристикам от камер других ком­паний. Разрешение 640х480 при 16.7 млн. цветов. Возможна работа в двух режимах — с максимальным разрешением или стандартным (320х240). В первом случае память 2 Мбайта вмещает 24 снимка, а во втором — 96.

Видоискатель у аппарата оптический. Но есть и информационный жидкокристалличес­кий дисплей, который отображает режим ра­боты. Можно сохранять снимки на карте флэш-памяти, которая входит в комплект по­ставки. Эта карта через специальный переход­ник подключается к ноутбуку. Но можно пе­редавать данные на компьютер через после­довательный порт или на телевизор, чтобы устраивать коллективные просмотры. За от­дельную плату можно приобрести “стакан” для этой фотокамеры, который оборудован 1,8-дюймовым цветным LCD-дисплеем, который позволяет просматривать отснятые кадры. Стоимость камеры $417, а “стакана” — $299.

       SANYO

       Это достаточно новая в области ком­пьютерных технологий фирма. Но ее последний продукт — цифровая каме­ра VPC — наверняка многим придется по душе своей компактностью и неко­торыми возможностями, которых лише­ны другие камеры.

       Sanyo VPC-G200E

       Этот аппарат по размеру тоже напоминает обыкновенную «мыльницу». Он оснащен цветным LCD-дисплеем размером 2 дюйма. который может быть использован для про­смотра фотографий, для защиты снимков от стирания и как видоискатель. Но для про­дления жизни батарей, дисплей можно от­ключать н использовать обыкновенный оп­тический видоискатель. Оперативная память 4 Мбайт вмещает 120 фотографий при раз­решении 320х240 и 60 фотографий при мак­симальном — 640х480.

       Готовые кадры можно скопировать в компьютер или даже переписать на видеокассету или вывести на телевизор. Все необходимые для этого кабели поставляются в комплекте. Уникальная функция Burst Picture позволяет получать последовательность снимков с ин­тервалами времени 0,1 или 0.2 секунды, что позволяет создавать фильмы на компьютере Всё необходимое для этого программное обес­печение имеется в комплекте. Фотоаппарат оборудован вспышкой. Кроме того. имеется совершенно новая функция — запись зву­кового комментария для каждого снимка. Камера может использоваться как с компью­тером IBM PC, так и с Macintosh. Цена S729.

       OLYMPUS

       Фирма широко известна на рынке фото­оборудования и электроники. Она выпус­кает немала удобных в употреблении пле­ночных фотокамер с использованием но­вейших технологий, к которым теперь прибавляется несколько моделей циф­ровых камер. Расскажем о наиболее при­мечательных из них.

       Olympus C-800L

   Цифра 800 в обозначении этой камеры сообщает, что изображение с максимальным разрешением имеет около 800000 пикселов. Это означает, что при максимальном разре­шении камера делает снимки в формате JPEG с разрешением 1024х768 точек. Такое раз­решение в ближайшем будущем станет стан­дартом для бытовых цифровых камер.

В памяти емкостью 6 Мбайт может быть со­хранено либо 30 кадров с высоким, либо 120 кадров со стандартным разрешением. Камера снабжена фотовспышкой и жидкокристалли­ческим дисплеем для просмотра снимков ви­доискатель оптический. Конструкция камеры лишь экраном LCD отличается от обычной “фотомыльницы”. Цена около $590.

       Olympus C-1400L

   Основное отличие этой камеры от всех других марок и моделей — самое высокое разрешение. Большинство цифровых камер, о которых идёт речь в этом обзоре, позволя­ют получать лишь “любительское” разреше­ние 640х480. Эта же камера фотографирует с максимальным разрешением 1280х1024.

Готовые снимки записываются на смен­ную карту памяти емкостью 2 Мбайта. Она вмещает от 3 до 25 кадров в зависимости от режима съемки. Имеется три режима съёмки — High quality, Super high quality, при кото­ром достигается максимальное разрешение, и Standard quality с разрешением 640х512. Картинки можно переписать в компьютер че­рез последовательный порт или распечатать на специальном принтере Olympus Р-ЗОО, к которому эта цифровая камера подсоединя­ется при помощи специального скоростного параллельного порта.

В камере отличный оптический объектив с трехкратным оптическим увеличением. Готовые снимки можно просматривать на встроенном LCD-экране размером 4,5 см по диагонали. Фотоаппарат оснащен вспышкой с четырьмя режимами работы. Вспышка обладает функ­цией, снижающей эффект “красных глаз”.

        Пример профессиональных камер

Аппараты DCS -420  и DCS — 460 фирмы Kodak являются  идеальными для работы над каталогами, фотографиями для новостей и бизнеса.  А также для научных и мультимедиа-приложений. Некоторые компании, такие как ABC-TV, использовали их для того, чтобы делать фотографии на церемонии вручения наград Американской академии киноискусств и со спортивных состязаний Super Bowl перед тем, как поместить их в America Online.

       Каждый DCS – фотоаппарат состоит из фотографической основы Nikon  N90 SLR, подсоединенной к оцифровывающей приставке, изготовленной фирмой Kodak. Это цифровое устройство преобразует изображение, захватываемое оптической системой Nikon , в цифровую информацию и сохраняет ее. Одним из основных преимуществ моделей серии DCS является то,

Что практически каждая использует все параметры фотоаппарата Nikon. Авто-фокус, вспышка, режим измерения расстояния и элементы управления реле времени работают точно так же, как они работали бы, если бы фотоаппарат не был подключен к оцифровывающей приставке Kodak, но фотоаппарат не может быть использован без этой приставки. Энергии одного элемента питания в обоих DCS – аппаратах  хватает на “ запоминание ” до 300 изображений в памяти. Для хранения информации оба фотоаппарата могут использовать платы

PCMCIA – ATA –тот же тип плат, который используется в переносных компьютерах. Таким образом, плата на 170 Мб хранит 100 изображений в 420 модели и 30 изображений в 460. (Так как разрешение в 460 модели выше, чем в 420 , то размер файла в ней будет больше, и карта на 170 Мб внутри 460 модели может запоминать  только 30 изображений.)

       Оба фотоаппарата захватывают изображение, используя 36-битный цвет (12 бит на каждый RGB-цвет), что означает, что они обеспечивают отличную детализацию в диапазоне от самых светлых областей до самых темных.DCS 420, стоимость которого в розницу составляет менее 10 000 $, захватывает 1524 х  1012 пикселов, в то время как 460 модель, которая стоит около 30 000 $, обладает разрешением 2000 х 3000 пикселов. При разрешении 300 ppi аппарат DCS 460 обеспечивает максимальный размер изображения 8 х 13,4 дюйма, а DCS 420 – 4,5 х 6,7 дюйма.

       Использование фотоаппарата DCS такое же простое как и работа с обычным 35-миллимитровым аппаратом. Так как N90 является полностью автоматическим, вы можете ему самому устанавливать экспозицию и фокус. Если вы снимаете в студийных условиях, то можете подключить аппарат напрямую к PC или Macintosh через SCSI-порт (пользователи PC должны приобрести SCSI-карту, чтобы осуществить подключение). Когда ваш аппарат подключен к компьютеру, вы можете предварительно просматривать изображения, которые снимаете.

       Если вы снимаете в полевых условиях, то изображения могут быть позднее перезагружены в ваш компьютер по соединительному SCSI-кабелю. Програм-мное обеспечение, которое позволяет вам предварительно просматривать и загружать изображения в ваш компьютер, — это Adobe Photoshop – совместимая plug-in-программа. Эта программа позволяет загружать изображения напрямую в большинство программных средств редактирования изображений.

     Перспективы

“Долгоиграющие” прогнозы — дело крайне неблагодарное. Однако, наб­равшись некоторой доли нахальства, можно предположить, что цифровые камеры не ожидает быстрое и победное шествие по всему миру. Дело все в том, что их основные “козыри” это воз­можность получения крайне быстрого результата и легкость редактирования полученных снимков. А вот с качеством изображения все сложнее. Смотрите, сколько лет назад придумали видеока­меры, а обычная кинопленка и подума­ет умирать. Почему? Оказывается, при помощи видеокамер практически не­возможно получить такие же яркие и насыщенные цвета, как на хорошей пленке. Это относится и к цифровым фотоаппаратам, ведь они работают на тех же самых светочувствительных  матрицах, что и видеокамеры. Поэтому, скорее всего, цифровые  аппараты займут свое место в той нишe, где требуется максимальная оперативность, а цветопередача не так важна, (например, в репортажной фотожурналистике или бизнес-приложениях). Естественно, держатели Web-сайтов и страниц Интерната тоже будут активно приобретать такие каме­ры. Если цена на фотоаппараты с раз­решением не менее 640х480 упадет до 150—200 долларов, то можно прогно­зировать их довольно широкое распространение среди рядовых пользователей компьютеров, но такое снижение вряд ли можно ожидать в течение  ближайших 2—3 лет. Пленочные же аппараты в обозримом будущем вряд ли будут вытеснены из таких областей, как художественное фото и дизайн. Да и дешевые массовые “мыльницы” вряд ли так просто можно будет обойти, несмотря на  сравнительно дорогие услуги по проявке пленок и печати фотографий.


[1] Обзор составлен по материалам журнала “Домашний компьютер”, февраль 1998 г.


Теги: Цифровые фотоаппараты  Реферат  Антикризисный менеджмент
Просмотров: 14257
Найти в Wikkipedia статьи с фразой: Цифровые фотоаппараты

Рекомендуем прочитать — Омск

   

 

Джули Адер Кинг — Цифровая фотография для «чайников».

С цифровой фотокамерой, компьютером и программным обеспечением для редактирования фотоизображений вы получаете практически неограниченные возможности для реализации своих творческих идей и способностей. Технология создания цифровых фотоснимков позволяет вам также мгновенно обмениваться визуальной информацией с людьми, вне зависимости от их географического местонахождения. Являясь синтезом фотографического искусства и компьютерных технологий, цифровые фотокамеры могут быть использованы одновременно и как средство для создания цифровых шедевров, и как серьезный коммуникационный инструмент. При этом не забудьте, что цифровые камеры могут доставить немало удовольствия своим пользователям. Когда в последний раз вы могли сказать нечто подобное о других устройствах из компьютерного окружения? Книга предназначена для начинающих пользователей.

 

Синтия Л. Барон, Дэниел Пек — Цифровая фотография для начинающих.

Понятная, дружелюбно объясняющая, эта книга описывает весь процесс покупки фотоаппарата, создания фотографий, а затем их редактирования и распространения в различных формах. Эта книга поможет вам: определить наиболее важные свойства, которые должен иметь цифровой фотоаппарат; делиться вашими великолепными фотографиями как в распечатанном виде, так и посредством сети Интернет;  хранить и систематизировать ваши изображения; найти самую лучшую программу для редактирования изображений, которая вам необходима; редактировать и улучшать ваши фотографии от устранения эффекта красных глаз до создания панорам; создавать оригинальные, радующие глаз произведения искусства, такие как открытки, футболки с вашими фотографиями и фотоальбомы.

 

Стивен Гринберг — Самоучитель, Цифровая фотография. 3-е издание.

Данная книга посвящена обзору цифровой фотографии. Она начинается с краткой истории фотографии, затем рассматриваются основы экспозиции и композиции. Также обсуждается приобретение цифровых фотоаппаратов, их использование и обработка полученных изображений.

 

Ли Фрост — Фотография.  Вопросы и ответы.

Вам не потребуется часами перелистывать мудреные книги в поисках нужных вам крох информации. Только откройте нужный вам раздел, и вы найдете решение вашей проблемы. Это насыщенное фактами, составленное в удобной и практичной форме вопросов и ответов издание призвано снабдить читателя всей информацией, которая потребуется ему по мере того, как будет возрастать его интерес к занятиям фотографией. Ли Фрост дает ответы на более чем 200 часто задаваемых вопросов, используя специально подобранные фотографии, которые шаг за шагом показывают, как решить наиболее распространенные проблемы. А для тех, кого более всего волнует творческое начало в фотографии, написана целая глава, посвященная специальным эффектам.

 

Лапин А. И. — Фотография как…

Книга посвящена теории черно-белой репортажной фотографии. Прежде всего это проблемы фотографической композиции, вернее — роли композиции в творчестве фотографа. В связи с этим в книге затронуты вопросы психологии зрительного восприятия, в том числе движения глаза при восприятии плоского изображения. Рассматриваются специфика фотографии, отношения документальной и художественной фотографии, построение языка изображения. Предлагаются классификация видов репортажной фотографии, а также принципы оценки и анализа фоторабот. Книга адресована изучающим фотографию: журналистам, психологам, искусствоведам, дизайнерам и бильдредакторам, а также подготовленным фотолюбителям и творческим фотографам, всем, кто любит фотографическое искусство.

 

Килпатрик. Д. — Свет и освещение.

