plik


ÿþTechniki multimedialne Fotografia, sprzt dr in|. Damian Krzesimowski Aparat cyfrowy i analogowy Aparaty cyfrowe prawie caBkowicie wyparBy tradycyjne, nazwane te| analogowymi. Oba rodzaje aparatów maj wiele elementów wspólnych: " obiektyw, " ukBad pomiaru [wiatBa, czyli wyznaczania ekspozycji, " ukBad ustawiania ostro[ci, czyli autofokus Najistotniejsz ró|nic midzy aparatem analogowym a cyfrowym jest sposób i metoda rejestracji obrazu " film lub klisza [wiatBoczuBa w aparacie analogowym, " matryca [wiatBoczuBa zbudowana na bazie póBprzewodnikowych elementów w aparacie cyfrowym. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 2/120 Matryca Matryca [wiatBoczuBa, zwana te| przetwornikiem (przetwarza obraz wytworzony przez obiektyw na sygnaBy elektryczne), jest zupeBnie nowym elementem cyfrowego aparatu fotograficznego w porównaniu z aparatem analogowym. Matryca [wiatBoczuBa, wraz z kilkoma elementami pomocniczymi, zastpuje film stosowany w aparatach klasycznych. Na niej nastpuje odwzorowanie obiektu fotografowanego. Podstawowe wielko[ci charakteryzujce matryc (przetwornik) to liczba [wiatBoczuBych elementów, zwanych pikselami i rozmiary geometryczne. W prospektach handlowych najcz[ciej podawana jest tylko liczba pikseli w milionach sztuk - megapikselach - oznaczana MP oraz maksymalna mo|liwa do uzyskania rozdzielczo[ zdjcia wykonanego aparatem z danym przetwornikiem. Rozmiary geometryczne matrycy to parametry dla nieco bardziej zaawansowanych u|ytkowników, ale bardzo wa|ne. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 3/120 Matryca  co to jest? Matryca ta to du|a liczba, kilka do kilkunastu milionów, elementów [wiatBoczuBych umieszczonych na prostoktnej pBytce o rozmiarach boku od kilku do kilkudziesiciu milimetrów. Aparaty fotograficzne cyfrowe o przystpnej cenie, do okoBo 2000,00 zB maj matryce od 8 do 14 milionów pikseli. Mniejszych obecnie nie produkuje si ale mo|na je spotka w starszych aparatach. Zasada dziaBania matrycy nie zale|y od jej rozmiarów ani od liczby pikseli. Jednak aparaty z du|, a tym samym drog matryc, maj wicej dodatkowych elementów, których nie opBaca si producentom montowa w prostych aparatach z maB matryc. Du|e rozmiary matrycy daj te| pewne dodatkowe mo|liwo[ci. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 4/120 Rozmiary matryc Wikszo[ aparatów cyfrowych ma matryc [wiatBoczuB wielko[ci okoBo 5 x 4 mm, co w porównaniu z wielko[ci jednej klatki filmu 35x24 mm stanowi zaledwie 1/40 powierzchni klatki filmu 35mm. Taka matryca oznaczana jest wg przyjtej konwencji jako matryca o wielko[ci 1/2,5". Oznaczenia wielko[ci matrycy i odpowiadajce im wymiary w milimetrach to sprawa uwarunkowana historycznie i jej znajomo[ NAPRAWD nie jest potrzebna do robienia dobrych zdj. Wystarczy wiedzie, |e im wiksza jest warto[ liczby otrzymanej z podzielania licznika przez mianownik oznaczenia wielko[ci (pomijamy cale, czy milimetry), tym wiksza jest matryca [wiatBoczuBa. Wikszo[ aparatów kompaktowych ma matryc o wielko[ciach oznaczonych 1/2,5" lub 1/1,8". Wiksze matryce s montowane w dro|szych aparatach cyfrowych, typu lustrzanki jednoobiektywowej. Wszystkie matryce s du|o mniejsze od rozmiarów klatki filmu 35mm. Wynikaj z tego konsekwencje dotyczce dBugo[ci ogniskowej obiektywu. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 5/120 Rozmiary matryc Z kolistego elementu o danej [rednicy chciano wykorzystywa prostokt o przektnej równej [rednicy koBa i o stosunku boków 4:3. Szybko zauwa|ono, |e z kolistego elementu mo|na wykorzysta dla rejestracji obrazu jedynie koBo o [rednicy okoBo 2/3 peBnego wymiaru. Przektna prostokta wpisanego w taki mniejszy okrg jest oczywi[cie mniejsza ni| [rednica du|ego okrgu ale wBa[nie t wiksz [rednic zostawiono jako symbol wielko[ci matrycy. SYMBOL, a nie liczb reprezentujc wielko[. Symbol Ogniskowa (mm) Szeroko[ (mm) Wysoko[ (mm) 1/3,6  5,0 4,000 3,000 1/2,7  6,7 5,371 4,035 1/2,5  7,0 5,760 4,290 1/1,8  9,0 7,176 5,319 1/1,7  9,5 7,600 5,700 1/1,6  10,5 8,400 6,600 2/3  11,0 8,000 6,600 Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 6/120 Rozmiary matryc Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 7/120 Rozdzielczo[ matryc Podawana jest jako maksymalna rozdzielczo[ zdjcia mo|liwa do zarejestrowania na tej matrycy. Rozdzielczo[ ta zale|y od liczby elementów [wiatBoczuBych, na których odwzorowywany jest fotografowany obiekt. To jak by rozdzielczo[ tej "cyfrowej kliszy". Prostszym do zapamitania i dla porównaD ró|nych aparatów jest rozdzielczo[ podana jako liczba megapikseli i dlatego ona jest cz[ciej u|ywana dla scharakteryzowania aparatu. Matryce montowane obecnie w aparatach maj przynajmniej okoBo 8 milionów pikseli. Mówimy: matryca ma 8 megapikseli (8 MP). Pamitamy, |e przedrostek mega oznacza milion. Im wicej megapikseli zawiera matryca, tym wiksza jest mo|liwa do uzyskania zdolno[ rozdzielcza zdjcia zarejestrowanego na tej matrycy i tym wiksze rozmiary odbitki, któr mo|na wykona bez pojawiania si na nich rozmycia konturów obrazu. Liczba pikseli efektywnych (mniejsza ni| wszystkich) mówi, ile pikseli stanowi punkty zrobionego zdjcia. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 8/120 CzuBo[ matryc Innym parametrem istotnym dla danego aparatu jest maksymalna i minimalna mo|liwa do uzyskania czuBo[ matrycy. Wyra|a si j w skali ISO, tak jak filmów tradycyjnych. Typowa maksymalna czuBo[ci matrycy w aparatach [redniej klasy to 800 ISO, cho coraz cz[ciej osigana jest czuBo[ 1600 ISO. Wy|sze czuBo[ci - do 6400 ISO posiadaj matryce drogich aparatów profesjonalnych. CzuBo[ matrycy, czyli "cyfrowego filmu" mo|e by regulowana podczas wykonywania zdj. W aparacie analogowym nie ma mo|liwo[ci zmieniania czuBo[ci filmu. Mo|na jedynie zmieni caBy film. Minimalne czuBo[ci matrycy, któr mo|na ustawi to zazwyczaj 50 ISO. W najprostszych aparatach cyfrowych czuBo[ dla danego zdjcia ustawiana jest automatycznie przez swego rodzaju minikomputer, w który zaopatrzony jest ka|dy aparat cyfrowy. W bardziej zaawansowanych ale jeszcze amatorskich, mo|emy wyBczy automatyczne ustawianie czuBo[ci i ustawia j samemu. Zale|no[ midzy czuBo[ci a jako[ci wykonanego zdjcia jest taka sama jak dla aparatów analogowych. Mniejsza czuBo[ daje lepsz jako[ zdjcia ale wymaga lepszego o[wietlenia. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 9/120 Proporcje zdj Na filmie 35x24 mm rejestrowane s zdjcia o stosunku szeroko[ci do wysoko[ci 3:2. Tak wic z caBej klatki mo|emy zrobi odbitk o wymiarach 10x15 cm. Odbitka z aparatu cyfrowego, je|eli ma obejmowa caBy zarejestrowany obraz bdzie miaBa wymiary okoBo 10x13 cm. W laboratoriach czsto robi nam odbitki formatu 10x15 cm ale wówczas cz[ obrazu zarejestrowana przez aparat jest ucinana. "Obróbka" taka jest robiona automatycznie i czsto okazuje si, |e ucitym elementem jest np. cz[ gBowy osoby fotografowanej. Dlatego oddajc zdjcia do zrobienia odbitek musimy wyraznie zaznaczy, czy zgadzamy si, czy nie, na "przeformatowania" do proporcji 3:2. Porzdne laboratoria nie robi tego bez naszej zgody. Nowsze i nieco dro|sze aparaty cyfrowe pozwalaj na ustawienie przez fotografa |danej proporcji zdj. Nie oznacza to, |e mo|emy zmienia rozmiary matrycy. Po prostu "wybieramy" na niej obszar, na którym bdzie rejestrowane zdjcie. UWAGA: Aby wykona odbitk 10x15 cm wystarczy matryca 5MP, chyba, |e lubimy kadrowa zdjcie do 20% pierwotnej wielko[ci z obecnych aparatów. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 10/120 Zmiana rozdzielczo[ci Zmiana rozdzielczo[ci z jak rejestrujemy zdjcie polega na odczytywaniu zwarto[ci z mniejszej ni| maksymalna liczby pikseli i przetwarzaniu tych zapisów na obraz. Wybór tych odczytywanych pikseli podlega pewnym reguBom. ReguBy te wynikaj ze stosowania filtru Bayera do odtwarzania kolorów. Matryca, CCD lub CMOS, nie jest czuBa na kolory. Dlatego matryca przysBonita jest filtrem Bayera, który wyglda tak: Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 11/120 Zmiana rozdzielczo[ci Odtwarzanie kolorów w jakim[ punkcie zdjcia odbywa si w ten sposób, |e program odczytuje zawarto[ 9. pikseli, czyli kwadratu 3 x 3 piksele i na podstawie intensywno[ci [wiatBa w poszczególnych pikselach ustala kolor odpowiadajcy [rodkowemu punktowi tego obszaru. Obszar odczytywany przesuwany jest kolejno przez caB matryc i w ten sposób wyznaczone zostaj kolory wszystkich punktów obrazu. Je|eli odczytane zostan wszystkie piksele matrycy, to program zapisany w pamici procesora aparatu odtworzy obraz o maksymalnej mo|liwej rozdzielczo[ci, gdy| wykorzysta wszystkie piksele matrycy. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 12/120 Zmiana rozdzielczo[ci Jak te piksele s wybierane przy zmniejszonej rozdzielczo[ci? Popatrzmy na pierwszy rzd pikseli. Gdyby wybra do tworzenia obrazu co drugi piksel, to zostaBy by odczytane wyBcznie piksele przysBonite kolorem czerwonym filtru Bayera. Gdyby odczyt pikseli przebiegaB co drugi w poziom i co drugi wiersz w pionie, to odczytane zostaByby wyBcznie piksele pokryte filtrem czerwonym, a wic po przetworzeniu na obraz mieliby[my zdjcie jednobarwne - czerwone o ró|nej jasno[ci tej czerwieni. Wybór pikseli do odczytu musi by taki, by odczytane piksele tworzyBy ukBad kolorów filtrów analogiczny do ukBadu oryginalnego, czyli musi by zachowana sekwencja: " Czerwony - Zielony - Czerwony .... " Zielony - Niebieski - Zielony .... " Czerwony - Zielony - Czerwony .... Wymaganie zachowania takiej sekwencji kolorów na odczytywanych pikselach wynika z algorytmu, czyli przepisu, wg którego program w aparacie odtwarza kolory. Program ten napisany jest przy zaBo|eniu takiego wBa[nie ukBadu kolorów filtru. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 13/120 Zmiana rozdzielczo[ci Wymagana sekwencja kolorów zostanie zachowana, midzy innymi, przy odczytywaniu co TRZECIEGO piksela w poziomie i w pionie. KoDcowy wniosek, na czym polega zmniejszenie rozdzielczo[ci zdjcia jest taki: Obraz powstaje z pikseli wybranych wg pewnego schematu równomiernie z caBej matrycy, a szczegóBy s tym gorzej odtwarzane na takim zdjciu im mniejsz rozdzielczo[ ustawimy w aparacie przed zrobieniem zdjcia. Taki system tworzenia kolorów wymaga czego[ w rodzaju cechowania. Procesor musi "wiedzie", który kolor fotografowanego obiektu jest "naprawd" biaBy. Ka|dy u|ytkownik aparatu cyfrowego wie, jak Batwo otrzyma na zdjciu absolutnie nienaturalne kolory, szczególnie przy sztucznym o[wietleniu ale nawet w sBoneczny dzieD, np. w górach. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 14/120 CCD vs CMOS CCD to skrót od peBnej angielskiej nazwy Charge-coupled device i mo|na to przetBumaczy na urzdzenie (device) o sprz|enie (coupled) Badunkowym (charge). CMOS to pierwsze litery terminu znanego elektronikom: complimentary metal-oxide semiconductor i oznacza pewn technologi wytwarzania elementów póBprzewodnikowych. Dla najbardziej nawet zaawansowanego fotografa nazwy nie maj znaczenia. Istotna jest zasada dziaBania obu typów matryc. Omówimy najwa|niejsze ró|nice midzy nimi, a przestudiowanie opisów obu typów matryc pozwoli zrozumie, z czego te ró|nice wynikaj. I znowu, dla fotografa, nawet profesjonalisty, wa|ne s owe ró|nice i wiedza o tym która matryca jakie ma mo|liwo[ci, z punktu widzenia techniki fotografowania. