37

МИНИСТЕРСТВО КУЛЬТУРЫ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РФ МОСКОВСКИЙ КИНОВИДЕОИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА КИНО И ТЕЛЕВИДЕНИЯ

А.С. БЛОХИН

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ЦИФРОВОЙ ФОТОГРАФИИ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Москва

2010 год

УДК

Блохин Александр Сергеевич - ктн.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ЦИФРОВОЙ ФОТОГРАФИИ

Аннотация

В работе обсуждаются механизмы преобразования визуальной информации в процессе цифрового фотографирования, обработки цифровых фотографий с использованием современных компьютерных программ и воспроизведения цифровых фотографий в виде отпечатков на бумажных носителях информации.

Подробно рассмотрены характеристики преобразователей свет-сигнал, сделан анализ сравнительных характеристик пленочных и цифровых носителей информации.

Рассмотрены характеристики сканеров - устройств преобразования фотоизображений на бумажных и пленочных носителях информации в цифровые файлы.

Подробно рассмотрены характеристики принтеров – устройств, предназначенных для печати цифровых фотографий на бумажном носителе информации (фотовывод).

Данное учебное пособие может быть полезно для студентов и аспирантов специальностей 201400 «Аудиовизуальная техника» и 190100 «Приборостроение».

Содержание

Введение………………………………………………………………..4

1.Понятие о цифровой фотографии ……………………………….4

2. Как работает цифровой фотоаппарат…………….……………..4

3. Разрешающая способность цифрового фотоаппарата…………5

4. Глубина цвета……………………………………………………….7

5. Карта памяти………………………………………………………..7

6. Устройство цифрового фотоаппарата………………………….9

7. Носители информации…………………………………………….11

8. Основные характеристики датчиков изображения………….13

9. Об изображении…………………………………………………….21

10. Форматы и объем записи изображения………………………..22

11. Связь с компьютером …………………………………………..26

12. Компьютерная обработка изображения …………………….27

13. Понятие о сканировании ……………………………………… 28

14. Обработка цифровых фотографий…………………………… 29

15. Технико-экономический анализ

современных технологий цифровой печати………………………..30

15. Список литературы……………………………………………….38

Введение

Цифровая фототехника сильно поменяла представления в истории фотографии о том какое должно быть художественное фото. Если в прежние времена фотографу приходилось идти на различные ухищрения, чтобы получить интересный цвет или необычный фокус для определения жанра фотографии, то теперь есть целый набор приемов, включенных в программное обеспечение цифровой фотокамеры - коррекция размеров изображения, изменение цвета, создание рамки вокруг фото. Также любую отснятую цифровую фотографию можно подвергнуть редактированию в известных фоторедакторах на компьютере и легко установить в цифровую фоторамку, которые следом за пошаговым наступлением цифровых технологий становятся все более популярными для украшения интерьера чем-то новым и необычным.

Понятие о цифровой фотографии.

При использовании обычных фотоаппаратов изображение фокусируется на фотографической пленке со светочувствительным покрытием, содержащим кристаллы галоидного серебра. Во время проявки пленка погружается в химические реактивы, которые проявляют и закрепляют изображение. Аналогично, в цифровых фотоаппаратах и сканерах изображение фокусируется на светочувствительный полупроводниковый кристалл - прибор с зарядовой связью ПЗС (charged-coupled device, CCD) то, что часто называют матрицей. Записывается и хранится изображение на сменных картах памяти (иногда встречаются фотокамеры с встроенной памятью).

С карт памяти, посредством адаптеров или кабелей информация поступает в компьютер, где происходит окончательная доводка изображения: ретушь, при необходимости монтаж или другие творческие методы обработки изображения. После чего изображение распечатывается на сублимационном, струйном, лазерном или другом принтере. Хранятся изображения в виде файла на компакт-дисках или других носителях, откуда они могут быть в любой момент извлечены.

Как работает цифровой фотоаппарат

Цифровой фотоаппарат во многом похож на традиционный пленочный фотоаппарат. Ом имеет такую же оптическую систему. Но свет, проходящий через объектив, попадает и на светочувствительную пленку, а на специальную светочувствительную CCD-матриц) (CCD - Charge Coupled Device - Прибор с зарядовой связью (ПЗС), состоящую из миллионов электронных датчиков, фиксирующих изображение.

CCD-матрица представляет собой фоточувствительный, размером с почтовую марку кристалл полупроводника и служит для преобразования воспринимаемого изображения. Пикселы - элементы изображения. ПЗС содержат сотни тысяч или даже миллионы резисторов, или элементов выборки. Чем больше элементов-ячеек в ПЗС, тем выше разрешение и качество изображения. При открывании затвора цифровой фотокамеры свет, попадая на ячейки ПЗС, приводит к образованию электрического заряда; чем больше света, тем больше ток. В темных местах заряд не образуется. Аналого-цифровой преобразователь заменяет электрические заряды цифровой информацией. Для получения цветного изображения оно пропускается через многослойный набор, содержащий красный, синий и зеленый светофильтры. После этого свет попадает на элементы ПЗС, которые чувствтвительны к красному, синему или зеленому цвету. Эта комбинация элементов и образует полноцветное изображение. Точно такие же приборы с зарядовой связью используются в сканерах, факсимильных аппаратах и видеокамерах. Но в отличие от планшетного сканера, ПЗС цифрового фотоаппарата захватывает сразу все изображение.

В некоторых моделях цифровых фотоаппаратов, например CANON EOS D30, вместо ПЗС используются КМОП-датчики (CMOS-датчики). КМОП - комплиментарные структуры металл-окисел-полупроводник. Они выполняют функцию регистрации попадающего луча света на каждый из сотен тысяч элементов выборки. В кристаллах КМОП может реализоваться множество других функций, таких, как аналого-цифровое преобразование обработка загружаемого сигнала, управление балансом белого и др. Они значительна дешевле и проще в изготовлении и потребляют меньше энергии.

Зафиксированное на CCD-матрице или КМОП-датчиках изображение сохраняется в па­мяти и уже через несколько секунд после съемки его можно увидеть на жидкокристалли­ческом дисплее, которым снабжается большинство камер. Если снимок неудачный, то его можно сразу же удалить, чтобы не загружать память, и повторить съемку.