В книге английского автора рассмотрены вопросы оптимального использования естественного освещения и организации искусственного освещения для разных сюжетов и условий съемки. Подробно описано современное осветительное оборудование вплоть до специального, студийного. Отмечены особенности, связанные с кино- и видеосъемками, указаны наиболее частые ошибки, обусловленные неправильным освещением или несоответствующим использованием техники. Значительное число практических советов и иллюстраций делают книгу полезной в повседневной работе фотографа.
Для фотографов-профессионалов и фотолюбителей.

 

Литвинов — Я люблю цифровую фотографию (+ CD-ROM).

Книга начинается с общих вопросов, касающихся «цифры»: во-первых, дается определение цифрового фото и описывается ее путь. Во-вторых, начинающие любители ознакомятся с основными понятиями, без которых нельзя по-настоящему разобраться в проблеме: растровые и векторные изображения, разрешение и разрешающая способность, глубина цвета и основные цветовые модели. В-третьих, целая глава посвящена подробному знакомству с цифровыми фотокамерами: рассказано, как они работают, какими основными параметрами характеризуются, какие типы памяти и источников питания используют, как происходит процесс съемки. Кроме того, приведены лучшие, на взгляд автора, модели «цифровиков» — со всеми характеристиками. Так что имеет смысл ознакомиться с книгой и перед покупкой фотоаппарата, чтобы лучше разбираться в технических подробностях и характеристиках. Таким же образом проводится знакомство и со сканерами, цветными принтерами и фотопринтерами. А еще здесь собраны полезные советы по поводу того, какой компьютер выбрать для работы с цифровыми фото и какие комплектующие для этого понадобятся.
Подзаголовок книги гласит: «20 программ для хранения, обработки, печати и демонстрации цифровых фотографий». Вторая и следующие главы посвящены уже непосредственно этому. В последней части книги рассказывается о всех способах выставления цифровых фото «но обозрение». Книга прекрасно издана и дополнена диском, на котором Вы найдете все программы, описанные в ней.

 

Используется для получения цветного изображения в матрицах цифровых фотоаппаратов, видеокамер и сканеров.

Массив цветных фильтров

Массив цветных фильтров Материал из Википедии свободной энциклопедии Массив цветных фильтров, Мозаика цветных фильтров часть светочувствительной матрицы, осуществляющий пространственное разделение цветных

Подробнее

РАСТРОВЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ

РАСТРОВЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ Как можно представить себе растровое изображение Создание растрового изображения: представьте, что Вы смотрите на пейзаж через окно; нарисуйте на стекле тонкими вертикальными и горизонтальными

Подробнее

ГЛАВА 2 РАСТРОВАЯ ГРАФИКА

ГЛАВА 2 РАСТРОВАЯ ГРАФИКА 2.1. Основные положения 2.2. Разрешение растровой графики 2.3. Виды разрешения 2.4. Кодирование изображения 2.5. Глубина цвета 2.6. Цветовые палитры 2.7. Сжатие растровой графики

Подробнее

ПРОГРАММА фотокружка ОКНО В ПРИРОДУ

ПРОГРАММА фотокружка ОКНО В ПРИРОДУ Пояснительная записка Искусство фотографии, зародившееся более полутора веков назад, в наши дни получило новый толчок в развитии благодаря цифровым технологиям. Цифровые

Подробнее

Кодирование графической информации.

Кодирование графической информации. Пространственная дискретизация. Аналоговая форма представления графической информации Дискретная форма представления графической информации Изображение разбивается на

Подробнее

Романов С.Г., Поташников А.М.

Влияние структуры массивов цветофильтров на характерисктики устройств формирования сигналов цветного изображения Романов С.Г., Поташников А.М. Аннотация. Основными характеристиками устройств формирования

Подробнее

Компьютерная графика и анимация. Часть I

1 Компьютерная графика и анимация. Часть I 56. Основы растровой графики 57. Ввод изображений 58. Коррекция фотографий 59. Работа с областями 60. Фильтры 2 Компьютерная графика и анимация 56. Основы растровой

Подробнее

Здравствуй, читатель!

Здравствуй, читатель! Эта заметка поможет ответить на вопрос «Какой жк телевизор выбрать?». Из нее Вы узнаете о принципе работы жк телевизоров, видах контрастности, возможных входах и выходах и многое

Подробнее

Методы распознавания лиц

Методы распознавания лиц Ю. Лифшиц. 4 декабря 2005 г. Содержание 1 Применение алгоритмов распознавания лиц 2 2 Особенности распознавания лиц 2 2.1 Специфика задачи…………………….. 2 2.2 Абстрактная

Подробнее

Список информационных источников:

Рисунок 2 — Диаграмма декомпозиции процесса «Управления изменениями в процессе производства продукции» Список информационных источников: 1.«Улан-Удэнский авиационный завод». [Электронный ресурс]. URL:

Подробнее

Компьютерная графика

Компьютерная графика Лекция 2 Свет Квантование Псевдотонирование 10 сентября 2007 года В лекции используются слайды проф. Пата Ханрахана (Pat Hanrahan) http://www.graphics.stanford.edu/courses/cs248-98-fall

Подробнее

ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа 1» ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ по текущей аттестации предмет: Информатика. 7 класс Составители: Выдрина Юлия Анатольевна

Подробнее

USB 2.0 камера CV-UI-1008-XS-C

USB 2.0 камера CV-UI-1008-XS-C Оглавление USB 2.0 камера CV-UI-1008-XS-C 2 Основные технические характеристики камеры CV-UI-1008XS-C 2 Технические характеристики CV-UI-1008-XS-C: 3 Характеристики матрицы

Подробнее

СВЕТ, ИЗЛУЧАЕМЫЙ И ОТРАЖАЕМЫЙ

СВЕТ, ИЗЛУЧАЕМЫЙ И ОТРАЖАЕМЫЙ Одна из наиболее важных мыслей, которую необходимо помнить, говоря о цвете, заключается в том, что некоторые предметы мы видим потому, что они излучают свет, а другие потому,

Подробнее

Компьютерное зрение λ =

Лк 07.09.04 Компьютерное зрение Геометрические пробразования на устройствах формирования изображений фотокамеры, видеокамеры, радиотелескопы, узи, рентген. первая, простейшая модель — камера обскура: современный

Подробнее

Компьютерная графика

Компьютерная графика Лекция 2 Свет Квантование Псевдотонирование 17 февраля 2006 года В лекции используются слайды проф. Пата Ханрахана (Pat Hanrahan) http://www.graphics.stanford.edu/courses/cs248-98-fall

Подробнее

Теория цвета в компьютерной графике

Теория цвета в компьютерной графике Инструменты описания цвета Цветовой круг Гете Цветовой круг Освальда Цветовой круг Иттена Цветовые модели и их виды Цветовые модели (цветовое пространство) это способ

Подробнее

Цифровая фотография. Форматы файлов

Цифровая фотография. Форматы файлов Выясняем, в каком формате фотографировать -, JPEG или RAW» Форматы файлов в фотографии Наиболее популярными для растровых изображений, используемых в цифровой фотографии,

Подробнее

d — составляющие его разложения на

Глава 7 ЦЕЛОЧИСЛЕННОЕ ВЕЙВЛЕТ-ПРЕОБРАЗОВАНИЕ В данной главе будут рассмотрены методы получения целочисленных вейвлет-коэффициентов изображения Эти методы могут быть применены для сжатия изображения как

Подробнее

РУКОВОДСТВО ПО ОПТИМАЛЬНОМУ СКАНИРОВАНИЮ

3D-СКАНИРОВАНИЕ ДЛЯ ВСЕХ РУКОВОДСТВО ПО ОПТИМАЛЬНОМУ СКАНИРОВАНИЮ Условия получения оптимальных результатов сканирования На процесс сканирования влияют факторы внешней среды, настройки и калибровка сканера,

Подробнее

Методы улучшения изображений

Ввод и обработка данных дистанционного зондирования Земли Методы улучшения изображений Лектор: к.т.н. Токарева Ольга Сергеевна Лекция 5 Методы улучшения изображений Улучшение изображений позволяет подчеркнуть

Подробнее

8.1. Работа с растровым изображением

8.1. Работа с растровым изображением Несмотря на то, что CorelDRAW — это программа, работающая, прежде всего, с векторной графикой, в ней можно работать и с обычными растровыми изображениями. Чтобы поместить

Подробнее

Эмуляция профессиональной печати HP PANTONE

Эмуляция профессиональной печати HP PANTONE Проблема Библиотека цветов PANTONE является важной частью инструментария любого графического дизайнера и играет фундаментальную роль в выборе и определении плашечных

Подробнее

ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшегообразования «Московский государственный университет геодезии и картографии»

Подробнее

ИКОНИКА НАУКА ОБ ИЗОБРАЖЕНИИ

ИКОНИКА НАУКА ОБ ИЗОБРАЖЕНИИ УДК 004.932.4 МЕТОД МЕЖКАНАЛЬНОЙ КОМПЕНСАЦИИ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ В ЗАДАЧАХ ВОССТАНОВЛЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ 2013 г. Е. А. Самойлин, доктор техн. наук; В.

Подробнее

Графический редактор GIMP: Первые шаги.

Графический редактор GIMP: Первые шаги. Иван Хахаев, 2008 Глава 14. Инструменты цвета Инструменты цвета предназначены для коррекции различных характеристик цвета (яркости, насыщенности, контрастности и

Подробнее

Виды компьютерной графики. 8 класс

Виды компьютерной графики. 8 класс Изучив эту тему, вы узнаете: Виды графических компьютерных изображений; Принципы формирования графических изображений; Компьютерная графика — область информатики, изучающая

Подробнее

High Definition (HD) Image Formats for Television Production

EBU TECH 3299 High Definition (HD) Image Formats for Television Production Внимание! Данный перевод НЕ является официальной версией статьи и может содержать отдельные неточности. Форматы изображения высокой

Подробнее

Цифровые фотокамеры — документ — СтудИзба

4

Введение

Постоянный обмен информацией, короткое время производства, экономия финансов, польза для окружающей среды —вот только несколько причин, которые объясняют гигантский рост интереса к цифровым фотоаппаратам .Если вы когда-либо вообще занимались фотографией, т.е. получением изображения посредством фиксирования его на фотопленке, потом ожидали, когда они будут изготовлены, затем устанавливали их в свой сканер, а потом нетерпеливо покусывали губы в ожидании результата оцифровывания ваших фотографий, то вы, несомненно способны по достоинству оценить устройство, которое сразу преобразует изображение в цифровую форму и «запоминает» его для дальнейшего использования. В цифровых фотоаппаратах не используется пленка, т.е. не теряется время на обработку и не используется фотореактивы для вывода изображения на печать. Если вы снимаете на природе и видите, что ваше изображение получается плохого качества, то просто нажимаете кнопку удаления. Большинство цифровых фотоаппаратов, используемых в студийной работе, имеют функцию предварительного просмотра кадра непосредственно на экране компьютера. Это дает возможность изменять освещение или перегруппировывать композиционные элементы до тех пор, пока вы не добьетесь желаемого результата.

Кому это нужно?

А действительно, кому нужны циф­ровые фотокамеры? Вряд ли можно предположить, что среднему российс­кому туристу, отправляющемуся греть свои кости на пляжах Турции или Гре­ции, нужно что-то подобное. Для того чтобы запечатлеть себя, родимого, на фоне экзотического сарая, вполне хватит и 50-долларовой “мыльницы”. Да и компьютеры есть далеко не в каждой семье… Так что прогнозиро­вать массовое распространение циф­ровой фототехники в нашей стране вряд ли можно.

А вот профессионалы, которые так или иначе сталкиваются с задачей вво­да фотографий в компьютер, вполне могут оценить новинки по достоинству, особенно камеры высокого (1024х768) разрешения. Если фотограф допускает промах, и снимки оказываются некачественными, то начинаются проблемы. В такой ситуации возможность мгновенного контроля качества изображения неоценима. Да и необходимость приглашать профессионального фотографа (90% работы которого — это проявка пленок и печать фотографий) от­падает сама собой: с цифровой съемкой отлично справляются дизайнеры, которым, к тому же, открываются новые возможности творчества.

Что касается качества изображе­ния, сделанного при помощи таких ка­мер, то оно вполне приемлемо для цветной полиграфии. Мы выводим на пленки оригинал-макет с разрешением 250 dpi. Цифровые фотокамеры 1024х768 позволяют с та­ким разрешением публиковать снимки размером 10,4х7,8 см. Камеры 640х480 выдают картинку полиграфического качества меньшего размера — 6,5х4,8 см (но и они в некоторых случаях вполне допу­стимы). Конечно, для того чтобы сде­лать художественный снимок на целую полосу, нужны серьезные пленочные профессиональные аппараты и услуги соответствующих специалистов — никто и не собирается отрицать необ­ходимость их существования. Но для среднестатистической рутинной съем­ки сложно придумать что-нибудь луч­ше “цифровиков”.

