Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Фотографика. Часть 1. Учебное пособие
.pdf
33
29
30
и дальнейшее их преобразование в электрический ток посредством
встроенного выходного усилителя. Ток посылается на внешний или
встроенный аналого-цифровой преобразователь (АЦП).
Одним из главных отличий между КМОП и ПЗС сенсорами является то, что в КМОП сенсоре АЦП интегрирован, а при использовании ПЗС сенсора он находится на внешнем чипе. Но по этой же причине КМОП сенсор более зашумлен. АЦП преобразует различные
уровни напряжения в двоичные цифровые данные. Цифровые данные
подвергаются дальнейшей обработке и организуются в соответствии с
битовой глубиной цвета для красного, зеленого и синего каналов, что
выражается в интенсивности данного цвета для выбранного пикселя.29
3.4. Качественные характеристики цифрового фотоаппарата
Важно понимать, что фотография в цифровой камере – это
результат сложного взаимодействия многих частей. Ни один компонент сам по себе не может получить качественное изображение,
и в то же время любой затор может полностью прервать процесс
съемки или негативно сказаться на качестве картинки.
В первых цифровых фотоаппаратах самым значимым ограничивающим фактором являлось низкое качество и крошечный размер (примерно с горошину) сенсоров. Производители камер пришли к выводу,
что в таких устройствах вряд ли имеет смысл использовать высококачественные линзы, так как сенсоры слишком слабы для получения хорошего изображения. Поэтому первые любительские цифровые фотоаппараты
использовали дешевые пластиковые линзы с относительно низким оптическим качеством. С другой стороны, современные камеры с 3Мегапиксельными сенсорами, наконец, достигли качественного уровня
пленочных камер, поэтому сейчас требуется подровнять по качеству и
остальные механизмы. В настоящее время достаточно много внимания
разработчиков приковано к линзам. Продолжается их совершенствование по направлениям увеличения количества пропускаемого света,
улучшения цветопередачи, углового разрешения и фокусировки, дабы не
пропал ни единый пиксель на сенсоре. Точно так же на остальные ком-
поненты цифрового фотоаппарата возлагается задача получения изображений лучшего качества, скорости и эффективности, дабы не отставать
от быстрого развития сенсоров.30
Там же стр. 126-133
Там же стр. 80-83
31
34
31
В недалеком будущем мы, безусловно, будем наблюдать значительные улучшения технологии цифровых фотоаппаратов. Будут продолжать совершенствоваться сенсоры, их плотность будет увеличиваться (первые 5-Мегапиксельные любительские камеры поступили в
продажу уже этим летом). На таких сенсорах пиксели будут более
плотно упакованы (и более мелки), а форм-фактор сенсоров увеличится. Чем плотнее располагаются пиксели, чем они меньше, тем точнее
необходимо доставлять фотоны через систему линз. Тем тщательнее
нужно удалять различные шумы, равно как и использовать более эффективные алгоритмы улучшения изображений.
Рис. 11. Схема расположения линз в Olympus Brio D-100
По мере роста плотности сенсоров все остальные детали, скорее
всего, будет уменьшаться в размерах, так что сами камеры начнут
становиться все более и более миниатюрными. В настоящее время
самые маленькие камеры основаны на компромиссном технологическом выборе между функциональностью и размером. Но чипы выполняют все больше функций, технологии совершенствуются, так что
вскоре даже самые маленькие фотоаппараты будут предоставлять
полный комплекс услуг. Еще одним подходом к миниатюризации является кардинальная перестройка дизайна самой камеры. Например,
новый фотоаппарат Olympus Brio D-100 поражает своим необычно
тонким корпусом. Для этого разработчикам пришлось позиционировать ПЗС сенсор под углом 90 градусов к объективу с помощью зеркала. Такая простая, хотя и достаточно революционная, идея привела
к появлению нескольких принципиально новых дизайнов.31
Рудаков Д. Оранжевая книга цифровой фотографии – СПб.: Питер, 2006
32
35
32
Наоборот, большие полупрофессиональные фотоаппараты
будут падать в цене и постепенно завоевывать любительский рынок. Самые дешевые камеры с небольшим разрешением будут
властвовать на нижнем сегменте этого рынка. Несмотря на относительно низкое разрешение, качество картинки будет повышаться и
достигнет своих собратьев с высоким разрешением. (Помните, что
количество пикселей – всего лишь один из аспектов цифровой фотографии, качество очень сильно зависит и от других аспектов).
