Реферат: 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 цветаи 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 ценецифровые 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 меньшимшумом. На самом верху классификации находится Leaf DigitalCamera 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 всканере, 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]

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--