Между прочим, на Западе цифро­вые фотокамеры уже завоевали попу­лярность среди журналистов-репорте­ров. Причем благодаря Интернету. Это действительно удобно: сделал снимок, “загнал” его в ноутбук и через Сеть передал куда нужно… От момен­та съемки до момента получения снимка в редакции проходит от силы полчаса. Там, где нужна оператив­ность, действительно лучше использо­вать цифровые камеры.

Еще одна область применения циф­рового фото — Web-дизайн. Так как практически все цифровые камеры ис­пользуют Motion JPEG-компрессию и “родной” для них формат .jpg весьма распространен в Интернете, то задача быстрого периодического обновления снимков на Web-сайте решается при помощи цифровой камеры очень легко. К тому же в Интернете редко требуются снимки с разрешением больше 320х240, иначе посетители вашей странички бу­дут целый час ждать вывода изобра­жения на экран. Кстати, многие фир­мы, торгующие такими фотоаппарата­ми, позиционируют их именно как уст­ройства для владельцев Web-сайтов.

В бизнес-секторе цифровые каме­ры уже пользуются популярностью для быстрого составления фотокаталогов продукции, рекламных проспектов и т. д. Естественно, люди состоятельные, имеющие дома компьютеры и цветные принтеры, тоже не обходят стороной такие аппараты.

Как они устроены?

Сердцем любого цифрового фото­аппарата является светочувствитель­ная матрица CCD (Charge Coupled Device, то есть ПЗС — прибор с заря­довой связью). Обычно в камерах ис­пользуется 1/3-дюймовая CCD, состоящая из элементов, преобразующих световые волны в электрические импульсы (Аналогово-цифровой преобразователь заменяет электрические заряды цифровой информацией). Количество таких элементов колеблется от 350000 в камерах с разрешением 640х480 до 810000 и более в камерах 1024х768. Са­ми матрицы не являются новым изоб­ретением — родившись как оборудо­вание для физических экспериментов (в частности в физике высоких энер­гий), они уже давно используются в видеокамерах.

Как и в обычных фотоаппаратах, ка­чество кадра “цифровиков” во многом определяется качеством объектива. В среднем, камеры любительского уров­ня (и высокого, и низкого разреше­ния) комплектуются объективами с фокусным расстоянием около 5 мм. (ЭТО примерно соответствует фокусному расстоянию 35-миллиметровых объективов обычных пленочных ка­мер) и фиксированной диафрагмой (aperture). Некоторые модели облада­ют объективами с переменным фокус­ным расстоянием (zoom), но они до­роже стоят. Как правило, скорость спуска затвора (выдержка) регулиру­ется автоматически. В общем, люби­тельские цифровые камеры мало от­личаются своими объективами от пле­ночных собратьев, именуемых в наро­де “мыльницами”. Естественно, на бо­лее серьезные, полупрофессиональ­ные аппараты ставят уже вполне при­личную оптику с возможностью отклю­чения автоматики и ручной ре­гулировки резкости, диафраг­мы и выдержки. Сами понимаете, что с помощью автома­тических цифро­вых фотоаппара­тов любительско­го уровня, осна­щенных стандар­тными коротко­фокусными объ­ективами с фик­сированной ди­афрагмой, дос­таточно сложно получить одина­ково приличные кадры в меняю­щихся условиях съемки. Лучше всего эти камеры рабо­тают при ярком солнечном освещении, как и обычные “мыльницы”.

У большинства современных циф­ровых камер есть небольшие (около 2 дюймов по диагонали) жидкокристал­лические дисплеи. Они выполняют две основные функции: просмотр содер­жимого памяти и дублирование опти­ческого видоискателя. Кстати, наво­дить камеру на объект гораздо удоб­нее именно при помощи дисплея. Правда, последний требует достаточ­но много энергии, и батарейки (или аккумуляторы) быстро садятся. Прак­тически все камеры с дисплеями име­ют и довольно развитые экранные ме­ню, при помощи которых осуществля­ется выбор опций работы с изображе­нием.

Отснятые фотографии хранятся во флэш-памяти камеры. Наиболее прив­лекательными, с точки зрения пользователя, являются аппа­раты со сменными Smart Media-картами памяти. Объ­ем этих карт от 2,4 до 8 Мбайт (все одинакового размера), и в один спичечный коробок их влезает штук десять. В сред­нем на 2 Мбайт Smart Media-карту помещается 4—10 кад­ров с разрешением 1024х768 или 20—40 кадров с разреше­нием 640х480 (цифры колеб­лются в зависимости от сте­пени используемой в камере

компрессии). Фирма Kodak выпускает свой стандарт флэш-карт, которые на­зываются Kodak Picture Card. Они нес­колько больше по размеру, чем Smart Media, и бывают емкостью 2 и 4 Мбайт. Кодаковские карты несколько прочнее и надежнее, чем обычные, однако дру­гие производители этот стандарт иг­норируют.

Большинство камер использует последовательный (СОМ) порт компь­ютера для передачи изображений. Процесс этот, несмотря на низкую пропускную способность порта, не за­нимает много времени. Ко многим ка­мерам помимо коммуникационных па­кетов прилагаются и TWAIN-драйверы, которые позволяют работать с фото­аппаратами из любых графических па­кетов, разрешающих работу со скане­рами.

Анализ характеристик цифрового фотоаппарата

Для многих фотографов и пользователей графических программ самым легким способом оценить цифровой фотоаппарат является анализ его оптической системы, т.к. многие цифровые фотоаппараты используют в качестве оптической основы профессиональные 35-миллиметровые фотоаппараты. Наиболее запутан­ным вопросом при пользовании цифровым фотоаппаратом является выяснение того, как такие цифровые технические характеристики, как глубина цвета и разрешение, влияют на качество изображения.

Понятие о глубине цвета в цифровом фотоаппарате

Как и в планшетном сканере динамический диапазон полутонов, захватываемых фотоаппаратом, от самого яркого до самого темного элемента, — в первую очередь определяется глубиной цвета. Невысокие по цене цифровые фотоаппа­раты, такие как Apple QuickTake 150, Kodak DC-40 и Model 4 от компании Dycam, способны захватывать 24 бита цвета (8 бит данных для каждого цвета RGB-диапазона).Камеры классом повыше типа Kodak DCS 460, захватывают 36 бит, что дает более точную детализацию изображения с меньшим шумом. На самом верху классификации находится Leaf Digital Camera Black, которая производит снимки с глубиной цвета 14 бит на каждый RGB-цвет.

Понятие о разрешении в цифровом фотоаппарате

Разрешение в цифровом фотоаппарате базируется на количестве горизонтальных и вертикальных элементов изображения, которое он может захватить. Как и в сканере, эти элементы изображения называются пикселами. Чем больше коли­чество пикселов но горизонтали и вертикали, тем выше разрешение фотоаппа­рата и, следовательно, более четким получается изображение и более мягкими цветовые переходы.

Как вы вправе ожидать, более дорогие аппараты, как правило, предполага­ют наилучшее разрешение. Например, Kodak DCS 460, который продается за сумму около 30 000$, обладает разрешением 2000 х 3000 пикселов. Аппарат фирмы Apple QuickTake 150, который стоит в розницу меньше 800$, имеет са­мое большое разрешение — 640 на 480 пикселов. DC 40 от Kodak с разреше­нием 756 х 504 пиксела может похвастаться самым высоким разрешением среди фотоаппаратов стоимостью ниже 1000$.

К сожалению, многие люди — даже знакомые с цифровой графикой находят для себя сложным разобраться в том, каким образом paзмеры в пикселах превращаются в качество изображения. Для понимания этого сначала вам необходимо уяснить, что размеры в пикселах, как правило, основываются на разрешении 72 ppi (пиксела на дюйм). Вам также необходимо понимать, что уменьшение размера цифрового изображения увеличивает количество пикселов на дюйм. Таким образом, проблема разреше­ния, как правило, сводится к следующему вопросу: каков самый большой раз­мер, до которого вы можете уменьшить изображение без опасности потерять его высокое качество на выходе?

Для достижения наилучших результатов при выводе изображения на печать разрешение должно быть в 1,5—2 раза больше экранной частоты (измеряет­ся в строчках на дюйм), используемой при выводе изображения.

Предположим, вы используете цифровой фотоаппарат Kodak DCS 460 и вам нужно отослать изображение размером 7 х 7 дюймов и разрешением 225 ppi в журнал. Для того чтобы определить, можете ли вы сфотографировать изобра­жение, которое бы отвечало этим требованиям, просто разделите требуемые пик­селы на дюйм в горизонтальном и вертикальною разрешении цифрового ап­парата. Результаты дадут вам максимальный возможный размер изображения с разрешением в 225 ppi, который будет равен приблизительно 13х9 дюймов (3000 : 225 =13,33 дюйма и 2000 : 225 = 8,89 дюйма). Таким образом, у вас не будет проблемы с отсылкой изображения размером 7 х 7 дюймов с разреше­нием в 225 ppi. Однако, если вы будете использовать для печатной работы ап­парат, максимальное разрешение которого 640 х 480 пикселов, то у вас возник­нет проблема. Оптимальный размер изображения с разрешим 225 ppi будет равен 2,84 х 2,13 дюйма (640 : 225 — 2,84, 180 : 225 2,13) для вывода изображения с экранной частотой в 150 lpi.

Работа с цифровыми фотоаппаратами

Как только вы разберетесь в том, как глубина цвета и разрешение цифрового фотоаппарата влияют на качество вывода, то будете точно знать, нужен ли он вам. Перед тем как вы начнете пользоваться цифровым фотоаппаратом, то так же должны знать, что не все модели (даже не все дорогие модели) захватывают каждый нюанс цвета в изображении, особенно если условия освещения удовлетворительные. Это вовсе не означает, что цифровые фотоаппараты производят изображения плохого качества, которые нельзя использовать, а только говорит о том, что вам, возможно, понадобится прибегнуть к услугам таких программ редактирования изображений, как Adobe Photoshop, HSC Live Picture, Fauve Xres, Micrografx Picture Publisher или Corel PhotoPaint, или коррекционного программного обеспечения, поставляемого вместе с вашим фотоаппаратом для расширения динамического диапазона изображения, установки четкости цветокоррекции.

Небольшой обзор бытовых и полупрофессиональных камер1

Цифровые камеры сегодня выпускают многие компании, специализирующиеся на производстве фотоаппарату­ры и бытовой электроники. На рынке то и дело появляются новые марки и модели, разнообразные но дизайну, но имеющие технические характеристики, схожие с приведенными в этом обзоре. Фотоап­параты с цифровой записью изображения очень быстро совершен­ствуются и прогрессируют, становятся все более компактными , экономичными и доступными по цене. Можно быть уверенным, что в ближайшем будущем для многих семей цифровая камера станет необходимым бытовым предметом, есте­ственно дополняющим домашний компьютер.

CASIO

Что такое глубина цвета? Объяснение терминов фотографии


Глубина цвета — это термин, используемый для описания количества уникальных цветов, которые могут быть воспроизведены датчиком. Глубина цвета пикселей в файле изображения зависит от количества «битов» в файле.

Изначально камеры EOS обеспечивали глубину цвета 12 бит. EOS-1D Mark III (2007 г.) был первым, кто поднял ставки до 14-бит.

12-битная глубина обеспечивает 4096 оттенков цвета для каждого красного, зеленого и синего пикселя.Они объединяются, чтобы дать теоретический максимум около 68 миллиардов цветов.

14-битная глубина записывает 16 384 оттенка на канал и дает теоретический максимум около 4 триллионов цветов.

Говорят, что диапазон цветов, воспринимаемых человеческим глазом, составляет от 10 до 12 миллионов, так зачем нам нужны 12-битные или 14-битные файлы?

Процессор DIGIC вашей камеры Canon содержит аналого-цифровой преобразователь (A/D). Его работа заключается в преобразовании аналоговых электронных сигналов от датчика в цифровые данные.Ранние камеры EOS имели 12-битные аналого-цифровые преобразователи; более новые камеры имеют 14-битные аналого-цифровые преобразователи.

Разработка 14-битных аналого-цифровых преобразователей сделала возможными некоторые из более продвинутых функций последних камер EOS. К ним относятся приоритет светлых тонов, автоматическая оптимизация освещения, коррекция периферийной освещенности и шумоподавление при высоких значениях ISO. Дополнительная информация, содержащаяся в 14-битных файлах, позволяет камере или программному обеспечению выполнять эти функции, не вызывая постеризации (когда качество изображения снижается настолько, что это оказывает визуальное воздействие) или добавления шума.