Каждое новое поколение цифровых фотоаппаратов по своему
интеллекту будет превосходить предыдущее. Вскоре фотоаппараты
перейдут грань поистине многофункциональных устройств,
успешно соединяя в себе цифровые видеокамеры, диктофоны, вебкамеры, PDA и сотовые телефоны. Поэтому вскоре мы должны
увидеть поистине гениальные решения в области разработки фотоаппаратов и обработки изображений, которые смогут обойти создаваемый шум и другие проблемы, связанные с накоплением такого количества различной электроники в столь маленькой коробочке.32
Раздел 4. Технологии работы с фотоаппаратом
4.1. Фокусировка
Жестковстроенный объектив простого фотоаппарата расположен так, что изображение получается одинаково резким в диапазоне от 2 метров до бесконечности. Если объект находится ближе,
изображение будет не в фокусе. Этого можно избежать, если объектив имеет наводку на резкость, т.е. способен отодвигаться от
плоскости пленки. Как видно на схеме справа, чем ближе объект к
объективу, тем дальше за объективом создается изображение. Таким образом, для близких предметов объектив следует отодвинуть
от плоскости пленки и сфокусировать изображение.
Если объектив имеет наводку на резкость, он дает два преимущества: во-первых, даже близко расположенный объект можно снять достаточно резко, во-вторых, выделить объект из окружения, дав его в фокусе,
а детали расфокусировать. В обоих случаях важно знать, какая часть объекта передана резко. Поэтому корпус фотоаппарата имеет фокусирующее
устройство со шкалой (или серией символов), показывающей нужное
Там же стр. 44.
33
36
33
34
положение объектива в зависимости от расстояния до объекта. Чтобы
сфокусировать изображение, оцените расстояние до объекта и поставьте
на шкале соответствующее деление; в этом нет необходимости, если фокусирующее устройство фотокамеры сопряжено с видоискателем или
фокусировка ведется «через объектив».33
Расстояние до объекта и фокусировка. Когда выпуклая линза сфокусирована на очень удаленные объекты, расстояние ее от
пленки становится равным собственному фокусному, например,
при объективе 50 мм она находится на расстоянии 50 мм. Если
объект расположен ближе, лучи его куда менее параллельны, когда
они достигают объектива, «преломляющая сила» стекла сфокусирует их на большем расстоянии от объектива и изображение получится больше, как показано на рисунке справа. Во многих фотоаппаратах объектив может выдвигаться вперед, и тогда изображение
будет фокусироваться в плоскости пленки. Чем ближе объект, тем
больше должно быть расстояние между объективом и пленкой.34
Синтия Л. Барон, Дэниел Пек. Цифровая фотография для начинающих –
М.: Кудис-Образ, 2003
Там же стр. 64.
34
37
Рис. 12. Представление технологии фокусировки
В большинстве объективов наводка на резкость производится
поворотом фокусирующего устройства на корпусе объектива. Объектив медленно выдвинется или уйдет назад. Одновременно шкала расстояний до объекта займет положение относительно заданной метки.
На одном конце эта шкала промаркирована знаком оо, он означает
«бесконечность». В этом положении объектив будет расположен максимально близко к пленке и даст резкие изображения удаленных
предметов – на практике от 15 м и дальше. На другом конце фокусирующей шкалы могут стоять цифры 0,9 м. И тогда объектив будет
максимально удален от плоскости пленки. У некоторых объективов
диапазон фокусировки больше (поэтому возможна съемка более
крупных планов). Ограничивающим фактором обычно является качество изображения, так как объектив для съемки на средние расстояния
при очень крупных планах приводит к определенным потерям.
35
38
35
Рис. 13. Фокусирующее кольцо
Фокусирующие символы.
Рис. 14. Фокусирующие символы на цифровом фотоаппарате
У некоторых простых фотоаппаратов на фокусировочной
шкале есть символы для крупных планов, средних и дальних.35
Эффект фокусировки.