Когда данные сохраняются в виде файла RAW, они включают некоторые функции, которые вы видите в программах преобразования RAW, таких как DPP и Adobe Camera RAW, включая восстановление светлых участков и теней. Это также означает, что у вас больше свободы действий при настройке яркости, контрастности и цветового тона до того, как изображение начнет распадаться.

После обработки в камере или на компьютере изображение сохраняется как изображение JPEG, даже если вы изначально сохранили файл RAW. Файл JPEG имеет 8-битную глубину.Он обеспечивает 256 оттенков на канал и теоретический максимум около 16,5 миллионов тонов — более чем достаточно для человеческого зрения.

Если вы снимаете файлы JPEG, лишняя информация отбрасывается и теряется навсегда. Если вы снимаете в формате RAW, исходный файл остается неизменным и может быть снова обработан для нового изображения JPEG.

Связанные термины

Почему битовая глубина имеет значение — освоение Lightroom

Одной из причин, по которой большинство фотографов предпочитают формат Raw, является дополнительная битовая глубина, содержащаяся в файле.Это позволяет делать фотографии более высокого технического качества, чем вы можете получить из файла JPEG. Это также поможет вам создавать фотографии более высокого качества с большим количеством деталей в тенях и светах в Lightroom.

Что такое битовая глубина?

Компьютеры (и устройства, управляемые встроенными компьютерами, такие как цифровые зеркальные фотокамеры) используют двоичную систему счисления. Двоичные числа состоят из двух цифр — 1 и 0 (десятичная система, напротив, имеет десять цифр). Одна цифра в двоичном числе называется битом (сокращенно от двоичной цифры).

Восьмибитное двоичное число выглядит так: 10110001 (равно десятичному числу 177). В таблице ниже показано, как это работает.

Максимальное возможное восьмибитное число — 11111111, или 255 в десятичной системе счисления. Это важная цифра для фотографов, поскольку она появляется во многих программах для редактирования изображений и на старых мониторах.

Цифровой захват

Каждый из миллионов пикселей цифровой фотографии соответствует фотосайту (также называемому пикселем) на сенсоре камеры.Фотосайты генерируют небольшой электрический ток при попадании света, который измеряется камерой и записывается в файл JPEG или Raw.

файлы JPEG

Файлы JPEG

записывают информацию о цвете и яркости для каждого пикселя с тремя восьмибитными числами, по одному для каждого из красного, зеленого и синего каналов (эти цветовые каналы такие же, как те, которые вы видите в таких программах, как Photoshop или в цвете вашей камеры). отображение гистограммы).

Каждый восьмибитный канал записывает цвет по шкале от 0 до 255, что дает теоретический максимум 16 777 216 тонов (256 x 256 x 256).Человеческий глаз может различать от 10 до 12 миллионов цветов, так что этой информации более чем достаточно для записи любого объекта.

Этот градиент был сохранен в 24-битном файле (восемь бит на канал), что достаточно для визуализации плавного градиента.

Этот градиент был сохранен как 16-битный файл. Как видите, 16 бит недостаточно для плавной градации.

Необработанные файлы

В файлах Raw каждому пикселю выделяется больше битов (большинство камер имеют 12- или 14-битные процессоры).Больше битов означает большее число и больше тонов на канал.

Это не соответствует большему количеству цветов — файлы JPEG уже могут записывать больше цветов, чем может видеть человеческий глаз. Но каждый цвет записывается с гораздо более тонкой тональной градацией. Говорят, что изображение имеет большую глубину цвета. В таблице ниже показано, как битовая глубина соотносится с тонами.

Обработка в камере

Когда вы настраиваете камеру на запись фотографий в режиме JPEG, внутренний процессор камеры считывает информацию, полученную с датчика, когда вы делаете снимок, обрабатывает ее в соответствии с параметрами, установленными в меню камеры (баланс белого, контрастность, насыщенность цвета и т. д.). .) и записывает его как восьмибитный файл JPEG. Дополнительная информация, собранная датчиком, отбрасывается и теряется навсегда. В конце концов, вы используете только восемь битов из 12 или 14 битов деталей, которые датчик способен зафиксировать.

Битовая глубина в Lightroom

Файл Raw отличается от файла JPEG тем, что он содержит все данные, полученные датчиком камеры во время экспозиции. Когда вы обрабатываете файл Raw с помощью Lightroom, программа выполняет преобразование, аналогичное преобразованию внутреннего процессора камеры при съемке в формате JPEG.Разница в том, что вы задаете параметры в Lightroom, а параметры, установленные в меню вашей камеры, игнорируются.

Преимущество дополнительной битовой глубины файла Raw становится очевидным при постобработке. Файл JPEG — это все, что вам нужно, если вы правильно установили экспозицию и все остальные настройки, когда делали снимок, и не хотите выполнять какую-либо постобработку.

Однако в реальной жизни большинству из нас хочется провести хотя бы несколько настроек, пусть даже только яркости и контрастности.Вот где файлы JPEG начинают падать. При меньшем количестве информации на пиксель тона могут разделяться по мере того, как вы выполняете настройку яркости, контрастности и цветового баланса.

Результат наиболее заметен в областях с ровным непрерывным тоном, таких как голубое небо. Вместо равномерного перехода от светлого к темному вы увидите полосы. Этот эффект также известен как постеризация. Чем дальше вы нажимаете настройки, тем больше это влияет на изображение.

Преимущества Raw

С файлом Raw вы можете значительно изменить яркость, контрастность и цветовой тон, прежде чем заметите какое-либо ухудшение качества изображения.Он также включает некоторые функции, которые вы найдете в Lightroom, такие как регулировка баланса белого и восстановление светлых участков.

Вот практический пример. Взгляните на эту фотографию, которую я создал в формате Raw, предоставив 14-битный файл.

Я сделал копию фотографии и сохранил ее как восьмибитный файл JPEG. Затем я обработал его в Lightroom, повысив контраст, чтобы добавить драматизма. На приведенном ниже образце (при увеличении 100 %) видно, что тона неба разошлись и стали пикселизированными.Этого не произойдет с файлом Raw.

Короче говоря, работа с файлами Raw в Lightroom устраняет или, по крайней мере, минимизирует эффекты полосатости и постеризации.

Сохранение файлов JPEG

Когда вы проявите свою фотографию в Lightroom, вы можете сохранить ее как 8-битный файл JPEG. Вы не заметите никакой разницы в качестве между 8-битным и 16-битным файлом на мониторе вашего компьютера. И вы не заметите разницы, напечатано ли это в журнале или в книге. Единственное исключение, если у вас есть принтер, который распознает 16-битные файлы.В этом случае 16-битный файл может дать лучший результат.

Однако, если вы планируете выполнять дополнительную обработку в Photoshop или плагине, рекомендуется сохранить изображение в виде 16-битного файла TIFF. В этом случае изображение, полученное с 12- или 14-битного сенсора, растягивается, чтобы заполнить 16-битный файл. Затем вы можете работать с ним в Photoshop, зная, что дополнительная битовая глубина поможет вам добиться максимального качества.

Опять же, когда вы завершили процесс редактирования, вы можете сохранить файл как восьмибитный файл JPEG.Журналы, книжные издательства и фондовые библиотеки (и почти любой клиент, покупающий фотографии) требуют восьмибитных изображений. 16-битные файлы могут потребоваться только в том случае, если вы (или кто-то другой) собираетесь редактировать файл.

Это фотография, сделанная с использованием настройки Raw+JPEG. Камера сохранила две версии файла — файл JPEG, обработанный процессором камеры, и файл Raw, содержащий всю информацию, записанную 12-битным датчиком камеры.

На этих снимках экрана сравнивается верхний правый угол обработанных файлов JPEG и Raw при 100-процентном увеличении.Оба файла были созданы камерой из одной и той же экспозиции. Единственная разница между ними — битовая глубина. Мне удалось извлечь детали света из файла Raw в Lightroom, которые не видны в JPEG.

Почему фотографы используют JPEG

Стоит отметить, что не все профессиональные фотографы постоянно используют формат Raw. Например, как свадебные, так и спортивные фотографы часто используют формат JPEG.

Для свадебных фотографов, которые могут снимать тысячи изображений на свадьбе, это позволяет сэкономить время на постобработке.

Спортивные фотографы используют файлы JPEG, чтобы отправлять фотографии в редакторы изображений во время спортивных соревнований. В обоих случаях скорость, эффективность и меньший размер файла формата JPEG делают его логичным для использования.

Начните свое путешествие с Lightroom Classic уже сегодня. Получите пять бесплатных уроков и ежемесячных советов и рекомендаций , подписавшись на нашу бесплатную рассылку Mastering Lightroom . 🙂

Битовая глубина и камеры смартфона

Если вы можете использовать формат DNG с камерой своего смартфона, я настоятельно рекомендую вам это сделать (DNG расшифровывается как Digital Negative и является наиболее часто используемым форматом Raw на смартфонах).На ваших фотографиях будет меньше шума и не будет смазывания, вызванного шумоподавлением при высоких значениях ISO в камере. Для них может потребоваться дополнительная работа в Lightroom, но в итоге вы получите более качественное изображение.

Вот фотография, которую я сделал при ISO 125 на iPhone в формате JPEG. ISO 125 — это довольно высокое значение для iPhone (минимальное значение ISO — 25).

Это 100-процентное увеличение части изображения показывает смазывание, вызванное обработкой iPhone. Это напоминает мне акварельные фильтры, которые фотографы использовали на заре цифровой обработки, чтобы сделать свои фотографии похожими на картины.

Эта фотография была сделана с ISO 250 в формате DNG. Камера смартфона — не лучший инструмент для съемки при слабом освещении, но мне захотелось протестировать камеру в этих условиях.

Это 100% увеличение фотографии после проявления в Lightroom с настройками шумоподавления по умолчанию. Шумов много (увеличено из-за повышенной четкости, необходимой для получения наилучших результатов от файлов iPhone), но нет смазывания.

Разрядность в экранах компьютеров

Битовая глубина также относится к глубине цвета, которую способны отображать компьютерные мониторы.Читателям, привыкшим к современным дисплеям, может быть трудно поверить, но компьютеры, которыми я пользовался в школе, могли отображать только два цвета — белый и черный. Я помню, как говорил нашему учителю информатики (заядлому фанату IBM PC), что новейшие компьютеры Apple могут отображать тысячи цветов. Его ответ? «Прекрасно, если вам нравятся цвета»! Сегодня это сложно представить, но поразительно, насколько закрыты умы некоторых людей к грядущим усовершенствованиям компьютерных технологий.

Обязательным домашним компьютером в то время был Commodore 64, способный отображать 16 цветов.Согласно Википедии, этот компьютер был продан тиражом более 12 миллионов единиц.

Понятно, что на машине с 16 цветами фотографии не отредактируешь (64 килобайта ОЗУ тоже далеко не ушли бы). Разработка 24-битных полноцветных дисплеев — одна из вещей, которая сделала возможной цифровую фотографию. Истинные цветовые дисплеи, как и файлы JPEG, генерируются из трех цветов (красного, зеленого и синего), каждый из которых может содержать 256 значений, записанных в восьмибитной цифре. Большинство современных мониторов используют 24-битную или 32-битную графику с истинным цветом.

HDR-файлы

Многие из вас знают, что изображения с расширенным динамическим диапазоном (HDR) создаются путем объединения двух или более версий одного и того же изображения, снятых с разными настройками экспозиции. Но знаете ли вы, что программное обеспечение создает 32-битное изображение с более чем четырьмя миллиардами возможных тональных значений на канал на пиксель? Это значительный скачок по сравнению с 256 тональными значениями в файле JPEG.

Файлы True HDR, подобные этому, не могут отображаться на мониторе компьютера или на печатной странице. Вместо этого они сокращаются до восьми- или 16-битных файлов с помощью процесса, называемого тональным отображением, который сохраняет характеристики исходного изображения с расширенным динамическим диапазоном.

Заключение

Пиксели и биты являются основными строительными блоками цифровых изображений. Очень важно понимать концепцию битовой глубины, если вы хотите получить максимальную отдачу от вашей камеры. Формат Raw обеспечивает наилучшее качество изображения — вы увидите преимущества Lightroom, когда проявите свои фотографии.

Электронные книги «Освоение Lightroom Classic»

Что такое битовая глубина изображения? для фотографов

Мы знаем, что Image Bit-Depth может быть запутанной темой.Итак, вот несколько моментов, которые помогут вам понять что такое битовая глубина и как она может повлиять на ваш рабочий процесс в качестве фотографа и пользователя Photoshop/Lightroom.

Вы, несомненно, видели ссылки на 8-битные или 16-битные файлы при открытии изображений из Camera Raw или, возможно, из требований к файлам печатных лабораторий.

Проще говоря, чем выше битовая глубина, тем больше информации можно захватить или воспроизвести .16-битные файлы изображений могут хранить больше информации о цвете и тонах , чем 8-битные файлы. Битовую глубину часто называют числом оттенков, которые могут быть представлены .

Установка битовой глубины в Camera Raw

Чтобы установить битовую глубину изображения перед открытием в Photoshop, нажмите Настройки Camera Raw , показанную на GIF-изображении ниже. Затем выберите желаемую битовую глубину из раскрывающегося списка.


Зачем выбирать более высокую разрядность?

Более высокая битовая глубина даст вам более плавных тонов или переходов между пикселями изображения.

Большая битовая глубина  предлагает больше деталей в белых, светлых, средних тонах, тенях, черных . Это обеспечивает лучшее качество изображения и меньше проблем с цветом и полосами .

Это одна из причин, по которой мы рекомендуем снимать в формате RAW . Большинство цифровых зеркальных камер захватывают от 10 до 16 бит по сравнению с ограничениями 8-битного захвата JPG. См. нашу статью «Съемка в формате RAW или JPG».


Работа с 16-битными файлами изображений

16-битный дает гораздо больше информации по сравнению с 8-битным.Но есть некоторые вещи, о которых следует помнить.

Размер файла изображения

С чем больше информации об изображении, тем больше размер файла . Таким образом, 16-битные файлы требуют на памяти больше и на больше вычислительной мощности компьютера по сравнению с 8-битными файлами. Если у вас более старая/медленная система, из-за этого могут возникнуть проблемы.

Форматы файлов изображений и битовая глубина

Не все форматы файлов поддерживают 16-битную . Например, TIFF и PSD поддерживают 16-битное изображение, тогда как JPG ограничено 8-битным .

Вы можете узнать больше в нашей статье «Что вам нужно знать о форматах файлов изображений».

А как насчет моих файлов JPG?

Да, вы, вероятно, несколько потеряете в качестве при сохранении в виде 8-битного JPG для клиентских файлов, социальных сетей и вашего веб-сайта. НО преимущество в манипулировании 16-битными данными во время редактирования является ключевым фактором в сценарии. Начиная с 16-битного файла , вы получаете преимущество перед редактированием 8-битного файла , в котором меньше тонов и информации.

Рабочий процесс редактирования

Обычный рабочий процесс для сохранения максимального качества изображения для открытия изображения из RAW как 16-битного и немедленного сохранения рабочего файла как 16-битного PSD или многослойного TIFF. Немедленное сохранение вашего рабочего файла и обновление каждые несколько минут должно позволить вам восстановить последнее сохранение в случае сбоя Photoshop. Формат файла, который поддерживает слои, например PSD или TIFF, важен для полного контроля над вашими правками.

Работа с большей информацией об изображении поможет вам получить более качественное изображение и уменьшить вероятность образования полос .

Но имейте в виду, что когда вы сохраняете файл клиента в формате JPG , который ограничен 8-битным , вы можете потерять некоторое качество или увидеть полосы . Так что не забудьте проверить ваши JPG после сохранения.

Совет!

Один из советов: продублируйте рабочий файл в Photoshop (Изображение > Дублировать), а затем сведите слои перед сохранением или экспортом в формате JPG. Это часто (но не всегда) приводит к уменьшению серьезности проблем с качеством.

С другой стороны, наличие 16-битного рабочего файла TIFF/PSD означает, что вы можете найти принтер для печати изображения более высокого качества для печати наилучшего качества.

Совместимость

Не все фильтры Photoshop можно применять к 16-битным файлам . В 2021 году это менее актуально, чем десять лет назад. Но это все еще кое-что, о чем нужно знать.


Настройка разрядности в Lightroom

Перед экспортом необработанного изображения из Lightroom Classic в Photoshop проверьте формат файла Preferences .Они определяют формат файла, который ваше изображение будет сохранять из Photoshop; цветовое пространство, в котором вы будете редактировать; Разрешение PPI; И битовая глубина , с которой ваше изображение откроется в Photoshop .

В Настройки Lightroom выберите вкладку Внешнее редактирование , чтобы установить эти настройки.


Ваш компьютер и 16-битное редактирование..

Вы обеспокоены тем, что ваш компьютер не справляется с редактированием 16-битного изображения в Photoshop? Если это так, имейте в виду, по крайней мере, для изображений, где вы подозреваете проблемы с полосами, теневым шумом и т. д.Работа и сохранение этих изображений в 16-битном формате позволит максимально увеличить их качество.

Способ редактирования зависит от вас и вашей системы. Но понимание причин возникновения проблем с качеством поможет вам справляться с ними по мере необходимости .

Битовая глубина не имеет значения, но история всегда будет

Я подслушал разговор между молодым кинематографистом и колористом, который обсуждал важность 10-битного цвета или выше. Тогда у меня не было времени на общение, поэтому позвольте мне вставить свои 2 цента здесь и сейчас.

У нас есть 8-битные, 10-битные, 12-битные, 16-битные, все эти биты. Я лично действительно не схожу с ума по всему этому, потому что, опять же, это инструмент, к которому у вас есть доступ — что стало клише на данный момент, но более правдивым, чем когда-либо. Это инструмент, который лучше всего рассказывает историю. Иногда камера большего размера не является более простым или лучшим выбором, потому что она может быть более проблематичной и беспокойной. Некоторые (Sony, я смотрю на ВАС) больше похожи на видео. Тот факт, что он имеет 10-битную информацию, не означает, что он даст вам лучшее изображение.

Я смотрю Акт доблести. Я отхожу в сторону и говорю себе: «Это 8-битная камера?» Вы не видите, как он кричит, что он 8-битный на экране. Вы видите захватывающий мир, которого вы никогда не видели раньше, с морскими котиками, атакующими и поражающими цели, изгоняющими и заполняющими, и делающими все эти удивительные вещи.

Это эксфиллинг Кстати

Вы не говорите: «Вау, это 8-битная камера». Там не так много информации. Это был даже не Canon 5D Mark III.Это был Mark II со скоростью 30 кадров в секунду. 24 кадров в то время не было. В этом фильме нам также пришлось сделать полную обратную тягу. Вы смотрите на этот фильм и говорите: «Ого, это 8-битная камера?» Нет, потому что я погрузил вас в мир и отправил в эмоциональное путешествие, не беспокоясь о 10-битном, 12-битном или 8-битном. Именно этот инструмент был лучшим инструментом для работы.

И для него это тоже была лучшая работа

Посмотрите «13 часов» с Майклом Бэем, или посмотрите «Падение черного ястреба» и многие другие фильмы.Они могут сделать очень большой фильм с очень большим бюджетом, большим освещением и очень большим контролем.

Ну, такого у нас не было. Мы выполняли миссии, в которых участвовали настоящие морские котики. Мы могли взять с собой только шесть или семь, максимум 10 человек на миссию. Это должна была быть очень маленькая система камер, которую режиссеры, продюсеры, ассистент оператора и я могли взять и снять, если понадобится.

BTS из Act of Valor

Посмотрите на Act of Valor, особенно на последовательность, когда они приходят с лодками.Они прибывают на своих вертолётах, больших Ночных Сталкерах, которые сбрасывают лодки в реку, и несутся вниз по реке. Его снимали всего шесть человек: два режиссера, два ассистента оператора, я и продюсер. Вот и вся последовательность действий.

Морские котики поднимаются по лестнице на свою эвакуационную платформу. Вертолет Ch57 в грядущем выпуске Relativity Media «Act of Valor». Кредит: ООО «ИАТМ»

Это сильно отличается от «13 часов», «Падения Черного ястреба» или любых других.Этот фильм был именно таким фильмом. Военно-морской флот дал нам очень ограниченный доступ. У нас были все их удивительные активы, чтобы продолжать и иметь возможность испытать и показать вам как аудитории. К сожалению, ограничения заключались в том, что нам нужно было придумать систему камер, которая была бы очень маленькой, интимной, могла бы крепиться на них, быть камерой для шлема, погружаться в лодку, а затем погружаться под воду. Он должен был быть в состоянии сделать все это с небольшой площадью и очень минимальным экипажем.

Я не беспокоился о 8-битном. Я просто беспокоился о том, чтобы рассказать самую захватывающую историю с ограничениями, которые были даны мне как оператору.Такие ограничения, как мы должны быть маленькими, система камер должна быть очень маленькой, мы не можем быть большими, и вы должны делать это с минимальным количеством света и командой. Это то, что я сделал. 5D Mark II в то время был идеальным устройством захвата, будь то 8-битный, 6-битный, 4-битный, 10-битный.

 Также на 5D MK II — я сомневаюсь, что вы беспокоитесь о 8 битах против 10 бит, смотря это.

Но вернемся к главному: это история и то, что должно заинтересовать аудиторию.Если вам удобнее снимать на 8-битную камеру, например C100 Mark II, — сделайте это! На самом деле, давайте просто возьмем эту камеру, например. Цветовое пространство на Mark II намного превосходит Gh5 или FS7, или любую из тех камер, которые утверждают, что дают вам 10-битное 4K. Цветовое пространство Canon также использует датчик 4K, а затем уменьшает его масштаб. Вы захватываете гораздо больше информации, чем то, что вы могли бы представить в окончательном файле. С документальной точки зрения, эти камеры отлично снимают отличные визуальные эффекты очень простым способом, который прекрасно оценивается.

Я часто использовал Canon C300 для небольших коммерческих работ, и мы часто использовали его для съемки некоторых наших ранних образовательных материалов для внутреннего круга. Он обеспечивает очень хорошее изображение, которое дает вам хорошую свободу действий. Опять же, я не беспокоюсь о битах. Я просто беспокоюсь о том, как я могу рассказать эту историю, по-настоящему погрузить аудиторию и перенести ее в другое место. Я думаю, что конец всего этого в том, чтобы просто не беспокоиться о фрагментах, а донести и привлечь аудиторию.


Если вам интересно, на что похож этот процесс для меня.

Теперь вопрос о средних и высоких оценках или необходимости дергать за ключи… Ну, у меня были тяжелые оценки за Act of Valor, и это было 8-битное. Он прошел через этот очень странный процесс. Позвольте мне описать это вам. Мы сняли фильм и выполнили цветокоррекцию вместе со Стефаном из компании 3. Он сделал очень экстремальный взгляд на фильм. Он большой любитель морских котиков и сделал мне огромное одолжение. Я так благодарен за его работу. Bandito Brothers продюсировали фильм, используя своих инвесторов, и это было, по сути, их детище.Относительность взяла фильм на более поздний срок….

Если вам интересно, на что похож этот процесс для меня…

Решения для кинематографии: цветокоррекция с точки зрения оператора

… А потом Relativity захотела совершенно другую цветовую градацию, а также все эти новые сцены, где редактирование перемещалось. Там мы с Relativity изменили весь фильм вокруг после того, как мы уже откорректировали цвет.Относительность купила фильм; но они не хотели платить за то, чтобы вернуться и раскрасить все эти кадры из необработанных файлов. Мне пришлось работать с экспортированной оценкой Стефана во многих сценах, а также в некоторых сценах, где у меня были необработанные файлы, смешанные с уже оцененными файлами.

В конце концов я пошел к Майку Сова в Technicolor, и они поставили окончательную оценку, а также процесс Cinnafilm для этого фильма. Процесс Cinnafilm заставил меня вмешаться, удалить все артефакты и шум в 5D Mark II, а затем наложить зернистую текстуру, чтобы она выглядела более кинематографичной.

Так мы делали весь фильм. Он прошел через этот очень странный процесс, оценка за оценкой. Экстремальный уровень, а затем уровень, чтобы попытаться открыть экстремальный уровень, настроить его, согнуть и растянуть. Эта 8-битная камера и этот файл чертовски хорошо выдержали все эти ограничения.

 

 

 

 

 

 

 

Все дело в том, чтобы быть хорошим оператором.Это не камера; это кинооператор. Вы слышали это миллион раз, но это чертовски верно. Это человек за камерой. Инструмент — это инструмент, но вы — сила. Что бы ни усиливало вашу силу как оператора, вы хотите использовать это, чтобы рассказать эту историю. 5D Mark II был подходящим инструментом для активизации моего творчества в Act of Valor, работы в рамках бюджета, работы с нашими ограничениями, нашим доступом и всем прочим, так что это был правильный инструмент. Я не беспокоился о битах.Даже после всего этого я никогда не думал, что буду подвергать его такой экстремальной цветокоррекции и всем этим изменениям. Я думал, что просто оценю его один раз, и со мной все будет в порядке.

Это отличный процесс обучения. Как кинематографист, если вы получаете сцену и освещение в кармане и балансируете таким образом, чтобы не быть настолько экстремальным, что вы знаете, что у вас нет ничего в светлых участках, сокрушив все в черном, получая изображение в хорошем месте. чтобы затем иметь возможность немного изменить контрастность, добавить немного цвета или сделать что-то еще, что вы, возможно, захотите сделать, тогда вы можете делать почти все с 8-битным.Act of Valor — прекрасный тому пример. Как кинематографист, я экспонировал так, как мне нравится экспонировать цифровые негативы. Я пошел вперед с этим. Я даже расширил его до предела, основываясь на степени выше оценки, пленке и цифровом негативе 8-битного разрешения. Все дело в том, что оператор, стоящий за инструментом, выбирает правильный инструмент, чтобы иметь возможность рассказать историю, независимо от качества инструмента.