Соупер М.Э. Абсолютно ясно о цифровой фотографии – М.: Триумф,
2005
36
39
36
Рис. 15. Пример снимков с различной фокусировкой
Эти два снимка отличаются разной наводкой на резкость во
время съемки. Так с помощью фокусировки можно выделить разные
части изображения. На снимке слева объектив был сфокусирован
примерно так же, как и Жестковстроенный, – на 9 м. Почти все изображение, за исключением переднего плана – в фокусе. На снимке
справа объектив сфокусирован на 0,9 м, поэтому резко вышел передний план, а фон практически не виден. Такая фокусировка позволяет
сосредоточить внимание на отдельных участках изображения.36
Контроль изображения в зеркальных фотоаппаратах с одним объективом. Зеркальные фотоаппараты с одним объективом
сконструированы так, что расстояние между объективом и фокусирующим экраном (через зеркало) точно соответствует расстоянию
между объективом и фотоматрицей. Значит, та часть изображения,
что будет в фокусе на экране, получится в фокусе и на снимке. То
же правило действует, если вы меняете объектив или будете применять различные насадки. В большинстве таких фотоаппаратов на
фокусирующий экран смотришь на уровне глаз через «складную»
Там же стр. 68.
37
40
отражательную систему, состоящую из пятигранной посеребренной стеклянной призмы. Небольшая увеличительная линза в окуляре делает экран больше и яснее.
Рис. 16. Образное представление изображения в видоискателе
Иногда в центральной зоне экрана помещены две маленькие
призмы – когда изображение не в фокусе, оно как бы раскалывается (рис. 16). Часто в центре экрана имеется группа крохотных
призм, которые мерцают, если изображение не наведено на резкость. Подобные устройства особенно полезны в условиях слабого
освещения. Однако начинающим они зачастую мешают, отвлекают
от построения кадра.
Рис. 17. Технология съемки с использованием видоискателя
38
41
4.2. Диафрагма
Фотоаппарат контролирует количество попадающего на
пленку света двумя способами. Изображение будет темнее или
светлее – за счет изменения отверстия диафрагмы, помещенной за
объективом. Контроль за временем, в течение которого свет попадает на пленку, осуществляется с помощью затвора.
Отверстие объектива прикрывается подвижными лепестками
– это и есть диафрагма. Ее диаметр может меняться, что позволяет
регулировать количество света. Точно так же от ширины воронки
зависит количество попадающей в емкость воды. Если объект
освещен слабо, отверстие раскрывают как можно шире; при ярко
освещенном объекте отверстие прикрывают, и количество света,
падающего на пленку, уменьшается.
Если удвоить диаметр круга, площадь его возрастает в 4 раза,
значит, удваивая диаметр отверстия диафрагмы, вы в 4 раза увеличиваете количество поступающего света. Кольцо установки диафрагмы на объективе имеет промежуточные величины, создавая
ряд, который удваивает величину подаваемого на пленку света.
Каждое такое положение диафрагмы обозначено как «число f».
Рис. 18. Значения диафрагмы и фокусного расстояния
39
42
37
Помимо регулировки освещенности, диафрагма увеличивает
или уменьшает «глубину поля» – зону резкости впереди и позади
сфокусированного объекта.
Каждому значению диафрагмы соответствует число f, которое определяется отношением диаметра отверстия к фокусному
расстоянию объектива. Поэтому f 4 в действительности означает,
что отверстие равно одной четвертой фокусного расстояния объек-
тива, это и подтверждают пунктирные круги справа; при f 16 диафрагма равна одной шестнадцатой фокусного расстояния и так далее.37
На практике эта система означает, что любые объективы,
установленные на одно и то же число f, сфотографируют один и
тот же объект с равной яркостью изображения. (Сам диаметр отверстия диафрагмы не дает постоянной величины, потому что объективы с коротким фокусным расстоянием «видят» изображения
более ярко, чем длиннофокусные.) В результате, пользуясь одним и
тем же числом f, вы можете менять фотокамеры или объективы,
зная, что эффект экспонирования останется неизменным.
Управление величиной отверстия диафрагмы.
Рис. 19. Кольцо установки диафрагмы
Для регулировки отверстия диафрагмы обычно поворачивают узкое кольцо, расположенное рядом с фокусировочным. Оно
промаркировано рядом чисел f, принятых во всем мире и показанных в верхней части страницы. Максимальная ширина отверстия
диафрагмы (минимальное число f) меняется в зависимости от конструкции и стоимости объектива. Объективы высокого качества с
Там же стр. 145-148.
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]