Как глубина цвета отличается от камеры к камере?

Вообще говоря, большинство цифровых зеркальных камер в наши дни являются 14-битными.12 или 4096 уровней.

Разница в количестве тональных уровней оказывает незначительное влияние на количество воспроизводимых цветов, и в большинстве случаев, вероятно, будет трудно определить разницу в цвете между 12- и 14-битной камерой. Увеличение количества тоновых уровней может оказать существенное влияние на общее качество тона, особенно на качество градиентов, на фотографии. 12-битная камера будет подвергаться более высокому риску создания фотографий с постеризацией , эффектом, который обычно проявляется в больших областях с плавными градиентами или в основном сплошным цветом из-за резких переходов яркости.

Когда дело доходит до цвета, на него может больше влиять конструкция сенсора, в частности сила и качество цветных фильтров для каждого пикселя в байеровском сенсоре, или способность многослойного сенсора отчетливо различать количество электронов. зарегистрированы для синих, зеленых и красных показаний от каждого пикселя. Камера с сильным CFA (массив цветовых фильтров) обычно воспроизводит более насыщенные и точные цвета, чем камера с более слабым CFA. Качество цвета или точность цветопередачи камеры в наши дни часто в большей степени зависит от возможностей ее процессора изображений или от точности и правильности кривых тона (изображения или стилей изображения), применяемых во время обработки сигнала датчика. .Даже при более слабом CFA (который, как правило, делает датчик немного более «дальтоником»), качество цвета все еще можно настроить и улучшить с помощью высококачественного и точного алгоритма обработки изображения. Это больше относится к JPEG, чем к RAW, и когда дело доходит до RAW, история с точностью цветопередачи снова немного больше зависит от способности сенсора точно определять цвет.

Так что в целом небольшие и даже большие изменения битности вообще никак не повлияют на общее восприятие цвета на фото.Люди, согласно большинству исследований, действительно могут различать только несколько миллионов различных «цветов» (при постоянном среднем освещении… с учетом яркости люди могут обнаруживать триллионы уровней градации для данного цвета… например, красный или синий… но мы по-прежнему чувствительны только к нескольким различным цветам). 10-битное устройство может обрабатывать более миллиарда цветов (как «цветность», так и «яркость»). 12-битное устройство может обрабатывать 68 миллиардов цветов. 14-битное устройство может обрабатывать 4 триллиона цветов. Большинству людей было бы трудно определить разницу между 8-битным и 10-битным экраном компьютера.Еще меньше людей могли бы определить разницу между 10-битным и гипотетическим 12-битным дисплеем, и те, кто мог бы, скорее всего, отметили бы улучшение качества тональных градаций больше, чем любое ощутимое увеличение наблюдаемых цветов. Ценность камеры, которая производит фотографии с более высокой битовой глубиной, заключается в качестве тона… качестве и тонкости небольших различий в яркости между пикселями. Когда дело доходит до цвета… если у вас есть контроль над низкоуровневыми кривыми тона RGB, применяемыми к изображению RAW при его рендеринге, вы технически можете достичь любого желаемого уровня точности цветопередачи практически с любой камерой.

Сенсор | dpBestflow

Ричард Андерсон

Определяет, сколько бит тональных или цветовых данных связано с каждым пикселем или каналом. Например, 2 бита на пиксель позволяют только черный или белый. 8 бит обеспечивает 256 полутонов или цветов. Применительно к 8-битному цветному изображению 256 умножается (256x256x256) на три основных (RGB) канала, чтобы создать то, что обычно называют 24-битным цветом (с возможным 16 777 266 цветами).

Интенсивность света, излучаемого или отражаемого объектом/поверхностью.Обычно это выражается в канделах на квадратный метр (кд/м2). Это измерение яркости объекта или источника света.

Аналого-цифровой преобразователь. Устройство, преобразующее непрерывные аналоговые сигналы в дискретные цифровые числа. В случае цифровых камер этот сигнал будет электрическим зарядом (напряжением), генерируемым фотонами, попадающими на датчики, которые затем преобразуются в цифровые данные.

Нежелательные изменения цвета или яркости пикселей, ухудшающие общее качество изображения.Это аналогично зернистости пленки в химической фотографии. Источники включают использование высоких настроек ISO, длительных выдержек, застрявших пикселей сенсора и артефактов демозаики.

Устройство с зарядовой связью. Тип датчика изображения, обычно используемый в цифровых камерах и сканерах. Это светочувствительная интегральная схема, которая преобразует свет в электрический заряд (аналоговый сигнал), который затем обрабатывается аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Архитектура ПЗС отличается от других распространенных типов датчиков (КМОП) тем, что она обрабатывает электрические заряды, захваченные элементами датчика (пикселями).

Комплементарный полупроводник на основе оксида металла. Тип датчика изображения, обычно используемый в цифровых камерах и сканерах. Это светочувствительная интегральная схема, которая преобразует свет в электрический заряд (аналоговый сигнал), который затем обрабатывается аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Архитектура КМОП отличается от других распространенных типов датчиков (ПЗС) тем, что она обрабатывает электрические заряды, захваченные элементами датчика (пикселями).

Мегапикселей

Сенсоры цифровых камер состоят из миллионов крошечных лунок, собирающих фотоны света.Каждая из этих лунок называется фотосайтом. Во время экспозиции каждый фотосайт собирает определенное количество фотонов в зависимости от световых характеристик сцены и продолжительности экспозиции. Каждый фотосайт будет передавать электрический сигнал, соответствующий количеству фотонов, собранных им во время экспозиции.

Эти электрические сигналы преобразуются в значения яркости и собираются для всех фотосайтов. Эта совокупность  значений образует основу изображения. Если датчик имеет 1500 фотоузлов с одной стороны и 3000 фотоузлов с другой стороны, он имеет 1500 x 2000 или 3 000 000 фотоузлов.Поскольку каждый фотосайт представляет собой пиксель в конечном изображении, говорят, что датчик имеет 3 000 000 пикселей или 3 мегапикселя.

Количество пикселей на сенсоре можно напрямую преобразовать в размер отпечатка путем деления пикселей на количество пикселей на дюйм (ppi) конечного вывода или устройства вывода. Например, 1500 x 2000 пикселей, разделенные на 300 пикселей на дюйм для вывода на печать, равняются размеру печати 5 x 6,7 дюйма при разрешении 300 пикселей на дюйм. Если устройством вывода является экран компьютера с разрешением 72 ppi, изображение при масштабе 100% будет иметь разрешение 20.8″ х 27,7″.

РИСУНОК 1 Чем больше мегапикселей, тем больше исходный размер отпечатка. Файлы цифровых изображений могут создавать более крупные отпечатки, чем показано здесь, либо путем уменьшения разрешения печати, например, с использованием 180 пикселей на дюйм вместо 300 пикселей на дюйм, либо путем повышения разрешения. Файлы, снятые в цифровом виде, во многих случаях могут быть увеличены до 400%, если исходное изображение четкое и хорошо экспонированное с самого начала.

Размер сенсора

 

Цифровые датчики имеют более широкий диапазон размеров, чем у пленочных форматов.Они варьируются от крошечных (5,76 х 4,29 мм) до больших (53,9 х 40,4 мм).

РИСУНОК 2 Датчики большего размера могут содержать больше фотосайтов (или больше фотосайтов большего размера). И сенсоры большего размера, и фотосайты большего размера являются преимуществом с точки зрения качества изображения. Другим важным фактором, который следует учитывать фотографам, является то, является ли датчик «полнокадровым» или размер датчика обрезает угол обзора объектива. Не менее важным является соотношение сторон.Некоторые фотографы привыкли и предпочитают 35-миллиметровое соотношение сторон 1,5:1, в то время как многие другие предпочитают среднеформатное соотношение сторон 1,33:1. Соотношение 1,33:1 лучше соответствует нормальному размеру страницы публикации, и по этой причине его часто предпочитают. Так называемый «кроп-фактор» был препятствием для многих фотографов на заре цифровой съемки. Некоторым понравились его преимущества, в то время как другие почувствовали облегчение, когда полнокадровые сенсоры позволили в полной мере использовать широкоугольные объективы. Поскольку цифровые датчики не привязаны к какому-либо конкретному формату пленки, и они должны быть совместимы только с охватом объектива, мы удивляемся, почему не было больше инноваций в соотношениях сторон.Почему бы нам не иметь сенсор 1,33:1 или даже 1,25:1 DSLR, который использует всю ширину 36 мм, то есть 36×28 мм или 36×29 мм?

Размер датчика и видео

Пожалуй, самые ожесточенные споры, когда речь заходит о съемке видео на цифровые зеркальные камеры, ведутся вокруг полнокадровых и кропнутых сенсоров. Полнокадровый датчик соответствует размеру кадра 35-мм пленки, а размер датчика составляет примерно 36 мм x 24 мм. Такие производители, как Canon, Nikon и Panasonic, имеют разные размеры для своих кроп-сенсоров или сенсоров меньшего размера, но обычно придерживаются стандартизированных размеров, основанных на APS (усовершенствованная фотосистема).Наиболее распространены APS-C и APS-H.

Так какая разница, какого размера сенсор? Как правило, чем больше сенсор, тем больше влияние на глубину резкости (ГРИП). Проще говоря, большой датчик позволяет легче размыть фон, чем маленький датчик с тем же объективом. Художественное использование малой глубины резкости — одна из эстетических причин, по которой зеркальные видеокамеры так популярны для видеосъемки. Большие датчики позволяют лучше контролировать глубину резкости (что многие приравнивают к кинематографическому виду).Как правило, полнокадровые камеры стоят дороже, чем кропнутые датчики, поэтому вам нужно решить, стоит ли вам дополнительная глубина резкости полнокадрового датчика.

Кроп-фактор

Если вы выберете корпус с обрезанным датчиком, вам нужно будет изучить фактор обрезания датчика. Меньшие датчики показывают меньшее поле зрения для данного фокусного расстояния. Термин «кроп-фактор» используется для определения отношения маленького сенсора к кадру 35 мм (24×26 мм).

Если размер сенсора составляет лишь половину размера обычной 35-миллиметровой рамки, говорят, что он имеет кроп-фактор, равный 2.Если вы умножите фокусное расстояние на кроп-фактор, вы увидите, как поле зрения на маленьком датчике соотносится с 35 мм. Например, 50-мм объектив на камере с кроп-фактором 2 будет иметь то же поле зрения, что и 100-мм объектив на 35-мм камере.

Вот некоторые распространенные кроп-факторы, используемые сегодня в камерах:

  • 1.3: Этот кроп-фактор используется Canon на некоторых камерах серии 1, в которых используется датчик APS-H, например 1D Mark IV.
  • 1.5: Этот кроп-фактор используется компанией Nikon для всех своих неполнокадровых камер.
  • 1.6: Этот кроп-фактор используется Canon для своих камер APS-C, таких как серии 7D и Digital Rebel.
  • 2.0: Это большой коэффициент кадрирования, который используется датчиками изображения Micro Four Thirds, такими как тот, что используется в цифровой зеркальной фотокамере Panasonic Lumix Gh2.

Факторы обрезки могут быть преимуществом или недостатком, в зависимости от того, чего вы пытаетесь достичь.С более высоким кроп-фактором вы можете получить гораздо больший радиус действия своих объективов без необходимости покупать дорогие телеобъективы. К сожалению, все наоборот, когда вы пытаетесь стрелять издалека. Чтобы получить хороший широкоугольный обзор, вам необходимо приобрести более широкие линзы.

И, как указывалось выше, проще добиться размытия фона с большим сенсором

Шаг пикселя (относительный размер фотосайтов/пикселей)

Увеличение количества мегапикселей приводит к более высокому разрешению, но если размер сенсора остается прежним, это приводит к уменьшению фотосайтов (пикселей).Размер фотосайта называется шагом пикселя. Меньшие фотосайты собирают меньше света, поэтому у них меньший уровень сигнала. Меньший уровень сигнала при прочих равных условиях приводит к менее эффективному соотношению сигнал-  и, следовательно, к большему шуму.

Этот эффект гораздо более заметен при более высоких значениях ISO, поскольку увеличение значения ISO требует увеличения усиления сигнала, что, в свою очередь, увеличивает уровень шума.

Вот почему камеры типа «наведи и снимай» дают шумные изображения при высоких значениях ISO, а Nikon D3 с большим шагом пикселя (8.4 мкм) имеет гораздо меньший уровень шума при высоких значениях ISO, чем камера типа «наведи и снимай», которая может иметь шаг пикселя всего 1,7 мкм.

Чипы

, обычно используемые для датчиков среднего и большого формата, как правило, выделяют больше тепла, чем датчики: больше тепла способствует шуму.

Некоторые задники среднего формата имеют активное охлаждение для противодействия этому эффекту. Чипы ПЗС в камерах, используемых астрономами, охлаждаются жидким азотом для борьбы с шумом, возникающим при длительных выдержках, необходимых для их специализированного типа фотографии.

Размер пикселя и дифракция

Фотосайты меньшего размера также могут влиять на качество изображения из-за оптического эффекта, известного как дифракция. Дифракция ограничивает разрешение изображения, сводя на нет прирост большего количества мегапикселей, когда объектив закрыт. По мере того, как фотосайты становятся меньше, дифракция происходит при большем значении диафрагмы. Например, разрешение камеры типа «наведи и снимай» может быть ограничено дифракцией в диапазоне от f/4,0 до f/5,6, в то время как полнокадровая зеркальная фотокамера с большими фотообъектами не будет ограничена дифракцией до диапазона между f/16 и f/22.

Имейте в виду, что камеры с сенсорами меньшего размера имеют более высокую глубину резкости при любом значении f/stop, поэтому дифракция не так ограничивает, как может показаться. Тем не менее, эффект настолько заметен, что обзор Canon D50 (15,1 мегапикселя) показал, что для достижения того же качества изображения, что и у его предшественника, Canon D40 (10,1 мегапикселя), требуются объективы более высокого качества.

Датчики среднего формата становятся такими же переполненными, как и некоторые датчики DSLR с более высоким разрешением. Поскольку объективы среднего формата длиннее для любого заданного угла зрения, достижение большой глубины резкости может привести к потере деталей при малых апертурах с датчиками с большим количеством мегапикселей.Производители среднеформатных камер присоединились к производителям цифровых зеркальных камер, рекламируя новые цифровые объективы, которые, как утверждается, обладают более высокой разрешающей способностью и широкоугольной конструкцией объективов, которые направлены на то, чтобы направлять световые волны под более прямыми углами обратно на все более мелкие участки фотодатчика.

Учебное пособие по проблемам дифракции, связанным с цифровыми камерами, доступно на сайте Cambridgeincolor.com. Еще одно важное обсуждение доступно на сайте Luminous-Landscape . Суть в том, что в определенный момент увеличение разрешения за счет добавления большего количества фотосайтов без увеличения общего размера сенсора ничего не добавит к качеству изображения и, по сути, снизит качество изображения, особенно при малых значениях диафрагмы.

Phase One признала, что размещение сенсоров со все большим числом все более мелких фотосайтов действительно создает ограничения с точки зрения настроек ISO и диафрагмы, поскольку в их новых задних панелях камер Sensor+ реализована функция «биннинга». Например, задняя панель Phase P65+ имеет 60 миллионов пикселей размером 6 микрон. Это дает чрезвычайно высокое разрешение, но за счет качества изображения, если оно выходит за пределы ISO 200 и останавливается намного выше f / 11. Объединение 4 фотосайтов в один с помощью запатентованной технологии дает 15-мегапиксельный сенсор с относительно большими 12-микронными пикселями.Эта функция полностью меняет характер сенсора, обеспечивая более быструю съемку изображения, более высокие настройки ISO и, вероятно, меньше проблем с дифракцией.


РИСУНОК 3. Деталь с 39-мегапиксельной камеры при f/22 Деталь с 21-мегапиксельной цифровой зеркальной камеры при f/11

Тип датчика

Интересное замечание об измерении мегапикселей заключается в том, что количество мегапикселей зависит от качества изображения в зависимости от того, использует ли датчик камеры технологию матрицы цветных фильтров, технологию Foveon, технологию многокадровой съемки, технологию трехлинейной матрицы или технологию разделения луча.

Массивы цветных фильтров

состоят из красных, зеленых и синих (а иногда и других цветов) фильтров, которые размещаются над фотосайтами сенсора. В подавляющем большинстве цифровых камер используется технология матрицы цветовых фильтров, в частности, матрица цветовых фильтров Байера (показана слева). Некоторые производители экспериментировали с другими типами матриц, в частности, Kodak и Sony (показаны справа). Вы заметите, что матрица цветовых фильтров Sony вводит в матрицу четвертый цвет, который они называют изумрудным.

РИСУНОК 4 Нормальный массив байеровских шаблонов RGB.
РИСУНОК 5. Матрица Sony Bayer с изумрудом в качестве четвертого цвета.

 

Особенностью камер с массивом цветных фильтров является то, что для каждого фотосайта фактически измеряется только один цвет — цвет массива фильтров над этим фотосайтом. Два других значения цвета для этого пикселя интерполируются на основе измеренных значений цвета ближайших фотосайтов.Этот процесс интерполяции называется демозаикой или заменой шаблона массива цветных фильтров мозаики непрерывной информацией о тонах. Хотя демозаика работает очень хорошо, она может создать некоторые проблемы, такие как цветовые артефакты и муар.

Датчики

Foveon вообще не требуют массивов цветных фильтров, поскольку они регистрируют все три цвета света на каждом фотосайте. Датчикам Foveon не нужно столько фотосайтов (мегапикселей), чтобы добиться одинакового видимого качества изображения при любом заданном выходном размере.Проблема с датчиками Foveon заключается в том, что интерполяция пикселей, необходимая для создания изображения Foveon того же размера, что и изображение с камеры с массивом цветных фильтров, примерно эквивалентна интерполяции цвета, которая происходит при демозаике.

Многокадровые камеры требуют трех экспозиций, по одной через красный, зеленый и синий фильтры. Многокадровые камеры не требуют цветовой интерполяции, поэтому их количество мегапикселей занижено с точки зрения качества изображения по сравнению с однокадровыми камерами с матрицей цветовых фильтров.То же самое можно сказать и о трехлинейных камерах. Эти камеры называются камерами с обратным сканированием, потому что они работают так же, как сканеры: массив датчиков из трех частей, по одному для красного, зеленого и синего, перемещается по области датчика, записывая все три цвета сцены в процессе. Он имеет такое же качество, как и многокадровая камера, хотя средства записи изображения отличаются.


РИСУНОК 6 Датчик Foveon фиксирует все три цвета RGB на каждом фотосайте.

Видео

Последней технологией является камера-расщепитель луча. Это широко используется в цифровых видеокамерах. Свет от линзы проходит через дихроичную зеркальную призму, которая разделяет свет на красный, зеленый и синий лучи. Каждый луч направляется на небольшой ПЗС-чип. Электрические сигналы от каждой ПЗС-матрицы объединяются для создания полноцветного изображения. Использование трех небольших ПЗС-чипов придает этим типам видеокамер характерную большую глубину резкости.

Это контрастирует с цифровым видео, снятым со сравнительно большими сенсорами, используемыми в цифровых зеркальных камерах, которые могут создавать малую глубину резкости.   Малая глубина резкости и отличное качество изображения побуждают даже некоторых кинематографистов использовать такие камеры, как Canon 5D II, для серьезных кинопроектов.

Конвергенция приходит с другой стороны так же быстро с системой камер 4K RED One. Эта камера может снимать 24 12-мегапиксельных кадра в секунду в формате необработанного файла.Размер сенсора 24,4 x 13,7 мм примерно соответствует размеру сенсора Nikon DX, что позволяет получить достаточно малую глубину резкости при использовании светосильных объективов. Он имеет адаптеры, позволяющие использовать многие стандартные объективы формата 35 мм. Его необработанный формат файла является новаторским в нескольких отношениях. Он настраивается в постобработке, так же, как и цифровые необработанные форматы, и имеет два уровня сжатия без визуальных потерь, что позволяет на практике записывать на камеру файлы такого высокого разрешения.

RED One имеет еще одну общую характеристику с CMOS-камерами DSLR, которые могут записывать видео: эффект скользящего затвора.Поскольку эти камеры считывают данные с сенсора построчно, а не все сразу (как это делают ПЗС-сенсоры), движущиеся объекты или панорамирование камеры могут привести к тому, что вертикальные объекты будут казаться наклонными. Этот эффект дрожания более заметен в некоторых камерах, таких как Nikon D90, чем в Canon 5D II или RED One. Чтобы завершить картину конвергенции, The RED One может создавать отдельные кадры с достаточно высоким разрешением, чтобы использовать их для обложек журналов.

Описание рольставни

Одной из проблем с CMOS-камерами DSLR, которые могут записывать видео, является эффект скользящего затвора.Поскольку эти камеры считывают данные с сенсора построчно, а не все сразу (как это делают ПЗС-сенсоры), движущиеся объекты или панорамирование камеры могут привести к тому, что вертикальные объекты будут казаться наклоненными, поскольку верхняя часть кадра сканируется с определенной скоростью. немного другое время, чем в нижней части кадра.

Этот эффект перекоса более заметен в некоторых камерах, таких как Nikon D90, чем в Canon 5D II или RED ONE. Чтобы свести к минимуму это искажение изображения, избегайте быстрого панорамирования. Вы также можете использовать тележку для камеры, чтобы плавно перемещать камеру и минимизировать искажения

КМОП против.ПЗС

Хотя ПЗС (устройство с зарядовой связью) предшествовало появлению на рынке микросхем КМОП (комплементарных оксидно-металлических полупроводников), в большинстве камер с меньшим сенсором (до полнокадровых 35 мм) используются микросхемы КМОП. Датчики большего размера, используемые в камерах среднего и большого формата, в настоящее время полностью основаны на технологии ПЗС.

На данный момент обе технологии могут обеспечить высочайшее качество изображения. Датчик Foveon относится к разновидности CMOS, хотя его метод сбора света полностью отличается от датчиков с матрицей цветовых фильтров.Фундаментальное различие между технологиями CMOS и CCD заключается в том, что интегральные схемы CMOS имеют больше функций обработки на самом кристалле.

Интегральные схемы ПЗС

имеют единственную функцию сбора света и преобразования его в электрические сигналы. КМОП-чипы, как правило, потребляют меньше энергии, выделяют меньше тепла и обеспечивают более быстрое считывание данных электрического сигнала. Кроме того, КМОП-сенсоры могут обеспечивать дополнительную обработку сигнала, такую ​​как шумоподавление на самом чипе. Это в некоторой степени объясняет, почему камеры с CMOS-чипами, как правило, предоставляют более тщательно обработанные и менее «сырые» данные, чем ПЗС-чипы, обычно используемые в задних панелях среднего формата.

Микролинзы и фильтры

РИСУНОК 7. Фотосайты цифрового датчика имеют значительно большую глубину, чем относительно плоская поверхность пленки. Использование микролинз для фокусировки падающего света от объектива на датчик стало распространенным способом повышения эффективности датчика и предотвращения проблем, вызванных наклонным световым путем, которые обычно возникают с широкоугольными объективами. До недавнего времени большинство датчиков среднего формата не имели микролинз, поэтому задние панели среднего формата не работали так же хорошо с широкими углами, и почему использование сдвигающих линз часто приводило к отбрасыванию линзы (сдвиг пурпурного/зеленого цвета поперек изображения). Изображение).Использование микролинз значительно повысило эффективность цифровых сенсоров, а также помогло свести на нет последствия увеличения разрешения без увеличения размера сенсора. Кроме того, эффективные микролинзы могут помочь уменьшить дифракционные пределы, улавливая свет, который мог бы попасть за пределы фотосайтов.

Фильтры перед датчиком (низкочастотные, сглаживание, антимуар):

Цифровые датчики, использующие массивы шаблонов Байера (а это большинство из них), подвержены алиасингу (зубчатости) и муару (красочный узор, появляющийся, когда сцена содержит повторяющийся шаблон, который совпадает с шаблоном Байера, наложенным на датчик).

Муар можно уменьшить с помощью:

  • с использованием датчиков с более высоким разрешением
  • , перемещая камеру ближе или дальше от объекта
  • наиболее надежно при использовании фильтра, создающего размытие изображения шириной в один пиксель

 

Для увеличения изображений можно использовать различные стратегии.

Качество аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и скорость его чтения

Подобно гонке за большим количеством мегапикселей и необходимостью сдерживать цифровой шум, существует противоречие между потребностью в более высокой частоте кадров и более высоким качеством изображения, которое достигается за счет большего времени для сбора данных с датчика.

Как обычно, производители работают над тем и другим. Качество, доступное для датчиков среднего формата, частично связано с их более низкой частотой кадров (в некоторых случаях в 10 раз).

Степень, в которой ваша фотография требует высокой частоты кадров, будет учитываться при уравнении скорости и качества. АЦП также определяет разрядность дискретизации, поскольку он преобразует аналоговое напряжение в уровни яркости. АЦП необходимо согласовать с динамическим диапазоном сенсора, тем самым определяя битовую глубину сенсора для камеры.

Битовая глубина датчика (8 бит, 12 бит, 14 бит, 16 бит)

Наметилась тенденция к увеличению с 8 бит, доступных при захвате JPEG, до 12 бит, 14 бит и даже 16 бит. Новые цифровые зеркальные камеры перешли от записи необработанных данных с 12-битной градацией тонов к 14-битной глубине тонов. Большинство датчиков среднего формата записывают данные с 14-битной глубиной, а некоторые заявляют о 16-битной глубине. Вопрос в том, приводит ли более высокая битовая глубина к более высокому качеству изображения.

Сначала мы должны развеять миф о том, что более высокая разрядность означает более широкий динамический диапазон.Это не. Динамический диапазон определяется способностью датчика считывать очень низкие уровни яркости, а также очень высокие уровни яркости. Высокая битовая глубина разделяет данные более точно, но не увеличивает соотношение между самым низким и самым высоким уровнями яркости, которые датчик может записать.

Поскольку 12-битные данные имеют 4096 тоновых уровней, а 14-битные данные имеют 16 384 тональных уровня, можно ожидать более плавных тональных переходов и меньшей вероятности постеризации при 14-битном захвате, что приведет к более высокому качеству изображения.Однако в настоящее время это не относится к большинству 14-битных камер из-за того, что цифровой шум подавляет дополнительную разрядность. Нарезка данных более точно, чем уровень шума, означает, что дополнительная битовая глубина не влияет на качество изображения.

Еще один фактор, который не позволяет нам получить более высокое качество изображения от 14-битного сенсора по сравнению с 12-битным сенсором, заключается в том, что большинство современных цифровых зеркальных камер имеют менее 12 ступеней динамического диапазона. К сожалению, это делает дополнительную битовую глубину излишними данными.Есть некоторые исключения. В камерах Fuji используется два набора пикселей с разной чувствительностью, которые позволяют охватить более 13 ступеней, поэтому в этом случае полезна 14-битная глубина. Новейшие датчики Sony, используемые в камерах Nikon, Pentax и Sony, имеют очень низкий уровень шума и широкий динамический диапазон и поэтому близки к способности генерировать действительно полезные 14-битные данные.

Поскольку сенсорная технология продолжает развиваться, более низкий уровень шума и более широкий динамический диапазон обещают сделать захват с высокой битовой глубиной полезной функцией в будущих камерах.

Для получения дополнительной информации о шуме, динамическом диапазоне и битовой глубине см.: http://theory.uchicago.edu/~ejm/pix/20d/tests/noise/noise-p3.html#bitdepth

Битовая глубина и видео

В то время как захват с высоким битрейтом предлагает преимущества для рабочих процессов с неподвижными изображениями, он не дает никаких преимуществ для рабочих процессов с видео DSLR. Форматы файлов, используемые для записи видео, в настоящее время ограничены 8 битами на канал. По этой причине следует уделять больше внимания точному контролю экспозиции, поскольку типы настройки, возможные для рабочих процессов с необработанными фотографиями, не так легко реализовать на видеоизображении.

Вернуться к камере
Назад к привязанной съемке
В режим необработанного изображения по сравнению с рендерингом

Глубина цвета в файлах цифровых изображений — только изображения

Системы для получения цветных изображений всегда работают из группы так называемых основных цветов или компонентов. Другие цвета получаются путем смешивания этих основных цветов. Чтобы смешать их, нужно иметь возможность варьировать количество, в котором каждый из них входит в состав конечного цвета.

Группа основных цветов сильно различается и зависит в первую очередь от физических возможностей носителя, который будет отображать цвета.Если это белая бумага, на которой вы хотите показать фотографию, мы имеем ситуацию, совершенно отличную от экрана мобильного телефона, на котором вы хотите показать то же самое изображение.

Графическое изображение того, как принтер создает светлый цвет, разбавляя бумагу маленькими точками основных цветов. В данном случае пурпурный.

Но во всех ситуациях есть одно общее: есть минимальное и максимальное количество, с которым определенный основной цвет может быть включен в рецепт «составного» цвета.Если это бумага, напечатанная с помощью струйной печати, минимум будет получен за счет более мелких капель, которые печатающая головка может отбрасывать на бумагу с минимально возможной плотностью, при условии, что на наш взгляд результат будет выглядеть как непрерывный цвет – равномерный и не образованный мелкими точками. Максимальное количество будет, когда головка принтера выбрасывает столько чернил, что они полностью покрывают бумагу. Ограничением будет необходимость высыхания и предотвращение попадания чернил на детали принтера.

Светодиодный дисплей, экран мобильного телефона или планшета работают по тому же принципу.Минимальный цвет — это когда соответствующий светодиод горит с минимальной интенсивностью, которую позволяет оборудование. Очевидно, что максимальный цвет получается, когда он светится и излучает максимум световой энергии в этом цвете, в соответствии с возможностями этого оборудования. Это максимальная яркость.

В случае с цифровыми изображениями, когда они записываются в виде файла, они должны иметь возможность активировать эти максимумы и минимумы для каждого основного цвета. Для каждого пикселя будет рецепт с количеством каждого цвета, варьирующимся в этих пределах.Если вы не знаете, что такое пиксель, прежде чем продолжить, прочтите эту статью. Когда файл читается так, что соответствующее изображение отображается на принтере или на экране компьютера, контроллер этих устройств выдает максимум и минимум, на которые он способен, и, соответственно, промежуточные значения. В файле просто рецепт. Физический цвет, который мы видим, создается аппаратно-программной интерпретацией заданного рецепта.

Глубина цвета появляется именно тогда, когда задаешься вопросом, сколько промежуточных цветов должен содержать файл между максимальным и минимальным.Вопрос имеет смысл, потому что цифровой файл содержит только целые числа (точнее, нули и единицы). Поэтому вам нужно решить, сколько оттенков красного, например, сможет вместить файл. Если кто-то скажет, что для каждого цвета системы RGB (красный, синий, зеленый) у нас будет 10 различных тонов, идущих от минимума к максимуму (что на самом деле будет зависеть от системы, которая будет генерировать цвета), то не будет тональности. между красным 2 и 3. Всегда будет либо 2, либо 3. Будет «скачок» от одного цвета к другому в лестнице интенсивностей.

Глубина цвета — это мера того, сколько различных тонов каждого основного цвета файл сможет различать и информировать.

Глубина цвета файла цифрового изображения — это именно то, что определяет, сколько оттенков каждого из основных цветов он может записать. для каждого пикселя. Чтобы зарегистрировать очень плавный переход от одной тональности к другой, требуется множество градаций для каждого основного цвета. Если градации недостаточны, при переходе от одного оттенка к другому появятся острые края или полосы.Можно будет обрисовывать области цвета вместо плавного перехода.

Теперь вопрос о битах . Почему глубина цвета выражается в битах? Дело в том, что цифровые файлы состоят из огромной последовательности битов, единиц и нулей. Представьте, что основные цветовые градации хранились в маленьких бутылочках на большой полке. Представьте, что вам нужно пометить эти бутылки, чтобы различать цвета, используя только нули и единицы. Если вы используете 2 цифры, вы можете создать только 4 разных метки: (0,0), (1,1), (0,1), (1,0).Если вы добавите третью цифру, вы удвоите это число, потому что вы можете составить те же самые прежние 4 пары, начиная с 0 и снова с 1. Таким образом, вы удвоите это число до 8 меток. Каждая добавленная вами цифра по той же причине удваивает количество меток, и ваша цветовая палитра будет расти экспоненциально (в базе 2).

8-битный файл RGB на канал с общей глубиной цвета 24 бита (3×8) — это файл, который может хранить 2 8 = 256 различных градаций для каждого из основных цветов. Это как иметь 3 полки с цветными бутылками по 256 вариаций от самой слабой до самой сильной для каждой.Но заметьте еще раз, что это всего лишь информация, а способна ли система, физически воспроизводящая эти цвета, давать столько вариаций в пределах своей интенсивности, это уже другая история.

Составные цвета могут иметь размер до 256 x 256 x 256 и в общей сложности образуют 16 777 216 различных цветов. Каждый пиксель в этом файле использует 24 = 8 + 8 + 8 бит. Поскольку байт представляет собой 8-битный набор, он тратит 3 байта на пиксель, если не подвергается сжатию (что случается редко).

При таком количестве цвета наши глаза и мозг больше не могут различить два соседних тона в любом направлении, либо затемняя, либо осветляя один, два или три цвета рисунка RGB.Минимальная вариация, один шаг между одним цветом и другим не воспринимаются нашим зрением.

Выше приведена цифра, которая теоретически должна быть образцом того, что означает 16 миллионов цветов. Я говорю теоретически, потому что, поскольку эта фигура имеет размер 480 x 480 пикселей, они могут сопоставлять только 480 x 480 = 230 400 пикселей, каждый из которых имеет свой цвет. Несмотря на это, ваш драйвер экрана, возможно, подумал, что было бы полезно еще больше сократить этот диапазон и сэкономить память. Бьюсь об заклад, вы не заметите подвоха, и он не знает, что наша тема как раз о том, чтобы показать максимум цветов.Возможно, вы даже видите сетку, но это опять же потому, что системы спроектированы так, чтобы ставить под угрозу экономию памяти и достоверное представление файлов изображений.

Таким образом, 24-битное изображение уже считается истинным цветом , поскольку оно воспроизводит больше цветов, чем мы можем различить. Это означает, что цифровая природа, изменяющаяся ступенчато, а не сплошным наклоном, уже не может быть воспринята, поскольку ступени стали пренебрежимо малы.


Фотография слева, сделанная с помощью Rolleiflex, взята из файла с 24-битной глубиной цвета, что позволяет отображать 16 миллионов цветов.Обратите внимание, что интенсивное голубое небо высоко плавно исчезает к горизонту. Но это, хотя и присутствует в файле, зависит от каждой системы, которая будет читать и интерпретировать эту информацию.

Теперь та же фотография с 5 битами на цвет или 32 цветами. Обратите внимание, что уже сейчас можно отчетливо различать цветные зоны, которые формируются в виде полос на небе. Наиболее контрастная часть страдает меньше, потому что она просто состоит из резких переходов. Изображение было получено с помощью моделирования в Photoshop путем уменьшения цветовой палитры до 32 (32 = 25), чтобы проиллюстрировать эффект уменьшения глубины цвета.В режиме image> невозможно записать с 15 битами на пиксель, и поэтому я использовал этот трюк, который дает тот же эффект.


Есть еще функция, которая часто используется для улучшения ситуации с малой глубиной цвета. Это сглаживание, алгоритм, который производит эффект смешивания полос, заполняя их точками цвета одной области поверх другой и наоборот. Границы, ранее четко очерченные, теперь имеют свои цвета, смешанные с маленькими точками.Файл по-прежнему содержит только 32 цвета на канал и всего 32 х 32 х 32 = 32 768 цветов. Но он уже выглядит намного лучше предыдущего.

Важно еще раз подчеркнуть, что одно дело — то, что хранится в файле, а другое — то, что показывает биномиальное аппаратное/программное обеспечение. Производители и разработчики обрабатывают информацию, содержащуюся в файлах изображений, в соответствии со своими ограничениями и мнениями относительно того, что возможно и достаточно для хорошей визуализации файла изображения.

Даже точка истинного стандарта цвета в 24-битном и 16 миллионах цветов почти всегда интерпретируется и модифицируется в соответствии со вкусами и технологиями; как в чтении, так и в записи.Например, наши глаза менее чувствительны к изменениям в синем диапазоне, чем в красном или зеленом, поэтому некоторые системы перехватывают некоторые биты из одного диапазона в другой. Это уменьшает возможности для синих оттенков и увеличивает для других цветов. Цель состоит в том, чтобы сделать изображение более реалистичным. Существует также четвертый канал alpha , который определяет прозрачность пикселей, если есть что-то «под» ним, и этот канал также потребляет еще несколько бит.

Цель этого краткого обзора состояла в том, чтобы представить основную концепцию того, что такое глубина цвета .Однако колориметрия — очень широкая область, и многое можно оптимизировать для экономии памяти и увеличения скорости передачи изображения без потери впечатления правдивости. Будьте уверены, разработчики этих технологий очень изобретательны и могут творить настоящие чудеса.

Также не обманывайте себя, думая, что с 24 битами мы уже ввели истинный цвет, и тогда это предел. На самом деле есть файлы до 48 бит. Какой смысл сохранять такие тонкие вариации, если они не воспринимаются человеческим глазом? По этому поводу вам лучше прочитать статью, в которой говорится о файлах RAW, так как это хороший пример того, когда может помочь большее количество битов и многое другое.

Что такое глубина цвета в цифровых фотоаппаратах: Глубина цвета / Просто о фото / G-Foto.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Пролистать наверх