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 15/120 CCD vs CMOS CCD CMOS Nie mo|na odczyta zawarto[ci Mo|na odczytywa zawarto[ dowolnej pojedynczego piksela. Trzeba odczyta liczby pikseli i w dowolnej kolejno[ci, tak zawarto[ caBej matrycy i potem dopiero jak odczytuje si zawarto[ pamici wybra interesujcy nas piksel. To komputerowych. Z tego wzgldu powoduje, |e ich dziaBanie jest do[ dziaBaj znacznie szybciej. wolne. Matryca ma jeden przetwornik Badunku Ka|dy piksel matrycy CMOS ma swój na napicie i jeden przetwornik A/D przetwornik Badunek na napicie i ukBad (napicie na liczb). Zawarto[ odczytujcy zawarto[ pikseli odczytuje wszystkich pikseli jest odczytywana po ju| napicie wytworzone padajcym na kolei przez ten ukBad. ten piksel [wiatBem. W bardzo zaawansowanych matrycach CMOS ka|dy piksel ma swój przetwornik A/D, co uBatwia i przyspiesza dalsz obróbk obrazu. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 16/120 CCD vs CMOS CCD CMOS Ze wzgldu na sw budow matryce CCD Zu|ywaj mniej mocy elektrycznej, co pobieraj wicej mocy w czasie pracy, pozwala wykona wicej zdj z raz bardziej si wic grzej i szybciej zu|ywa naBadowanego akumulatora. si bateria lub akumulator zasilajcy aparat z t matryc. Wikszy wspóBczynnik wypeBnienia, czyli Mniejszy wspóBczynnik wypeBnienia, stosunek powierzchni pikseli do gdy| cz[ powierzchni matryc zajmuj powierzchni caBej matrycy. obwody przetwarzajce Badunek na napicie. Mniejsze szumy. Wiksze szumy. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 17/120 CCD vs CMOS Dla fotografa najistotniejsza jest wiedza o tym, |e matryca CMOS dziaBa szybciej, co oznacza szybsze dziaBanie caBego aparatu fotograficznego. Wiele korzy[ci pBynie te| ze sposobu odczytu - zawarto[ ka|dego piksela indywidualnie. Te korzy[ci mog by wykorzystane jedynie przez projektantów aparatów i zespoBy opracowujce programy sterujce dziaBaniem aparatu. KoDcowy u|ytkownik zyskuje na tym ale sam nie mo|e decydowa o sposobie wykorzystania zalet matrycy CMOS. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 18/120 Budowa i dziaBanie CCD Wyja[nienie budowy i dziaBania matryc [wiatBoczuBych,zarówno typu CCD jak i CMOS wymaga przypomnienia elementarnych wiadomo[ci o budowie materii. Ka|da materia zbudowana jest z atomów. Atomy pierwiastków zbudowane s z dodatniego jdra i ujemnych elektronów. Aadunki elektryczne wystpuj jako wielokrotno[ Badunku elementarnego, czyli najmniejszej jednostki Badunku, jaka zwizana jest z elektronem. Aadunek ten oznaczamy -e. Aadunek elementarny dodatni oznaczamy +e. W normalnych warunkach liczba Badunków dodatnich w jdrze atomowym jest równa liczbie Badunków ujemnych na elektronach otaczajcych jdro, czyli atom jako taki jest neutralny. Je|eli od atomu oderwiemy jeden elektron, to atom pozbawiony tego jednego ujemnego Badunku ma jest naBadowany dodatnio. Atomy "umocowane" s w strukturze danej materii i nie mog si Batwo przemieszcza. Elektrony oderwane od atomów maj do[ du| swobod poruszania si w obrbie materii. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 19/120 Budowa i dziaBanie CCD MateriaBem, z którego zbudowane s matryca CCD i CMOS jest krystaliczny krzem, pierwiastek o symbolu Si. KrysztaB krzemu jest przezroczysty a padajce na niego [wiatBo mo|e z atomów krzemu wybija elektrony, tworzc dodatni atom (zwany jonem) i swobodny elektron oczywi[cie o Badunku ujemnym. I jeszcze troch fizyki [wiatBa. Otó| wizka [wiatBa skBada si z tzw. fotonów, czyli elementarnych ilo[ci [wiatBa. Foton to jak by najmniejsza porcja [wiatBa, która porusza si w przestrzeni tworzc wizk poruszajc si zgodnie ze znanymi prawami fizyki. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 20/120 Budowa i dziaBanie CCD Uproszczony schemat matrycy CCD: Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 21/120 Budowa i dziaBanie CCD Matryca to pBytka z krysztaBu krzemu odpowiednio obrobiona. Górna cz[ rysunku przedstawia widok z góry matrycy. Jasno bBkitne kwadraciki to pojedyncze piksele, odizolowane elektrycznie od siebie. ZwiatBo padajc na matryc wybija w poszczególnych pikselach elektrony, których liczba jest proporcjonalna do nat|enia [wiatBa padajcego na dany piksel. Na piksel mo|emy patrze jak na pojemnik w którym te elektrony si gromadz. Obrazuje to schemat piksela w prawym górnym rogu rysunku. W dolnej cz[ci rysunku mamy przekrój poprzeczny matrycy. Zale|nie od nat|enia padajcego [wiatBa i czasu trwania tego "na[wietlania" matrycy w poszczególnych pikselach zgromadz si ró|ne ilo[ci Badunków elektrycznych. Ich rozkBad pomidzy pikselami odzwierciedla nat|enie [wiatBa które z kolei jest "obrazem" tego co "widzi" obiektyw aparatu. Sama matryca CCD (ale i CMOS) jest jak film czarno - biaBy. Rejestruje tylko nat|enie [wiatBa a nie jego kolory. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 22/120 Odczytywanie zawarto[ci matrycy CCD Pierwszym etapem tworzenia zdjcia jest odczytanie zawarto[ci wszystkich pikseli. W matrycy typu CCD odpowiednie ukBady elektroniczne przenosz Badunki z najni|szego (na rysunku) rzdu pikseli do czego[ w rodzaju rury (zielony szeroki pasek na dole matrycy), któr Badunki przesuwane s do ukBadów elektronicznych (ten du|y niebieski trójkt), które : " zamieniaj Badunek z ka|dego piksela na napicie elektryczne " napicie za[ zamieniaj na liczb (przetwornik analogowo cyfrowy), oznaczany w elektronice symbolem A/D " liczby te zapisywane s w wewntrznej pamici procesora aparatu " po odczytaniu zawarto[ci pierwszego rzdu pikseli Badunki z wy|szych rzdów s przesuwane o jeden piksel w dóB i proces odczytu jest powtarzany a| do odczytania zawarto[ci wszystkich pikseli " do ka|dej liczby reprezentujcej o[wietlenie pojedynczego piksela przyporzdkowany jest numer tego piksela, który jednoznacznie okre[la jego poBo|enie w matrycy " w tej pamici wewntrznej zapisywane jest te| wiele innych informacji zwizanych z wykonanym wBa[nie zdjciem. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 23/120 Odczytywanie zawarto[ci matrycy CCD Zawarto[ pikseli w matrycy CCD odczytuje si sekwencyjnie rzd po rzdzie. Aadunki w tym procesie s przesuwane w kierunku szyny (zielonej) odczytujcej i kierujcej je do dalszej obróbki. To co otrzymujemy po zakoDczeniu opisanego tu procesu odczytu to tzw. obraz surowy, ogólnie nazywany RAW. Aparaty wy|szej klasy, ale nawet kompakty, pozwalaj zapisa taki obraz w pamici zewntrznej. Plik taki nazywany jest plikiem surowym lub plikiem RAW. W aparatach ni|szej klasy dane "surowe" od razu poddawane s obróbce w aparacie fotograficznym i do pamici zewntrznej zapisywane jest gotowe zdjcie w formacie JPEG. Takie zdjcie mo|na potem nieco korygowa w komputerze odpowiednim programem ale mo|liwo[ci tych korekcji s nieporównanie mniejsze ni| w przypadku zapisanego pliku RAW. Jednak pliki RAW s bardzo du|e (okoBo 5 do 8x wiksze) od wynikowych JPEG-ów a do tego "przerobienie" ich na zdjcie wymaga sporo czasu, umiejtno[ci i odpowiednich programów. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 24/120 Budowa i dziaBanie CMOS Matryca CMOS dziaBa na tej samej zasadzie co matryca CCD. ZwiatBo padajce na krysztaB krzemu tworzcy piksele generuje w nich Badunki elektryczne. A wic pojedynczy piksel w matrycach CCD i CMOS jest praktycznie taki sam. Dopiero "otoczenie" piksela jest w matrycy CMOS zupeBnie inne. Ka|dy piksel ma swój przetwornik Badunku na napicie, ka|dy piksel ma swój "adres" i jego zawarto[ mo|e by odczytana w dowolnej kolejno[ci. Obwody elektryczne zintegrowane z ka|dym pikselem zajmuj miejsce na matrycy i dlatego wspóBczynnik wypeBnienia, czyli stosunek sumy powierzchni wszystkich pikseli do powierzchni caBej matrycy jest mniejszy. Efektem tego jest nieco mniejsza czuBo[ matryc CMOS. Cz[ [wiatBa wpadajcego przez obiektyw pada na elementy elektroniki wbudowane w matryc i nie jest zamieniana na Badunki elektryczne. Istnienie przy ka|dym pikselu przetwornika Badunek/napicie powoduje, |e wspóBczynnik zamiany Badunku na napicie jest minimalnie ró|ny dla ró|nych pikseli. Daje to pewne zró|nicowanie czuBo[ci na [wiatBo poszczególnych pikseli. Ten mankament mo|e by Batwo skompensowany poprzez wycechowanie matrycy po jej wyprodukowaniu i uwzgldnienie ró|nic midzy pikselami w programie aparatu cyfrowego. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 25/120 Budowa i dziaBanie CMOS Uproszczony schemat matrycy CMOS: Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 26/120 Budowa i dziaBanie CMOS Porównujc schemat matrycy CMOS ze schematem matrycy CCD widzimy, |e puste powierzchnie midzy pikselami s w matrycach CMOS znacznie wiksze. Wynika to z konieczno[ci umieszczenia obok pikseli obwodów (zielone trójkciki) przetwarzajcych Badunek na napicie zintegrowanych ze wzmacniaczem tego napicia. Istnienie szyn adresowych wyboru kolumny i wiersza pozwala programowo odczytywa zawarto[ dowolnych pikseli w dowolnej kolejno[ci. UBatwia to bardzo tzw. zblokowywanie pikseli, czy rejestrowanie zdjcia na cz[ci powierzchni matrycy. Przewaga zalet matryc CMOS nad zaletami matryc CCD powoduje, |e w aparatach wy|szej klasy montuje si matryce CMOS, chocia| s wyjtki. W specjalnych kamerach u|ywanych np. a astronomii montowane s matryce CCD, jako majce wiksz czuBo[ i mniejsze szumy, czyli zakBócenia obrazu wynikajce z ruchów termicznych atomów i molekuB. Tyle tylko, |e matryce CCD w takich aparatach s chBodzone do bardzo niskich temperatur, np. temperatury ciekBego azotu, to jest do okoBo -196 C, albo 77 K, je|eli kto[ woli skal bezwzgldn temperatur. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 27/120 MOS vs CMOS i CCD Obok matryc typu CCD i CMOS w aparatach pojawiB si typ zwany MOS, opracowany przez firm Panasonic. DokBadne rozwizanie technologiczne jest tajemnic ale idea dziaBania i budowy matryc MOS jest opisana do[ prosto. Mo|na, w pewnym uproszczeniu opisa matryc MOS tak: Matryca MOS to matryca zbudowana podobnie do CCD ale odczyt danych z niej jest taki, jak w matrycach CMOS. Obja[nimy to w punktach. " Piksel matrycy CCD ma tak|e okoBo 50% powierzchni czynnej ale odczyt Badunków wygenerowanych [wiatBem jest do[ wolny. Matryca CCD potrzebuje wicej energii elektrycznej do dziaBania ni| matryca CMOS. " Piksel matryc CMOS ma jedynie okoBo 35% powierzchni czynnej ale odczyt zawarto[ci matrycy jest szybszy a matryca zu|ywa mniej energii. " Pojedynczy piksel matryc MOS ma okoBo 50% powierzchni czynnej a wic jego czuBo[ jest taka jak matrycy CCD ale odczyt zawarto[ci pikseli jest zbli|ony do metody odczytu matrycy CMOS a wic szybki. Sama matryca zu|ywa mniej energii ni| CCD. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 28/120 Dynamika matrycy SygnaB elektryczny generowany w pikselu matrycy jest wprost proporcjonalny do nat|enia padajcego na niego [wiatBa. Piksel mo|e wygenerowa sygnaB elektryczny od okoBo 0 do pewnej maksymalnej warto[ci, powiedzmy do 100 umownych jednostek. To "okoBo 0" to sygnaB generowany przez piksel w ciemno[ci, czyli samoistnie. To inaczej prd ciemny piksela. SygnaB o warto[ci 100 jest generowany przy jakim[ tam o[wietleniu, ju| bardzo jasnym. Je|eli ów piksel o[wietlimy jeszcze ja[niejszym [wiatBem, to sygnaB generowany ju| nie wzro[nie, bo 100 jednostek to najwy|szy mo|liwy sygnaB. Dynamik piksela i caBej matrycy wyra|amy jako stosunek najwikszego mo|liwego do otrzymania sygnaBu elektrycznego do najmniejszego, który generuje piksel nie o[wietlony. Im wiksza jest dynamika matrycy, tym lepiej oddane s na jednym zdjciu obszary ciemne i jasne. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 29/120 Dynamika matrycy MaBa dynamika powoduje, |e zdjcie jest "pBaskie". Obszary jasne, bardzo jasne i wyjtkowo jasne bd na zdjciu jednakowo jasne a do tego nie wiele ja[niejsze od obszarów ciemnych. Dla potrzeb zdj amatorskich ka|dy, nawet tani kompakt, ma dynamik wystarczajc. Ale dla zdj artystycznych, czy naukowych, dynamika taniego kompaktu mo|e by zbyt maBa. W najnowszych modelach aparatów cyfrowych (produkowanych od roku 2007) niedostatki zdjcia wynikajce z maBej dynamiki matrycy s rekompensowane programowym rozja[nianiem obszarów zbyt ciemnych i przyciemnianiem zbyt jasnych. Nie jest to jednak zwikszaniem dynamiki matrycy a jedynie takie poprawianie wygldu zdjcia, by nie byBo na nim miejsc zupeBnie ciemnych i caBkowicie biaBych, bez widocznych w tych obszarach szczegóBów fotografowanych obiektów. Istniej specjalne techniki obróbki komputerowej zdj, które pozwalaj z kilku zdj na[wietlonych w ró|nym stopniu uzyska jedno, na którym widoczne s szczegóBy zarówno w obszarach jasnych, jak i ciemnych (HDR). Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 30/120 Liniowo[ matrycy Liniowy czyli wprost proporcjonalny. Np. droga przebyta prze samolot leccy ze staB prdko[ci jest liniow funkcj czasu lotu. Liniowo[ matrycy [wiatBoczuBej oznacza, |e Badunek elektryczny generowany na pikselu pod wpBywem padajcego [wiatBa jest wprost proporcjonalny do nat|enia tego [wiatBa. 2x wiksza ilo[ [wiatBa daje 2x wicej Badunków wytworzonych na pikselu. Tak jest do momentu, kiedy nat|enie [wiatBa jest tak du|e, |e generuje maksymaln dla danej matrycy ilo[ Badunków na piskelu. Dalsze zwikszanie nat|enia [wiatBa ju| nie mo|e zwikszy ilo[ci generowanych Badunków. Mówimy o stanie nasycenia. Matryca powinna nam odwzorowywa fotografowane obiekty w sposób mo|liwie najbardziej zbli|ony do sposobu, w jaki oko ludzkie odbiera widziane sceny. Problem w tym, |e oko ludzkie nie jest liniowym detektorem [wiatBa. Oko "wzmacnia" sBabe o[wietlenie a "tBumi" bardzo jasne. Jest detektorem logarytmicznym. CaBa elektronika i oprogramowanie aparatu jest nakierowana na tak modyfikacj rejestracji nat|enia [wiatBa przez matryc, by odwzorowywaBo ono dziaBanie oka ludzkiego. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 31/120 Blooming  przelewanie, rozja[nianie Spróbujemy obja[ni co to jest blooming opisujc co si dzieje w matrycy w trakcie jej zbyt silnego na[wietlania, gdy| wtedy pojawia si ów efekt. Pojedynczy piksel matrycy pod wpBywem na[wietlania gromadzi elektrony, które nastpnie s "zamieniane" na napicie proporcjonalne do ich ilo[ci. Im wicej elektronów wyzwoli padajce [wiatBo, tym ja[niejszy bdzie na zdjciu punkt odpowiadajcy temu pikselowi. Pojemno[ piksela jest jednak ograniczona. Silne na[wietlanie po pewnym czasie (mówimy o czasie krótszym od czasu otwarcia migawki) mo|e "zapeBni" piksel elektronami. Dalsze na[wietlanie nie wpBynie ju| na jasno[ tego punktu na zdjciu. Dalsze na[wietlanie powoduje natomiast generowanie elektronów, które ju| nie mieszcz si w pikselu, powoduj "przepeBnienie" si pojemno[ci piksela i "przelanie" elektronów do ssiednich pikseli. To tak jak dolewanie wody do peBnej szklanki. Te elektrony "przelane" z przepeBnionego piksela rozja[ni punkt do którego si "przelaBy". I to jest wBa[nie zjawisko zwane po angielsku blooming. Dodatkowym efektem bloomingu mo|e, ale nie musi, by pewne przebarwienia w miejscach pikseli "zasilonych" tymi zbdnymi elektronami. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 32/120 Matryca Foveon Matryca Foveon X3 jest najdoskonalsz matryc stosowan obecnie w fotografii cyfrowej. Matryca tego typu rejestruje nat|enie 3 podstawowych kolorów (RGB) w ka|dym punkcie, w odró|nieniu od zwykBych matryc CCD, czy CMOS, które w jednym punkcie rejestruj jeden kolor, a dopiero program zapisany w pamici ROM aparatu generuje kolor z kilku ssiednich pikseli. Analogicznie jak film kolorowy w aparacie analogowym, matryca Foveon X3 posiada 3 warstwy [wiatBoczuBe, ka|da rejestrujca jeden kolor. Warstwy te uBo|one s, liczc w kolejno[ci od obiektywu: elementy rejestrujce kolor niebieski, elementy rejestrujce kolor zielony, elementy rejestrujce kolor czerwony. . Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 33/120 Matryca Foveon Warstwy elementów [wiatBoczuBych s "zatopione" w krzemie i wykorzystane s wBasno[ci zale|no[ci przenikalno[ci krzemu od dBugo[ci fali [wietlnej. Zale|no[ ta wyglda tak: [wiatBo niebieskie - najkrótsze fale, najmniejsza przenikliwo[ przez krzem, [wiatBo zielone - nieco wiksza dBugo[ fali, nieco wiksza przenikliwo[ przez krzem, [wiatBo czerwone - najdBu|sze fale, najwiksza przenikliwo[ przez krzem. A wic [wiatBo koloru niebieskiego zatrzymuje si na pierwszej warstwie pikseli i zarejestrowane w niej sygnaBy s proporcjonalne do nat|enie koloru niebieskiego w fotografowanym obiekcie. ZwiatBo koloru zielonego dociera nieco gBbiej i druga warstwa pikseli rejestruje jego nat|enie. ZwiatBo czerwone dociera najgBbiej i jest rejestrowane przez 3-ci, najgBbiej poBo|on warstw pikseli. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 34/120 Matryca Foveon Faktycznie matryca Foveon X3 ma 3 razy tyle elementów [wiatBoczuBych, co zwykBa matryca o tej samej rozdzielczo[ci. Na ka|dy rejestrowany przez matryc punkt przypadaj bowiem 3 piksele, ka|dy w innej warstwie. Tak wic matryca Foveon X3 o rozdzielczo[ci 640x480 punktów ma 3x(640x480) pikseli. Nale|y podkre[li, |e elementy w kolejnych warstwach nie s czuBe na ró|ne kolory, tylko konstrukcja matrycy powoduje, |e do kolejnych warstw docieraj ró|ne kolory. Matryca typu Foveon X3 pozwala na pewne manipulacje pikselami, niemo|liwe w zwykBych matrycach. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 35/120 Matryca Foveon Bardzo Batwo jest programowo odczytywa kilka pikseli jako jeden punkt geometryczny. Po angielsku ta opcja nazywa si variable size pixel (VPS). PrzykBadowo, matryca FOVEON X3 o rozdzielczo[ci 2300 x 1500 skBada si z 3,45 punktów rejestrujcych nat|enie [wiatBa, w ka|dym z nich 3 podstawowych kolorów - RGB. Opcja VPS pozwala na odczytywanie dowolnie wybranego bloku punktów (np. 4 x 4) jako jednego punktu. Tak "zmodyfikowana" matryca bdzie miaBa rozdzielczo[ 575 x 357 punktów ale sygnaB elektryczny generowany w ka|dym z takich zblokowanych ukBadów piksel bdzie w przybli|eniu 16x silniejszy ni| od pojedynczego punktu. Oznacza to popraw stosunku sygnaBu do szumu, bo jak wiemy, jest on proporcjonalny do fizycznych rozmiarów piksela. A lepszy stosunek sygnaBu do szumu to mo|liwo[ fotografowania przy sBabszym o[wietleniu bez pogorszenia jako[ci zdjcia. Oczywi[cie kosztem rozdzielczo[ci ale przy wielomegapikselowych matrycach FOVEON X3 nie stanowi to zagro|enia dla jako[ci odbitek formatu 10 x 15 cm, czyli tych najpopularniejszych w[ród amatorów. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 36/120 Matryca Foveon Poniewa| ka|dy punkt matrycy FOVEON X3 rejestruje 3 kolory, punkty mo|na blokowa w dowolny sposób, byle by wszystkie bloki byBy tej samej wielko[ci co daje du| elastyczno[ poprawiania czuBo[ci matrycy kosztem rozdzielczo[ci. Natomiast dla zwykBych matryc z filtrem Bayera takie blokowanie pikseli jest absolutnie niemo|liwe. Nie mo|na bowiem Bczy w jeden blok pikseli ssiednich, gdy| rejestruj one nat|enie [wiatBa od ró|nych kolorów. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 37/120 Monitory W cyfrowych aparatach fotograficznych stosowane s trzy odmiany monitorów (wy[wietlaczy): " monitory LCD  najstarsze i najpowszechniej stosowane, " OLED  nowsze, stosowane w najnowszych modelach aparatów, " AMOLED  odmiana wy[wietlaczy OLED. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 38/120 Monitory LCD LCD to pierwsze litery nazwy Liquid Crystal Display, czyli wy[wietlacz ciekBokrystaliczny. Znajomo[ zasady dziaBania wy[wietlacza tego typu nie jest potrzebna nawet najbardziej zaawansowanemu fotografowi, wic darujemy sobie taki opis. Wa|na jest jedynie wiedza i| po[ród trzech wymienionych typów wy[wietlaczy, LCD zu|ywa najwicej energii (szybko rozBadowuje akumulator w aparacie), jest najmniej kontrastowy i ma najmniejsz jasno[, czyli bardzo niewygodny w przypadku silnego [wiatBa. W starszych modelach aparatów cyfrowych w dzieD sBoneczny, na pla|y, nie mówic o [niegu, praktycznie nic nie wida na takim monitorze. W takich modelach niezbdny jest celownik optyczny, obecnie niemal nie stosowany. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 39/120 Monitory OLED OLED to pierwsze litery nazwy Organic Light Emitting Diode , co znaczy organiczna dioda emitujca [wiatBo. Nie wnikajc w szczegóBy dziaBania, zbdne dla fotografa mo|emy stwierdzi |e wy[wietlacze oparte o technologi OLED maj wiksz jasno[, wikszy kontrast i zu|ywaj mniej energii elektrycznej. S wic lepsze do stosowania w przeno[nych urzdzeniach zasilanych z baterii, czy akumulatorów. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 40/120 Monitory AMOLED AMOLED (Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode), czyli aktywna matryca zBo|ona z organicznych diod emitujcych [wiatBo. Tu jeszcze bardziej skomplikowana zasada dziaBania i budowa. Co wa|ne dla fotografa - wy[wietlacz jeszcze ja[niejszy ni| typu OLED i z wikszym kontrastem, przy jeszcze mniejszym zu|yciu energii. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 41/120 Aberracje ukBadów optycznych Aberracja - sBowo wywodzce si z greki i Baciny oznacza odchylenie od normy. U|ywane jest w wielu dziedzinach |ycia i nauki. My zajmiemy si opisem aberracji w ukBadach optycznych. Idealny ukBad optyczny powinien speBnia nastpujce warunki odwzorowania: " obrazem punktu powinien by punkt, " obrazem pBaszczyzny powinna by pBaszczyzna, " przedmiot i jego obraz powinny mie takie same ksztaBty. Nie ma idealnych ukBadów optycznych, poniewa| nie ma idealnych soczewek, z których te ukBady s budowane. Wady soczewek, zwane aberracjami zostaBy opisane matematycznie i sklasyfikowane przez Seidel'a w 1856 roku. Opis matematyczny jest potrzebny jedynie konstruktorom obiektywów, my zajmiemy si efektami ró|nego typu aberracji, które rzutuj na jako[ zdj. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 42/120 Aberracje ukBadów optycznych Dla pewnego usystematyzowania wiedzy o aberracjach, wyliczymy te najwa|niejsze, które wg klasyfikacji Seidel'a s aberracjami trzeciego rzdu. Ten rzd aberracji wywodzi si z opisu matematycznego, wic znowu zostawmy go na boku. Warto jednak czasem wiedzie jakie terminy s u|ywane przez fachowców. Wymienimy tu aberracje dotyczce [wiatBa monochromatycznego, czyli jednobarwnego. " aberracja sferyczna, " koma, " zakrzywienie pola obrazu, " znieksztaBcenie obrazu beczkowate i poduszkowate. Bardzo wa|n wad ukBadów optycznych jest aberracja chromatyczna zwizana z tym, |e [wiatBo biaBe jest mieszanin wszystkich barw od czerwonej do niebieskiej. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 43/120 Aberracja chromatyczna Tak nazywa si wada soczewki przejawiajca si tym, |e promienie [wiatBa o ró|nej barwie maj ognisko w ró|nej odlegBo[ci od soczewki. Innymi sBowy, soczewka ma ró|ne dBugo[ci ogniskowej dla [wiatBa o ró|nej barwie. Wyró|nia si aberracj chromatyczn podBu|n i poprzeczn. Efekt aberracji chromatycznej podBu|nej: Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 44/120 Aberracja chromatyczna Wizka [wiatBa biaBego pada na soczewk równolegle do jej osi optycznej, pokazanej zielon lini i rozszczepia si na barwy skBadowe. Ka|da z nich ma ognisko w nieco innym miejscu osi optycznej. Zjawisko to jest wynikiem dyspersji, czyli zale|no[ci wspóBczynnika zaBamania [wiatBa n od jego barwy. Poprawniej jest mówi o zale|no[ci wspóBczynnika zaBamania od dBugo[ci fali [wiatBa ale fotoamator widzi barwy, a nie dBugo[ci fali wic u|ywamy zamiennie barw i dBugo[ fali [wiatBa. WspóBczynnik zaBamania n jest tym wikszy, im mniejsza jest dBugo[ fali [wietlnej. Jest wic najwikszy dla [wiatBa niebieskiego, a najmniejszy dla czerwonego. Najsilniej zaBamywane [wiatBo niebieskie skupia si najbli|ej soczewki, czyli dla tego [wiatBa soczewka ma najkrótsz ogniskow FN a najdBu|sz, FC, ma dla [wiatBa czerwonego. Efekt ten wystpuje równie| w obiektywach aparatów fotograficznych, cho jest tam minimalizowany ró|nymi metodami. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 45/120 Aberracja chromatyczna W przypadku aparatu fotograficznego aberracja chromatyczna powoduje, |e obraz przedmiotów fotografowanych bdzie nieco rozmyty. Nie mo|na uzyska ostrego obrazu dla wszystkich barw jednocze[nie. Je|eli ostro[ bdzie ustawiona dla barwy |óBtej, której dBugo[ fali jest pomidzy niebiesk i czerwon, to elementy obrazu o innym kolorze bd nieco rozmyte. Efekt aberracji chromatycznej podBu|nej jest jednak bardzo maBy i praktycznie nie degraduje jako[ci zdjcia. Znacznie grozniejsza dla jako[ci zdj jest aberracja poprzeczna. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 46/120 Aberracja chromatyczna Wizka [wiatBa biaBego padajca pod du|ym ktem do osi optycznej obiektywu (dla prostoty wyja[nieD jest to jedna soczewka) rozszczepia si na barwy skBadowe i na matrycy (filmie) powstaje kilka jej odwzorowaD, przesunitych wzgldem siebie. Efekt aberracji poprzecznej jest wyraznie widoczny na zdjciach i zwiksza si w miar oddalania si od [rodka zdjcia. Jest on szczególnie wyrazny na zdjciach wykonanych obiektywem szerokoktnym, gdy [wiatBo wpada do aparatu pod du|ym ktem do osi optycznej. Aberracja chromatyczna jest równie| du|a przy fotografowaniu obiektywem o dBugiej ogniskowej a to dlatego, |e nawet minimalnie rozszczepione promienie o ró|nej barwie przebywaj dBu|sz drog od obiektywu do matrycy i odwzorowuj si w wikszej od siebie odlegBo[ci. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 47/120 Aberracja chromatyczna Demonstracj aberracji chromatycznej jest zamieszczone poni|ej zdjcie wykonanego aparatem Canon PowerShot S2 IS. O dobrej jako[ci obiektywu [wiadczy fakt, |e efekt aberracji wida dopiero na fragmencie zdjcia powikszonym w komputerze 2x. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 48/120 Obiektywy achromatyczne Najprostsza metoda zminimalizowania aberracji chromatycznej to zbudowanie obiektywu z dwóch soczewek, jednej skupiajcej i jednej rozpraszajcej. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 49/120 Obiektywy achromatyczne Wizka [wiatBa biaBego pada na soczewk skupiajc S i, gdyby nie byBo kolejnej soczewki R, [wiatBo rozszczepione na barwy niebiesk i czerwon miaBo by ogniska w punktach 1 i 2. Przed miejscem poBo|enia tych ognisk umieszczono soczewk rozpraszajc S, która odchyla od osi optycznej [wiatBo czerwone i niebieskie odwrotnie ni| soczewka skupiajca. W efekcie obie barwy maj ognisko w punkcie W. Niestety, pozostaBe barwy nie bd miaBy wspólnego ogniska. Tym nie mniej "rozrzut" ognisk dla wszystkich innych barw bdzie mniejszy ni| w przypadku jednej soczewki skupiajcej. Wypadkowa ogniskowa takiego ukBadu wyra|a si wzorem F = (F1*F2)/(F1 + F2 - d) w którym d jest odlegBo[ci midzy dwoma soczewkami. DBugo[ ogniskowej soczewki rozpraszajcej oznaczana jest jako liczba ujemna. Dobór soczewek z odpowiednimi dBugo[ciami ogniskowych i ustawienie ich we wBa[ciwej odlegBo[ci pozwala uzyska efekt zbie|no[ci ognisk dla dwóch barw. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 50/120 Obiektywy apochromatyczne Konstruujc obiektyw z dwóch soczewek, rozpraszajcej i skupiajcej, a do tego ka|da z nich z innego gatunku szkBa, mo|na uzyska wspólne ognisko dla trzech barw, np. czerwonej, |óBtej i niebieskiej. Nadal jednak pozostaBe barwy bd miaBy ogniska w ró|nych punktach. Inny gatunek szkBa oznacza, |e ma ono inne wspóBczynniki zaBamania [wiatBa dla ró|nych barw, czyli inn dyspersj. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 51/120 Obiektywy w aparatach cyfrowych Obiektywy w aparatach fotograficznych s du|o bardziej zBo|one, ni| te z rysunków. Konstruktorzy tak je projektuj, by korygowaBy nie tylko aberracj chromatyczn ale i inne wady pojedynczej soczewki. SkBadaj si z kilku a nawet kilkunastu soczewek, rozmieszczonych grupami po kilka. Patrzc na poprzedni wzór widzimy, |e przesuwajc wzgldem siebie soczewki, czyli zmieniajc odlegBo[ci midzy nimi, mo|emy zmienia wypadkow ogniskow obiektywu. Ustawiane ostro[ci i zmiana dBugo[ci ogniskowej w obiektywach typu zoom jest realizowana w ten wBa[nie sposób. W aparatach cyfrowych, obok obiektywu, zródBem aberracji chromatycznej s te| mikrosoczewki umieszczone nad ka|dym pikselem matrycy. Niestety, tego efektu nie mo|na skutecznie korygowa konstrukcyjnie. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 52/120 Po|yteczna aberracja chromatyczna Nawet bardzo dobre obiektywy wykazuj sBab aberracj chromatyczn. Z rysunków wynika, |e aberracja ta jest najmniejsza w pobli|u osi optycznej obiektywu, czyli w [rodku zdjcia. W miar oddalania si od [rodka zdjcia aberracja jest coraz wiksza. Odpowiednie programy komputerowe pozwalaj okre[la stopieD aberracji w zale|no[ci od poBo|enia punktu na zdjciu. Zmiana ta nastpuje od punktu do punktu bardzo maBymi skokami, praktycznie w sposób pBynny. Wyobrazmy sobie, |e kto[ zrobiB fotomonta|, majcy co[ tam "udowodni". Przy obecnej technice obróbki komputerowej, jest prawie niemo|liwym stwierdzenie faktu manipulacji zdjciem. Prawie, gdy| pomiar aberracji na powierzchni zdjcia od razu wyka|e, |e zostaBo ono zmontowane z kilku innych, lub, |e co[ do niego wstawiono. Co jest tym dowodem manipulacji? Otó| stwierdzenia, |e nagle w jakim[ miejscu zdjcia skokowo zmienia si wielko[ aberracji, oznacza, |e tu zaczyna si fragment innego zdjcia. Do takiej analizy trzeba dysponowa plikiem ze zdjciem, gdy| odbitki na papierze nie mo|na tak precyzyjnie analizowa. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 53/120 Aberracja sferyczna Je|eli na soczewk sferyczn pada wizka [wiatBa jednobarwnego, równolegBa do osi optycznej, to promienie coraz bardziej oddalone od osi optycznej soczewki maj ognisko coraz bli|ej tej soczewki. Aberracja sferyczna wystpuje dla soczewek, które s ograniczone powierzchniami kulistymi. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 54/120 Aberracja sferyczna We wzorze n jest wspóBczynnikiem zaBamania [wiatBa. O1 i O2 oznaczaj [rodki kul, których wycinki ograniczaj soczewk z dwóch stron. Aberracja sferyczna powoduje pewne rozmycie obrazu powstajcego na matrycy (filmie) aparatu fotograficznego. Aberracj t mo|na zminimalizowa budujc soczewk ograniczon powierzchniami bardziej zBo|onymi, ni| powierzchnia kuli. Obliczenie takich powierzchni nie jest dzisiaj problemem, gdy mo|emy korzysta z komputerów. Trudniej jest jednak wykona tak zaprojektowan soczewk. Soczewki wykonane zgodnie z takimi obliczeniami, pozbawione aberracji sferycznej, nazywane s asferycznymi . Najlepsze i najdro|sze zarazem soczewki asferyczne wykonane z jednego kawaBka szkBa metod obróbki mechanicznej, w trakcie której komputer kontroluje diamentowe urzdzenie obrabiajce powierzchni soczewki. TaDsze i gorszej jako[ci s soczewki wykonane z plastiku, lub szklane, których powierzchnie uksztaBtowano metod wyciskania rozgrzanego szkBa. I tu klucz do wyja[nienia tak du|ych ró|nic w cenie obiektywów o pozornie takich samych parametrach. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 55/120 Koma Koma (po grecku komma) znaczy przecinek i jest to wada soczewki powodujca, |e punkt [wietlny poBo|ony poza osi optyczn soczewki daje obraz o ksztaBcie zbli|onym do ksztaBtu przecinka. Zmniejszanie otworu przysBony w obiektywie aparatu fotograficznego zmniejsza t wad. Jest to chyba najmniej uci|liwa wada soczewek i obiektywów, maBo widoczna na amatorskich zdjciach typowych scen i krajobrazów. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 56/120 Astygmatyzm Wada, która powoduje, |e obrazem punktu jest odcinek o kierunku zmieniajcym si wraz z odlegBo[ci od soczewki. W obiektywach aparatów fotograficznych wada ta jest dobrze korygowana i praktycznie nie uwidaczniaj si jej efekty. Cz[ciej mamy do czynienia z astygmatyzmem soczewki oka ludzkiego. Koryguje si t wad wzroku soczewkami cylindrycznymi. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 57/120 Zakrzywienie pola obrazu Wada, która powoduje, |e obrazem punktu jest odcinek o kierunku zmieniajcym si wraz z odlegBo[ci od soczewki. W obiektywach aparatów fotograficznych wada ta jest dobrze korygowana i praktycznie nie uwidaczniaj si jej efekty. Cz[ciej mamy do czynienia z astygmatyzmem soczewki oka ludzkiego. Koryguje si t wad wzroku soczewkami cylindrycznymi. P1 i P2, to punkty na pBaszczyznie prostopadBej do osi optycznej. O1 i O2, to ich obrazy na powierzchni, która jest zakrzywiona w kierunku soczewki. A wic na matrycy prostopadBej do osi optycznej bd one troch nieostre Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 58/120 ZnieksztaBcenia beczkowate i poduszkowate Zgodnie z nazw wada ta powoduje, |e obraz prostokta bdzie odwzorowany z uwypuklonymi krawdziami - znieksztaBcenie beczkowate i z wkl[nitymi krawdziami - znieksztaBcenie poduszkowate. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 59/120 ZnieksztaBcenia beczkowate i poduszkowate Oba te znieksztaBcenia odgrywaj rol w fotografiach np. architektury, gdy| na zarysach budynków Batwo je zauwa|y. W nowoczesnych obiektywach wszystkie wymienione tu wady s w du|ym stopniu skorygowane, tym nie mniej odgrywaj pewn rol, szczególnie w fotografii naukowej, czy artystycznej wysokiej klasy. W wielu przypadkach [rodki korygujce jedn z wad mog uwypukla inn. Tak wic zaprojektowanie obiektywu mo|liwie dobrze skorygowanego na wszystkie wady optyczne soczewek jest bardzo trudne a wykonanie takiego obiektywu jeszcze trudniejsze. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 60/120 Celownik optyczny To jak by maBa lunetka wbudowana do aparatu gdzie[ na jego górnym brzegu, przez któr obserwujemy to, co ma by sfotografowane. Poniewa| ów celownik jest umieszczony obok obiektywu, to obraz w nim widoczny nie pokrywa si dokBadnie z tym, co "widzi" obiektyw. Rozbie|no[ pól widzenia jest najwiksza dla obiektów w maBej odlegBo[ci od aparatu. Efekt ten nazywany jest paralaks. Celownik jest tak skonstruowany, by w trakcie "zoomowania" obraz w nim równie| przybli|aB si lub oddalaB. PrzykBadajc oko do okularu celownika widzimy wyraznie scen fotografowan nawet w najja[niejszym sBoDcu. Podobnie jak znane wszystkim lornetki, celownik ma regulacj dostosowujc go do siBy a raczej "wady" naszego wzroku. Ma po prostu regulacj wycechowan w dioptriach. Je|eli nosimy szkBa -2,5 dioptrii, to zdejmujemy okulary do korzystania z celownika, a okularem celownika "dopasowujemy" si do naszego oka. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 61/120 Celownik elektroniczny Jest to maBy monitorek LCD o przektnej okoBo 0,5" umieszczony w zagBbieniu dla ochrony przed [wiatBem, na który patrzymy przez ukBad optyczny, co[ w rodzaju lupy. Na monitorek ten rzutowany jest obraz ten, który rejestruje matryca aparatu, a wic widzimy dokBadnie to co bdzie na zdjciu. Taki celownik pozwala na wy[wietlanie na nim parametrów ustawionych w aparacie dla wykonania zdjcia, jest wic pod tym wzgldem bardziej przydatny od celownika optycznego. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 62/120 Celownik optyczny w lustrzankach Celownik optyczny w lustrzankach tym ró|ni si od celownika optycznego w kompaktach, |e widzimy w nim obraz taki sam, jaki pada na matryc. Lustrzanka cyfrowa, identycznie jak analogowa ma za obiektywem lusterko ustawione tak, |e skierowuje wpadajce [wiatBo do góry do ukBadu optycznego, przez który patrzymy w trakcie ustawiania aparatu do zdjcia. W momencie naciskania spustu migawki, lusterko odchylane jest ku górze, odsBaniajc promieniom [wiatBa drog do matrycy. Identyczne dziaBanie ukBadu celowniczego jest w lustrzankach analogowych, z tym, |e w tych ostatnich nie mamy monitora LCD, na którym mo|na te| oglda i komponowa zdjcie. W sprzeda|y dostpne s tak|e lustrzanki z pryzmatem, w których obraz z obiektywu nie znika podczas robienia zdjcia. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 63/120 Podstawowe parametry obiektywu Podstawowe parametry charakteryzujce obiektyw to: " dBugo[ ogniskowej oznaczana na ogóB liter f i wyra|ana w milimetrach, " jasno[ obiektywu wyra|ana liczb okre[lajc ilo[ przepuszczanego przez obiektyw [wiatBa. DBugo[ ogniskowej f okre[la "siB skupiania" promieni [wietlnych. Im krótsza ogniskowa, tym silniej obiektyw zaBamuje promienie, czyli bardziej je skupia. Dla aparatów cyfrowych podawane s dwie dBugo[ci ogniskowej, jedna absolutna, druga w przeliczeniu dla aparatu maBoobrazkowego formatu. Jasno[ obiektywu okre[la maksymalnie mo|liw "ilo[" [wiatBa wpuszczanego do aparatu. Decyduje ona o mo|liwo[ci wykonania zdjcia przy sBabym o[wietleniu. Jasno[ typowych amatorskich obiektywów jest w przedziale od 2.0 - bardzo jasny, wpuszcza du|o [wiatBa, mo|liwo[ robienia zdj przy sBabym [wietle, do 3,5 - [rednia jasno[, wystarczajca dla ogromnej wikszo[ci warunków fotografowania. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 64/120 PrzesBona (przysBona) PrzesBona (przysBona) to konstrukcja zasBaniajca (przysBaniajca) soczewki obiektywu zaczynajc od ich zewntrznego obwodu. W miar przymykania przesBony zasBaniana jest coraz wiksza cz[ obiektywu. To jakby narastajcy od zewntrz pier[cieD, zasBaniajcy coraz wiksz cz[ obiektywu. StopieD przymknicia przesBony opisany jest liczb okre[lajca "aktualn jasno[" ustawion w aparacie. Im mniejszy efektywny otwór obiektywu tym wiksza liczba jest przypisana do niego. W przybli|eniu jest to wynik dzielenia f/d, gdzie f - dBugo[ ogniskowej a d - aktualnie "otwarta [rednica obiektywu. Teraz ju| wiadomo, dlaczego obiektyw o zmiennej ogniskowej ma mniejsz jasno[ (wiksz liczb) gdy ustawimy dBu|sz ogniskow. Maksymalnie otwarta przesBona (przysBona) zapewnia jasno[ odpowiadajca jasno[ci obiektywu. Maksymalnie przymknita przesBona daje efektywn jasno[ 11 a nawet 22, czyli wpuszcza bardzo maBo [wiatBa. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 65/120 PrzesBona (przysBona) f jest liczb okre[lajc przesBon D to [rednica otworu wpuszczajcego [wiatBo do aparatu, F - ogniskowa obiektywu, a kt ˜ jest ktem, jaki tworzy z osia optyczn obiektywu promieD [wietlny wpadajcy do aparatu równolegle do tej osi optycznej, n jest wspóBczynnikiem zaBamania [wiatBa osrodka, w którym umieszczony jest obiektyw. Dla powietrza n = 1 Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 66/120 PrzesBona (przysBona) W miar skracania ogniskowej F ro[nie kt ˜. Ale z trygonometrii wiemy, |e sinus kta ro[nie dla warto[ci od 0 do 90 stopni a potem maleje i dla 180 stopni znowu wynosi 0. Tak wic teoretycznie najwiksza jasno[ obiektywu mo|liwa do osignicia to f = 0,5 dla ˜ = 90 stopni, bo sinus(90) = 1, w praktyce osiga si jasno[ nieco mniejsz od 1, gdy| kt ˜ 90 stopni osignity byBby dla dBugo[ci ogniskowej F = 0 a to jest niemo|liwe. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 67/120 Budowa przysBony W danych katalogowych obiektywów podawana jest liczba elementów z których zbudowana jest przysBona. Ogólnie, im jest ich wicej, tym otwór przysBony bardziej zbli|ony jest ksztaBtem do okrgu i jego obwód jest bardziej gBadki. Ma to wpByw na jako[ zdj i na mo|liwo[ ustawienia najmniejszego otworu przysBony. Chodzi o uniknicie efektów dyfrakcji [wiatBa na ostrych zaBamaniach brzegu przysBony. Aatwo sobie wyobrazi, |e im wicej elementów zastosuje si do konstrukcji, tym gBadszy i bardziej zbli|ony do okrgu bdzie otwór. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 68/120 Migawka Jest to urzdzenie, które zamontowane w aparacie przed matryc (filmem) [wiatBoczuB, zasBania j przed [wiatBem wpadajcym przez obiektyw. W momencie robienia zdjcia migawka odsBania matryc na okre[lony czas i wówczas obraz rzucany przez obiektyw jest rejestrowany przez elementy [wiatBoczuBe. Migawka wyznacza czas na[wietlania elementu [wiatBoczuBego, inaczej - czas ekspozycji. Zarówno aparaty analogowe jak i cyfrowe musz mie migawk. W obydwu typach aparatów peBni ona t sam rol, jednak szczegóBy rozwizaD technicznych mog by zupeBnie ró|ne. Typowe dla amatorskich aparatów cyfrowych czasy otwarcia migawki to od dziesiciotysicznych cz[ci sekundy do kilkunastu sekund. W taDszych aparatach czas otwarcia migawki jest ustawiany automatycznie i fotograf ma bardzo ograniczony wpByw na jego wybór - jedynie poprzez ustawienie trybu zdj. Np. wybranie trybu "zdjcia sportowe" bdzie ustawia mo|liwie najkrótszy, dla danego o[wietlenia, czas otwarcia. Natomiast wybranie trybu "krajobraz" - czas mo|liwie najdBu|szy a za to zmniejszy otwór przesBony. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 69/120 Migawki mechaniczne i elektroniczne W aparatach analogowych wszystkich typów, od najtaDszych do najdro|szych, migawka jest urzdzeniem mechanicznym zasBaniajcym film jak kurtyna i odsuwajcym si na czas robienia zdjcia. W aparatach cyfrowych dla amatorów, czyli w cenie do okoBo 3000,00 zB, migawka jest zupeBnie innego typu. Jest to ukBad elementów elektronicznych, który na okre[lony czas "uaktywnia" elementy [wiatBoczuBe matrycy. Taka migawka nie wydaje dzwiku tak charakterystycznego dla aparatów analogowych. Mo|emy jednak w menu aparatu cyfrowego wBczy opcj "dzwik migawki" i wówczas aparat, w momencie robienia zdjcia, "na[laduje" dzwik mechanicznej migawki. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 70/120 Opóznione otwarcie migawki Funkcja migawki jest identyczna w aparatach analogowych i cyfrowych. Jest jednak bardzo istotna ró|nica podczas robienia zdjcia. W aparacie analogowym zdjcie jest wykonane w momencie naci[nicia przycisku migawki. W aparacie cyfrowym, gBównie ze wzgldu na inn zasad dziaBania migawki, jest wyrazne opóznienie midzy naci[niciem "spustu" w aparacie a momentem zadziaBania migawki, czyli momentem zarejestrowania obrazu na matrycy. Fotografujc obiekty szybko poruszajce si, ze zdziwieniem stwierdzamy, |e nie mamy w kadrze samochodu, który byB przecie| widoczny w momencie naciskania przycisku aparatu. W tanich aparatach cyfrowych to opóznienie jest rzdu 0,2 do 0,3 s i jest bardzo denerwujce, szczególnie je|eli nie pamitamy o jego wystpowaniu. W dro|szych aparatach jest rzdu 0,1 s ale i takie opóznienie mo|e nam zepsu zdjcie, tzn. mo|emy nie sfotografowa tego, co zamierzali[my. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 71/120 Migawka szczelinowa Migawki szczelinowe s stosowana w aparatach fotograficznych z wymiennymi obiektywami. W jzyku angielskim nazywane s focal plane shutter, co znaczy dosBownie: migawka w pBaszczyznie ogniskowej. Nazwa wywodzi si z faktu, |e migawki te s montowane mo|liwie najbli|ej matrycy [wiatBoczuBej lub filmu w aparacie analogowym. Z kolei matryca jest usytuowana prawie dokBadnie w pBaszczyznie ogniskowej obiektywu. Polska nazwa odzwierciedla sposób dziaBania migawki, a angielska jej poBo|enie w aparacie. Spo[ród wielu typów migawek, migawka szczelinowa jest chyba najbardziej zaawansowana technicznie. Pozwala na uzyskiwanie bardzo krótkich czasów ekspozycji, do 1/10000s, wprowadza jednak pewne znieksztaBcenia obrazu dla bardzo szybko poruszajcych si obiektów. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 72/120 Budowa i dziaBanie migawki szczelinowej Migawka szczelinowa to co[ w rodzaju kurtyny zBo|onej z kilku pasków nachodzcych na siebie i zasBaniajcych matryc (film). Paski mog by ustawione poziomo lub pionowo. Najpopularniejsze rozwizanie to paski poziome. Paski te poruszane s bardzo skomplikowanym mechanizmem sterowanym elektronicznie. Czasy otwarcia migawki realizowane s tak: Czasy od najdBu|szych do okoBo 1/250s: Wszystkie paski migawki s odsuwane na pocztku cyklu na[wietlania. CaBa matryca jest wystawiona na dziaBanie [wiatBa przez czas ekspozycji ustawiony w aparacie. Po upBywie zaprogramowanego czasu otwarcia paski przesuwane s tak, |e znowu zasBaniaj caB matryc. Czasy krótsze od 1/250s: Pierwszy pasek, liczc od góry odsBania kawaBek matrycy na czas np. 1/2000s i zasBania j z powrotem. W momencie zasBaniania dostpu do matrycy pierwszym paskiem, drugi pasek odsBania na ten sam czas kawaBek matrycy. I tak kolejno pasek za paskiem "otwiera" dostp [wiatBa do maBego kawaBka matrycy. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 73/120 Budowa i dziaBanie migawki szczelinowej Obrazuje to schematycznie zaBczony rysunek, na którym czerwony pasek oznacza miejsce dostpu [wiatBa do matrycy, czyli szczelin w zasBonie, jak jest migawka. Obrazki od 1 do 8 pokazuj stan migawki w kolejnych fazach jej pracy. Nazwa migawka szczelinowa odzwierciedla zasad jej dziaBania. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 74/120 Budowa i dziaBanie migawki szczelinowej Migawka szczelinowa pozwala na uzyskanie bardzo krótkich czasów na[wietlania ale z opisu jej dziaBania wynika, |e poszczególne kawaBki kadru s na[wietlane jeden po drugim, z pewnym opóznieniem. Z tego faktu wynikaj dwa wnioski " Czasy otwarcia na tyle krótkie, |e matryca na[wietlana jest pasek po pasku nie pozwalaj robi zdj z lamp bByskow. A to dlatego, |e bBysk lampy trwa rzdu 1 ms (milisekunda=1/1000s) i na[wietlony zostanie ten kawaBek matrycy, która bdzie w odsBonita w trakcie trwania bBysku. " Bardzo szybko poruszajce si obiekty zostan nieco znieksztaBcone w tym trybie pracy migawki. Rozwa|my szybko jadcy autobus, prostopadle do osi optycznej obiektywu w naszym aparacie. Obraz górnej jego cz[ci zostanie na[wietlony najwcze[niej a dolna najpózniej. Prostoktna sylwetka autobus zostanie zdeformowana do równolegBoboku. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 75/120 Obiektyw rybie oko Obiektyw o nazwie rybie oko to specjalny typ obiektywu szerokoktnego o kcie widzenia okoBo 180 stopni lub wicej. Nazwa wywodzi si faktu, |e ryba patrzc spod powierzchni wody widzi przedmioty nad wod w bardzo szerokim polu. Jest to wynikiem zaBamania promieni [wietlnych na granicy powietrze - woda. Pierwszy obiektyw typu rybie oko zostaB zaprojektowany w 1934 roku dla potrzeb meteorologii. Do[ szybko obiektywy tego typu znalazBy zastosowanie w fotografii artystycznej, gdzie wykorzystuje si je do otrzymywania specjalnych efektów. Dostpne powszechnie obiektywy te staBy si w roku 1960. Dla aparatów o formacie 24x36mm ogniskowa takich obiektywów jest w przedziale 8mm do 10mm. Dla cyfrowych lustrzanek o mniejszym formacie matrycy ogniskowa musi by okoBo 6mm. Taki bardzo szerokoktny obiektyw znieksztaBca fotografowany obiekt, szczególnie w zewntrznych partiach zdjcia. ZnieksztaBcenia te s korygowane na ró|ne sposoby. Takie korygowanie nazywa si odwzorowywaniem. Obiektyw szerokoktny, który linie proste odwzorowuje na matrycach jako linie proste, to zwykBy obiektyw szerokoktny. Je|eli odwzorowanie jest innego typu, to mówimy o obiektywie rybie oko. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 76/120 Podstawowe typy obiektywów rybie oko typy obie " Rybie oko koBowe, to obiektyw który rzutuje na matryc lub film obraz ograniczony okrgiem. Wszystko, co "widzi" obiektyw jest na matrycy. A wic nie jest wykorzystywana caBa matryca dla rejestracji obrazu. " Rybie oko peBnoklatkowe. Matryca jest "wpisana" w obraz widziany przez obiektyw. A wic nie rejestrujemy wszystkiego co "widzi" obiektyw. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 77/120 Zoom optyczny  zasada dziaBania Zoom optyczny to popularna nazwa obiektywu fotograficznego o zmiennej ogniskowej, który utrzymuje staBe poBo|enie pBaszczyzny ostro[ci, niezale|nie od ustawionej dBugo[ci ogniskowej. To bardzo wa|ne podkre[lenie, gdy| istniej obiektywy o zmiennej ogniskowej które po ka|dej zmianie dBugo[ci ogniskowej wymagaj nowego ustawiania ostro[ci. Obiektywy takie s ju| bardzo rzadko u|ywane ale dobrze wiedzie, |e s i nie nazywaj si zoomem. Jak dziaBa taki obiektyw typu zoom? Rozpatrzmy fotografowanie bardzo odlegBych obiektów, czyli ostry obraz powstaje w odlegBo[ci równej dBugo[ci ogniskowej. Ale odlegBo[ci od czego? W przypadku pojedynczej, cienkiej, soczewki, jest to odlegBo[ od [rodka soczewki. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 78/120 Zoom optyczny  zasada dziaBania Obiektyw to ukBad kilku do kilkunastu soczewek, w kilku grupach ale zawsze mo|na wyliczy poBo|enie i ogniskow soczewki, która daBa by taki sam obraz (pomijajc znieksztaBcenia wnoszone przez pojedyncz soczewk), gdyby umie[ci j w odpowiednim miejscu. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 79/120 Zoom optyczny  zasada dziaBania Podstaw teoretyczn do znalezienia poBo|enie i ogniskowej jednej soczewki zastpujcej ukBad soczewek jest wzór, który napiszemy tu dla dwóch soczewek. Je|eli mamy 2 soczewki o ogniskowych F1 i F2, poBo|one na wspólnej osi optycznej i oddalone od siebie o d, to ogniskow takiego ukBadu mo|emy wyliczy ze wzoru 1 / FZ = 1 / F1 + 1 / F2 - d / (F1 * F2) , pamitajc, |e ogniskowa soczewki rozpraszajcej ma znak minus. Darujemy sobie drobiazgowe obliczenia, wystarczy zauwa|y, |e zmieniajc odlegBo[ midzy soczewkami mo|emy zmienia dBugo[ ogniskowej ukBadu soczewek. Wzór nie okre[la poBo|enia soczewki zastpczej ale i to mo|na wyliczy przy pomocy odpowiednich wzorów. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 80/120 Zoom optyczny  zasada dziaBania UkBad soczewek 1 do 6, w grupach I, II i III, to schemat typowego obiektywu typu zoom. Grupa I i III soczewek jest nieruchoma, natomiast odpowiedni mechanizm pozwala przesuwa soczewki w grupie II. Wzajemne oddalanie lub zbli|anie soczewek 3 i 4 daje w efekcie zmian ogniskowej caBego obiektywu, jak i zmian poBo|enie hipotetycznej soczewki zastpczej FZ, co jest równoznaczne odsuwaniu lub zbli|aniu tej soczewki do matrycy. Aatwo wydedukowa, |e odpowiednio obliczone poBo|enia soczewek 3 i 4 pozwalaj na zmian ogniskowej, przy zachowaniu tego samego poBo|enia pBaszczyzny ostro[ci. Innymi sBowy regulujc poBo|enie soczewek 3 i 4 zmieniamy ogniskow ale utrzymujemy cigle raz ustawion ostro[. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 81/120 Przybli|enie Przybli|enie to efekt identyczny, jaki zauwa|amy patrzc przez lornetk. Obiekty w polu widzenia staj si bli|sze, widzimy wicej szczegóBów na ich powierzchni. DokBadnie taki sam efekt daje przybli|enie bdce efektem wydBu|enia ogniskowej obiektywu naszego aparatu. To wydBu|enie ogniskowej mo|e by wynikiem zamontowania do lustrzanki innego obiektywu, lub ustawienia dBu|szej ogniskowej w obiektywie typu zoom. Przybli|enie jakie daje obiektyw zamontowany lub wbudowany (kompakt) do aparatu zale|y od: " dBugo[ci ogniskowej, " wielko[ci matrycy [wiatBoczuBej. A obie te wielko[ci pozwalaj obliczy ogniskow równowa|n dla danego aparatu z konkretnym obiektywem. Warto[ ogniskowej równowa|nej okre[la przybli|enie otrzymywane w trakcie robienia zdjcia. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 82/120 Przybli|enie Dla peBno[ci opisu nale|y powiedzie, |e przybli|enie mo|e by ujemne. Pro[ciej nazwa je "oddaleniem". Co to jest? Wezcie lornetk i spójrzcie przez ni "odwrotnie", z obiektywem przy oku. To efekt tego, co nazywamy tu powikszeniem ujemnym lub oddaleniem. W aparacie fotograficznym mamy z takim efektem do czynienia, gdy ogniskowa równowa|na jest krótsza od 50mm. Wyrazny efekt otrzymamy dla ogniskowych równowa|nych krótszych od 30mm. Skd ta "magiczna" granica F=50mm dBugo[ci ogniskowych? Kt widzenia zdrowego oka ludzkiego wynosi okoBo 50 stopni i podobny kt widzenia ma aparat fotograficzny formatu 24x36mm z obiektywem o dBugo[ci ogniskowej F=50mm. Dla tego formatu taka ogniskowa nazywana jest ogniskow normaln. WydBu|anie ogniskowej daje w efekcie coraz wiksze przybli|enie fotografowanego przedmiotu. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 83/120 Przybli|enie Na zamieszczonym tu rysunku mamy schematycznie pokazany aparat z dwoma ró|nymi obiektywami. Obiektyw zastpili[my pojedyncz soczewk dla uproszczenia wyja[nieD. Z elementarnej optyki wiadomo, |e przedmiot znajdujcy si bardzo daleko przed obiektywem, daje ostry obraz w odlegBo[ci równej dBugo[ci ogniskowej F, za obiektywem. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 84/120 Przybli|enie W górnej cz[ci rysunku aparat ma obiektyw o ogniskowej F=50mm i dla uzyskania obrazu musi znajdowa si w takiej odlegBo[ci od matrycy, na któr rzutuje obraz. W dolnej cz[ci rysunku aparat ma obiektyw o ogniskowej F=100mm i taka musi by jego odlegBo[ od matrycy. Przedmiot fotografowany reprezentuje zielona, pionowo ustawiona strzaBka. Wida wyraznie, |e aparat z obiektywem o dBu|szej ogniskowej, rzutuje na matryc obraz wikszy, czyli przybli|a nam fotografowany obiekt. Je|eli ogniskowa obiektywu jest dBu|sza ni| 50mm, nazywamy go teleobiektywem. Przedrostek tele- pochodzi z jzyka greckiego i oznacza tam "dal". Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 85/120 Dodatkowy zoom optyczny Wiadomo, |e funkcja zoomu cyfrowego to gad|et marketingowy, a jako[ zdj otrzymywanych t metod jest kiepska. W programach firmowych (tych zapisanych w pamici procesora aparatu) nowszych aparatach kompaktowych coraz cz[ciej umieszczana jest funkcja "dodatkowego zoomu optycznego". Po angielsku nazywana jest ta funkcja "extra optical zoom" a w USA przyjBa si nazwa "extended optical zoom". Dodatkowy zoom cyfrowy to zoom troch lepszy od cyfrowego ale gorszy od prawdziwego optycznego. Idea tego zoomowania, czyli powikszania obrazu jest nastpujca. Mamy aparat z matryc np. 9,0 MP (lub wicej). Wiadomo, |e dla otrzymania odbitki dobrej jako[ci formatu 10 x 15 cm wystarczy zdjcie z matrycy okoBo 3,0 MP. Ka|de zdjcie rejestrowane jest na caBej matrycy ale funkcja dodatkowego zoomu optycznego wczytuje i opracowuje obraz z fragmentu matrycy usytuowanego na jej [rodku. Co to daje? Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 86/120 Dodatkowy zoom optyczny Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 87/120 Dodatkowy zoom optyczny Obiekt, czerwony sBupek z naniesionym podziaBkami, jest odwzorowany na matrycy o rozmiarze niebieskiej pionowej kreski. Robimy zdjcie i mamy na nim caBy sBupek zajmujcy poBow wysoko[ci tego zdjcia. Mo|emy jednak ustawi program dziaBania aparatu tak, by zapisywaB do pamici tylko fragment matrycy, np. ten zaznaczony na zielono. Plik ze zdjciem bdzie mniejszy i bdzie na nim jedynie tylko poBowa naszego sBupka. Je|eli oba zdjcia obejrzymy na monitorze komputera, to bd tej samej wielko[ci (oba zajm caB powierzchni ekranu). Na pierwszym zdjciu caBy sBupek bdzie zajmowaB poBow ekranu, a na drugim - poBowa wysoko[ci sBupka te| bdzie zajmowa poBow ekranu. Czyli sBupek bdzie 2x powikszony. Je|eli tylko liczba pikseli na wydzielonym fragmencie matrycy bdzie okoBo 3,0 lub wicej milionów, to jako[ tak powikszonego (dodatkowym zoomem optycznym) zdjcia bdzie wystarczajca do robienia dobrej jako[ci odbitek formatu 10x15cm. Taki system dodatkowego zoomowania daje zdecydowanie lepsz jako[ zdj, ni| zoom cyfrowy o tej samej krotno[ci, gdy| zoom cyfrowy wybiera za zdjcia jego fragment i "rozciga" do oryginalnej wielko[ci matrycy. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 88/120 Digiscoping Ten wyraz oznacza wykorzystanie cyfrowego aparatu fotograficznego w poBczeniu z teleskopem optycznym dla uzyskania bardzo du|ych przybli|eD fotografowanego obrazu. Termin digiscoping powstaB w 1999 roku, kiedy Laurence Poh przez przypadek odkryB, |e Batwo mo|na uzyskiwa bardzo du|e przybli|enia obiektu przystawiajc cyfrowy aparat kompaktowy do lunety, teleskopu lub lornetki. Odkryt prze siebie metod stosowaB do obserwacji przyrody, gBównie ptaków. Producenci lunet i teleskopów, jak i aparatów fotograficznych szybko podchwycili t ide i opracowali specjalne zestawy do Bczenia aparatów z teleskopami w sposób wygodny i wzgldnie Batwy do montowania. Podstawowe pytanie. Czym ró|ni si ta metoda od u|ycia teleobiektywu? Jest kilka istotnych ró|nic przemawiajcych za lub przeciw tej metodzie przybli|ania obiektów, co jest równoznaczne wydBu|aniu ogniskowej równowa|nej obiektywu. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 89/120 Digiscoping " Mo|liwo[ uzyskania ogniskowej do okoBo 10000mm (dziesi metrów), co jest absolutnie poza zasigiem najdro|szych nawet teleobiektywów. " Zestaw aparat+luneta, dajcy ogniskow F do kilku metrów, jest kilkakrotnie taDszy od teleobiektywu o ogniskowej "zaledwie" rzdu 500mm do 800mm. " Wypadkowa jasno[ takich zestawów jest maBa. f wynosi od kilku do kilkudziesiciu, co pozwala na ich korzystanie tylko w bardzo silnym [wietle. " Tak zestawione obiektywy przejawiaj do[ silne winietowanie. " Zestawy takie wykazuj silne znieksztaBcenia geometryczne obrazu. Nie jest to jednak istotne w przypadku fotografowania ptaków, a to najczstsze zastosowanie digiscopingu. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 90/120 Autofocus Autofokus, to spolszczona nazwa systemu automatycznego nastawiana ostro[ci podczas robienia zdj. Bdziemy jej u|ywa, bo jest powszechnie zaakceptowana. Jest to nadzwyczaj po|yteczna funkcja nowoczesnych aparatów fotograficznych cyfrowych ale i analogowych. Poza uzyskiwaniem efektów specjalnych, trudno sobie wyobrazi ustawianie ostro[ci poprzez regulacj obiektywu i sprawdzanie jako[ci obrazu na wy[wietlaczu LCD. Szczególnie w peBnym [wietle sBonecznym jest to praktycznie niemo|liwe. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 91/120 Autofocus Zale|nie od typu aparatu s ró|ne tryby automatycznego nastawiania ostro[ci. Chodzi o wybór miejsca, które ma by u|yte jako punkt odniesienia. Mówic inaczej - co na zdjciu ma by najostrzejsze. Funkcja autofokus pozwala na wybranie miejsca, które bdzie tym punktem odniesienia dla ustawienia ostro[ci. W dro|szych aparatach mierzona jest odlegBo[ do kilku a nawet kilkunastu punktów i obliczana [rednia jej warto[, która wykorzystywana jest do odpowiedniego ustawieni obiektywu. W instrukcji obsBugi aparatu znajdziemy na ten temat dokBadne informacje. Te dro|sze aparaty pozwalaj te| na wyBczenie tej funkcji, co daje fotografowi mo|liwo[ rcznego ustawiania ostro[ci. Jest to przydatne dla uzyskiwania pewnych artystycznych efektów. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 92/120 Autofocus typu TTL W aparatach cyfrowych stosowane s dwa rodzaje automatycznego ustawiania ostro[ci. Jeden oznaczany TTL, wykorzystuje fakt, |e obraz na matrycy jest tym bardziej kontrastowy im lepiej jest nastawiona ostro[. Odpowiednie urzdzenia wyznaczaj kontrast obrazu i reguluj ustawienie obiektywu tak, by byBa ona najwiksza. System TTL dziaBa bardzo dokBadnie ale do[ wolno. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 93/120 Autofocus typu triangulacyjnego System triangulacyjny polega na obserwowaniu obiektu z dwóch punktów. Pomiar kta pomidzy promieniami [wiatBa wpadajcymi do aparatu w dwóch ró|nych miejscach oraz znajomo[ odlegBo[ci midzy tymi punktami pozwala na obliczenie odlegBo[ci obiektu od aparatu. DokBadno[ wyznaczenia odlegBo[ci do obiektu jest tym wiksza, im wiksza jest odlegBo[ midzy punktami "obserwacji" tego obiektu. Ze wzgldu na maBe rozmiary aparatu fotograficznego, odlegBo[ tych punktów jest te| maBa i dokBadno[ tej metody niezbyt du|a. Zalet jest szybko[ pomiaru odlegBo[ci. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 94/120 Autofocus hybrydowy Autofokus hybrydowy, czyli Bczony, jest instalowany w dro|szych aparatach. System triangulacyjny jest wykorzystany do szybkiego, cho nie za dokBadnego, ustawienia ostro[ci, a nastpnie wBcza si system TTL, "dostrajajc" ostro[ ju| bardzo precyzyjnie. Poniewa| regulacja typu TTL jest ju| dla maBego zakresu, dziaBa wic szybciej, ni| wówczas, gdy musi nastawia ostro[ "od pocztku". Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 95/120 Powikszenie fotograficzne obiektywu Jest to parametr obiektywu czsto mylony z przybli|eniem, jakie uzyskuje si z danym obiektywem. W danych obiektywu podaje si maksymalne mo|liwe do uzyskania powikszenie fotograficzne. W przypadku obiektywu typu zoom podaje si, dla jakiej ogniskowej zostaBo wyznaczone, czy raczej wyliczone. Powikszenie obiektywu to stosunek wielko[ci obrazu na matrycy (filmie) do naturalnej wielko[ci obiektu fotografowanego. Je|eli fotografujemy przedmiot o wysoko[ci 4,0cm i, przy maksymalnym zbli|eniu do niego aparatu, takim, by przedmiot byB jeszcze ostry, na matrycy (filmie) bdzie on miaB wysoko[ 1,0 cm, to powikszenie fotograficzne dla tego obiektywu wynosi 1,0/4,0 = 0,25. Powikszenie to zapisuje si w dwojaki sposób - albo jako 0,25 albo w postaci 1:4. Parametr ten jest wa|ny, je|eli chcemy obiektyw wykorzystywa do zdj makro, które definiuje si czasami jako zdjcia z powikszeniem 1:1. Specjalne obiektywy i odpowiednie przystawki do niego pozwalaj uzyska powikszenie wiksze od jedno[ci, np. 2:1. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 96/120 Stabilizator obrazu Jest to urzdzenie, które zmniejsza efekt dr|enia rk podczas fotografowania. S ró|ne rozwizanie techniczne dla tego urzdzenia. Jedno z nich to ukBad dodatkowych soczewek w obiektywie, które s podwieszone na uchwycie |yroskopowym umocowanym na obudowie aparatu. Znajomo[ budowy tego urzdzenia nie jest nam potrzebna, ale powinni[my wiedzie do czego sBu|y i kiedy je wBcza, gdy| nie jest ono uaktywniane wraz z wBczeniem aparatu. Jest ono szczególnie przydatne przy robieniu zdj z czasem na[wietlania dBu|szym ni| okoBo 1/60 s a tak|e przy fotografowaniu z dBug ogniskow obiektywu. Je|eli kto[ z Was posBugiwaB si lornetk o du|ym przybli|eniu, to wie, jak trudno utrzyma obserwowany obiekt w [rodku pola widzenia. Najmniejsze poruszenie rki trzymajcej lornetk i obiekt odje|d|a na boki a nawet ucieka z pola widzenia. Jest to sytuacja analogiczna do fotografowania z dBug ogniskow aparatu. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 97/120 Czas otwarcia migawki a dBugo[ ogniskowej Jest prosta reguBa, wi|ca najdBu|szy dopuszczalny czas otwarcia migawki Tm z ustawion dBugo[ci ogniskowej obiektywu f. Dotyczy ona fotografowania aparatem trzymanym w rce Tm (w sekundach) <= 1/ f (w milimetrach) ReguBa dotyczy ogniskowej przeliczonej dla formatu 35mm. Fotografujc obiektywem o standardowej dBugo[ci - 50 mm, powinni[my ustawi czas migawki 1/50 s lub krótszy. Ale dla ogniskowej 400 mm ten czas musi by mniejszy lub równy 1/400 s. SpeBnienie tego warunku zapewnia, |e obraz rzucany przez obiektyw bdzie stabilny w trakcie trwania ekspozycji. Je|eli ustawimy dBu|szy czas otwarcia migawki, to w trakcie na[wietlania obraz wytworzony przez obiektyw bdzie przesuwa si wzgldem matrycy (lub filmu w aparacie analogowym) i otrzymamy zamazane kontury na zdjciu. Stabilizator obrazu, je|eli aparat go posiada, pozwala nam na przekroczenie tych czasów, a wic umo|liwia fotografowanie w zBych nawet warunkach [wietlnych bez u|ycia statywu. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 98/120 Focus, back focus Terminy front fokus i back fokus, to takie hybrydy angielsko - polskie. Front fokus (FF) - pBaszczyzna najlepszej ostro[ci na zdjciu jest nieco dalej ni| pBaszczyzna ostro[ci, na któr nastawili[my nasz aparat. · Back fokus (BF) - pBaszczyzna najlepszej ostro[ci na zdjciu jest nieco dalej aparatu, ni| pBaszczyzna na któr nastawili[my ostro[. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 99/120 Focus, back focus Jest to ewidentna wada, która wystpuje tylko w lustrzankach a powodem jej pojawiania si jest to, |e lustrzanki posiadaj osobn matryc do ustawiania ostro[ci. Je|eli konstrukcja aparatu nie jest wystarczajco precyzyjna, to matryca pomocnicza do ustawienia ostro[ci jest w innej odlegBo[ci od obiektywu, ni| matryca rejestrujca zdjcie i obraz ostry na tej pomocniczej matrycy nie bdzie ostry na gBównej matrycy. Powodem wystpowania jednej z tych wad mo|e by te| konstrukcja obiektywu a raczej mechanizmu ustawiania ostro[ci w obiektywie. Jak sprawdzi nasz aparat, czy mamy do czynienia z któr[ z tych wad? Musimy przygotowa plansz. Je|eli robimy j sami, to kreski oznaczone 1, 2 i 3 musz by w odlegBo[ciach od [rodka 1.41, 2.82 i 4.23cm. wynika to z faktu, |e fotografowana ona bdzie pod ktem 45 stopni a cosinus 45 = 0,707. Kto nie bardzo to rozumie, niech si nie martwi tym, tylko postpuje zgodnie z opisem. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 100/120 Focus, back focus Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 101/120 Focus, back focus Ustawiamy ostro[ na [rodkow, grubsz kresk naszej planszy i robimy zdjcie. Je|eli nasz aparat pozbawiony jest wady front lub back fokus, to zdjcie powinno wyglda tak, jak lewa strona na poni|szym rysunku. Rozmycie kresek bli|szych i dalszych od [rodkowej, na któr nastawili[my ostro[, jest takie same. Prawa strona rysunku wykazuje istnienie wady front fokus, gdy| kreski bli|sze ni| [rodkowa, s nieco bardziej ostre, ni| dalsze. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 102/120 Focus, back focus Taki test wykonujemy raz z rcznym ustawianiem ostro[ci, raz z autofokusem. W tym drugim przypadku wybieramy tryb pracy punktowy i ramk autofokusa ustawiamy na [rodkowej kresce naszej planszy. W przypadku stwierdzenia du|ej wady ustawiania ostro[ci musimy aparat odda do serwisu. Je|eli wada front lub back fokus jest wynikiem zBego ustawienia mechanizmu ustawiania ostro[ci w obiektywie, to mo|na j skorygowa samemu o ile posiadamy instrukcj obiektywu informujc, jak to zrobi. Stwierdzenia, |e przyczyn back lub fornt fokus jest obiektyw, mo|emy dokona robic test z innym, obiektywem. Je|eli wynik testu zale|y do obiektywu, to znaczy, |e on jest winny. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 103/120 Pami wewntrzna - bufor Jest to pami typu RAM, a wic bardzo szybka, do której zapisywany jest obraz po zrobieniu zdjcia. Dopiero z tej pamici, po odpowiedniej "obróbce", plik ze zdjciem przepisywany jest do gBównej karty pamici, w której mo|e by "skBadowany" dowolnie dBugo. Zadaniem pamici wewntrznej, inaczej zwanej buforem, jest umo|liwienie szybkiego zapisu obrazu z matrycy, by mo|na byBo na niej zarejestrowa kolejne zdjcie. Najprostsza sekwencja zdarzeD (opisna skrótowo) w trakcie fotografowania jest taka: " naciskamy spust migawki, matryca rejestruje obraz, " obraz zostaje przeniesiony do szybkiej pamici wewntrznej, " matryca jest resetowana i gotowa do rejestracji kolejnego obrazu, czyli mo|emy robi nastpne zdjcie. Obraz zapisany w buforze jest nastpnie poddawany procesowi obróbki wewntrz aparatu i ju| jako plik JPEG, TIFF lub RAW, zapisywany w pamici gBównej. Ten proces obróbki i przepisywania odbywa si równolegle z robieniem zdjcia i zapisywaniem go do bufora. Daje to skrócenie czasu, jaki musi upByn midzy wykonaniem kolejnych zdj. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 104/120 Procesor aparatu cyfrowego Ka|dy aparat cyfrowy jest sterowany swego rodzaju komputerem. A wic, podobnie jak komputer, ma procesor, pamici RAM i ROM. W pamici ROM zapisane s programy obsBugi aparatu a pami RAM, jak w normalnym komputerze, umo|liwia wykonywanie programów i przechowywanie wyników do czasu ich zapisania na karcie pamici aparatu. Procesor w aparacie jest skonstruowany i zaprogramowany do bardzo specjalistycznych zadaD, zwizanych z prac aparatu. Procesor aparatu jest procesorem wyspecjalizowanym dla realizowania okre[lonych programów i dziaBa szybciej. Jest, mówic innymi sBowy, zoptymalizowany dla okre[lonych celów. Poza t optymalizacj, to z punktu widzenia techniki cyfrowej jest takim samym procesorem, jak ka|dy inny, w komputerze, w konsoli do gier itp. Znani producenci aparatów cyfrowych konstruuj procesory do swoich aparatów i, rzecz jasna, trzymaj w tajemnicy wszelkie szczegóBy rozwizaD ich dotyczce. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 105/120 Szumy  ich rodzaje i eliminowanie S 3 podstawowe rodzaje szumów, widoczne na zdjciu z aparatu cyfrowego. " szumy przypadkowe [random noise]. " szumu staBe [fixed pattern noise] " szumy generowane przez ukBady elektroniczne aparatu [Banding noise]. Szumy staBe, daj zakBócenia obrazu zawsze takie same. yródBem tych szumów s gBównie piksele o wikszej lub mniejszej czuBo[ci ni| [rednia czuBo[ pozostaBych kilku, czy kilkunastu milionów pikseli. Przejawiaj si one na zdjciu punkcikami o wyraznie ró|nej jasno[ci, ale wystpujcymi zawsze w tym samym miejscu. Szumy te s najbardziej widoczne na zdjciach z dBugim czasie na[wietlania i robionych przy du|ej czuBo[ci ISO. Te wBa[nie szumy staBe s najBatwiejsze do usunicia. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 106/120 Redukowanie szumów staBych Szumy te pojawiaj si przy dBugich czasach na[wietlania a wic przy zdjciach w sBabym [wietle. Procedura eliminacji, a w ka|dym razie zmniejszenia szumów staBych jest prosta. " Robimy zdjcie z aparatem na statywie (bo dBugi czas na[wietlania). " Powtarzamy to zdjcie z dokBadnie zakrytym obiektywem - caBkowita ciemno[. " Odpowiednim programem komputerowym zamieniamy na "pustym zdjciu" obszary jasne na ciemne i odwrotnie. " WBa[ciwym programem graficznym nakBadamy na siebie te dwa zdjcia. Szumy, czyli widoczne na zdjciach plamki s w tych samych miejscach na obu zdjciach. Poprzez naBo|enie na siebie tych zdj, ciemne plamki "szumu" na prawdziwym zdjciu zostan rozja[nione jasnymi plamkami na "pustym" zdjciu o "odwróconej" jasno[ci. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 107/120 Redukcja szumów w aparacie Na szcz[cie, wszystkie nowsze aparaty maj zaprogramowan automatyczn redukcj szumów, przede wszystkim tych staBych, opisanych powy|ej. Zwrómy uwag na prac aparatu, gdy robimy zdjcia z czasem na[wietlania kilka sekund. " Naciskamy spust migawki, obraz na monitorze znika na czas na[wietlania. " Nastpnie na monitorze pojawia si napis "zajty" [busy]. " Po pewnym czasie aparat znowu gotowy do zrobienia zdjcia. Punkt pierwszy to na[wietlanie zdjcia zgodnie z ustawionym czasem. Punkt drugi to wBa[nie na[wietlanie matrycy przez czas taki, jak byBo na[wietlane zdjcie, ale z matryc zasBonit, bez dostpu [wiatBa. Po wykonaniu tego"pustego" zdjcia, odpowiedni program w aparacie nakBada oba zdjcia na siebie tak, by zminimalizowa szumy staBe. I ten ostateczny obraz jest zapisywany na karcie pamici. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 108/120 Szumy na zdjciu SygnaB generowany w pikselu matrycy jest wzmacniany zanim zostanie poddany dalszej obróbce przetwarzajcej go na punkt obrazu o okre[lonym kolorze i jasno[ci. Je|eli sygnaB pochodzcy z matrycy jest bardzo silny, wymaga jedynie sBabego wzmocnienia. Je|eli jest sBaby, musi by wzmocniony bardziej. I na tym etapie, do sygnaBu "u|ytecznego", który ma by elementem obrazu, dodaje si sygnaB szumów wzmacniacza w aparacie cyfrowym. Szumy te zakBócaj obraz, analogicznie jak szumy akustyczne zakBócaj muzyk. Efektem tych istnienia tych szumów jest pojawianie si na zdjciu pewnej nierównomierno[ci koloru i jasno[ci. Dlatego szumy aparatu cyfrowego najbardziej widoczne s na zdjciach powierzchni o jednolitej barwie i jasno[ci. Szumy wzrastaj wraz z: " czuBo[ci ustawion w naszym aparacie, " temperatur matrycy, " czasem na[wietlania zdjcia. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 109/120 Szumy na zdjciu Dlatego warto robi zdjcia przy mo|liwie niskiej czuBo[ci, o ile warunki [wietlne pozwalaj. Na temperatur i czas na[wietlania nie bardzo mamy wpByw, ale - ciekawostka - urzdzenia fotograficzne w astronomii maj matryce chBodzone ciekBym azotem (temperatura jego wynosi -196 C) a nawet cieklym helem (okoBo -269 C). Warto tu przypomnie, |e wielko[ sygnaBu generowanego w pikseli jest proporcjonalna do powierzchni piksela. Dlatego lustrzanka 6 MP majca matryc formatu ASP (22.5 x 15.0 mm) charakteryzuje si szumami mniejszymi ni| kompakt 6 MP z matryc formatu 1/2.5'' (5.76 x 4.29 mm). Mo|na sobie wyliczy, |e piksel lustrzanki ma powierzchni okoBo 14 razy wiksz od powierzchni piksela wspomnianego tu kompaktu. Mo|na wic przyj, |e szumy na zdjciu w lustrzance bd w przybli|eniu 14x mniejsze. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 110/120 Zoom cyfrowy Aparaty cyfrowe amatorskie i póBprofesjonalne dysponuj zoomem cyfrowym, jako dodatkiem do zoomu optycznego. Zastosowanie zoomu cyfrowego to nic innego, jak wykadrowanie (wycicie) jego [rodkowej cz[ci i "rozcignicie" go do wielko[ci oryginalnej. Daje to powikszenie obrazu ale równocze[nie obni|enie jego rozdzielczo[ci, czyli pogorszenie jako[ci. DziaBanie zoomu cyfrowego daje dokBadnie ten sam efekt co kadrowanie zdjcia w komputerze, z tym, |e w komputerze mo|emy zachowa oryginaB i kadrowa wg aktualnej potrzeby, a zdjcie zrobione z zoomem cyfrowym ma ni|sz rozdzielczo[ i nie da si ju| przywróci mu oryginalnej (peBno formatowej) jako[ci. Dlaczego jest on w ogóle dostpny w aparatach cyfrowych ni|szej klasy? To po prostu chwyt marketingowy dla naiwnych. {adna lustrzanka cyfrowa nie ma zoomu cyfrowego, gdy| s to aparaty przeznaczone dla do[wiadczonych ju| amatorów fotografii i nie próbuje si ich "mami" tak mo|liwo[ci. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 111/120 Typy kart pamici CompactFlash jest typem pamici najpowszechniej u|ywanym w aparatach cyfrowych wysokiej jako[ci. S dwa rodzaje tych kart CompactFlash - Typ I i CompactFlash - Type II. Typ II jest zazwyczaj grubszy i ma wiksz pojemno[. Najbardziej popularna karta Typu II zawiera w sobie tzw. MicroDrive, który bdzie opisany na koDcu tego punktu. Najwiksz zalet dla profesjonalistów jest to, |e karta ta posiada wbudowany obwód scalony (chip), który umo|liwia szybki zapis plików. Ale jedynie aparaty najwy|szej klasy s przystosowane do wykorzystania tej zalety karty. SecureDigital i MultiMediaCard s kartami o najmniejszych rozmiarach fizycznych i dlatego najcz[ciej stosowane s w najmniejszych aparatach cyfrowych. Jedyna ró|nica midzy tymi dwoma typami, to przeBcznik zabezpieczajcy przed przypadkowym zapisem, montowany w kartach SD. Kart xD Picture Cards wprowadziBy firmy Olympus I Fuji w 2002 roku. Jej wymiary to 25x25x17mm. Stosowana gBównie w maBych aparatach firm Olympus i Fuji. Memory Stick zostaBa opracowana przez firm Sony i praktycznie tylko w aparatach tej firmy mo|e by stosowana. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 112/120 Lampa bByskowa Praktycznie wszystkie aparaty kompaktowe maj wbudowan lamp bByskow. S to lampy maBej mocy i mog o[wietla obiekty do odlegBo[ci 2, 4 metrów. Dla ka|dego aparatu podany jest zasig lampy, co pozwala zorientowa si, kiedy nie ma sensu jej u|ywa. Chodzi o to, |e robic w ciemno[ci zdjcie z lamp bByskow jakiego[ oddalonego obiektu, na[wietlimy prawidBowo przedmioty bdce w zasigu bBysku a ten daleki bdzie ciemny. Dro|sze aparaty maj uchwyt, zwany czasem gorca stopk, do zamocowania w nim dodatkowej, silnej lampy bByskowej. W takim przypadku lampa wbudowana do aparatu zostaje wyBczona i mamy do dyspozycji zasig tej dodatkowej lampy. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 113/120 Synchronizacja bBysku Czas trwania bBysku lampy to kilka milionowych cz[ci sekundy. CzBowiekowi wydaje si, |e trwa on znacznie dBu|ej ale to jest tylko efekt dziaBania zmysBu wzroku. Aby wykorzysta bBysk do zrobienia zdjcia, musi on nastpi w tym czasie, kiedy migawka jest otwarta. Nazywa si to synchronizacj bBysku. Aatwo bowiem o tak sytuacj, |e bBysk nastpi na chwil przed otwarciem albo ju| po zamkniciu migawki. W trybie automatycznego pomiaru [wiatBa synchronizacj zapewnia procesor aparatu sterujcy wszystkimi jego elementami. Fotografujc z wyBczon automatyk ale z u|yciem lampy bByskowej, musimy wiedzie dla jakich czasów otwarcia migawki bBysk jest synchronizowany z jej otwarciem. Czasy te, lub jeden czas, podane s w instrukcji aparatu. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 114/120 Jak dziaBa lampa bByskowa Lampy bByskowe s gBównym zródBem pomocniczego o[wietlenia dla fotografa amatora. Warto pozna zasad ich dziaBania. Nie jest to konieczne do fotografowania z lamp bByskow ale zawsze przyjemnie jest wiedzie jak dziaBa urzdzenie, z którego korzystamy. Ponadto, warto wiedzie o podstawowych typach lamp bByskowych. Czym si ró|ni i jak s oznaczane. Wszystkie typy lamp bByskowych dziaBaj na tej samej zasadzie, wykorzystujc wyBadowanie elektryczne w szklanej baDce napeBnionej gazem ksenonem pod odpowiednio niskim ci[nieniem. Na tej samej zasadzie wyBadowania w rozrzedzonym gazie [wiec neonowe reklamy. W lampie bByskowej wytwarzany jest bardzo silny i bardzo krótko trwajcy bBysk w odró|nieniu od reklam [wieccych stosunkowo sBabo ale w sposób cigBy. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 115/120 Jak dziaBa lampa bByskowa Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 116/120 Jak dziaBa lampa bByskowa Akumulator o napiciu (na tym schemacie) 7,2 V podBczony jest do urzdzenia elektronicznego przetwarzajcego to napicie na du|o wy|sze - zazwyczaj okoBo 300 V. Tym napiciem Badowany jest kondensator C o pojemno[ci rzdu 200uF do 500 uF (mikrofaradów). Kondensator to urzdzenie pozwalajce magazynowa Badunki elektryczne. Kondensator podBczony jest do elektrod E1 i E2 rurki szklanej napeBnionej gazem ksenonem (Xe) pod odpowiednio niskim ci[nieniem. Napicie na tych elektrodach (300V) jest jednak zbyt niskie, by wywoBa przepByw prdu przez rurk i za[wiecenie si gazu. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 117/120 Jak dziaBa lampa bByskowa Wygenerowanie bBysku wymaga dodatkowego impulsu i przebiega tak. " Zamykamy wyBcznik W - nastpuje to automatycznie w momencie otwarcia migawki aparatu. " Impuls napicia 300 V dociera do uzwojenia pierwotnego transformatora T i na jego uzwojeniu wtórnym pojawia si napicie kilku tysicy woltów. " To wysokie napicie, przyBo|one do dodatkowej elektrody powoduje jonizacj atomów ksenonu, w wyniku czego zaczyna on przewodzi prd. " Nastpuje gwaBtowne rozBadowanie kondensatora C przez rurk napeBnion rozrzedzonym ksenonem i powstaje przy tym intensywny bBysk. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 118/120 Pomiar odlegBo[ci do fotografowanego obiektu W momencie naciskania spustu migawki lampa wysyBa seri krótkich "przedblysków". To o[wietlenie sceny fotografowanej pozwala na ustawienie przez aparat ostro[ci. Ustawienie ostro[ci to takie przesunicie ruchomych soczewek w obiektywie, by nastawi odlegBo[ do fotografowanego obiektu. Program w aparacie odczytuje wic poBo|enie tych soczewek i oblicza odlegBo[ do obiektu. Znajc odlegBo[ do obiektu, program oblicza potrzebny czas trwania bBysku, który przy ustawionej przysBonie i czuBo[ci ISO zapewni poprawne na[wietlenie. Lampa generuje bBysk o obliczonej dBugo[ci i mamy zdjcie wykonane przy prawidBowym na[wietleniu. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 119/120 Lampy bByskowe z zoomem Lampa bByskowa wysyBa [wiatBo w kcie pewnym bryBowym. Mówic bardziej przystpnie, wysyBa "snop" [wiatBa, który o[wietla wszystko w pewnym sto|ku którego wierzchoBkiem jest lampa. Je|eli ustawimy dBug ogniskow w aparacie, to kt widzenia aparatu jest maBy, a lampa o[wietla znaczenie szersze pole. Tak wic cz[ energii lampy jest tracona na o[wietlenie obiektów, które nie s rejestrowane przez matryc. Istniej jednak lampy, które potrafi ogniskowa wysyBane [wiatBo. UkBad elektroniczny lampy odczytuje nastawy obiektywu, w tym przypadku dBugo[ ogniskowej. Na tej podstawie ogniskuje wysyBan wizk tak, by o[wietla tylko ten obszar, który jest w polu widzenia obiektywu. Sytuacja podobna do klasycznej latarki z |aróweczk, w której mo|na regulowa rozbie|no[ wizki [wiatBa. Taka zogniskowana wizka lepiej o[wietla oddalone obiekty, a to jest równowa|ne wikszej liczbie przewodniej lampy. Wybierajc model lampy powinni[my dokBadnie zapozna si z jej parametrami i zobaczy, dla jakiej sytuacji podana jest liczba przewodnia. Producenci maj tendencj podawa najwy|sz jej warto[ci, dla wizki zogniskowanej, a tymczasem dla obiektywu o ogniskowej normalnej liczba ta bdzie mniejsza. Techniki multimedialne  fotografia, sprzt 120/120

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Techniki multimedialne Grafika wektorowa
05 Stosowanie technik graficznych i multimedialnych
W3 Przegl d strategii, metod i technik badawczych
techniki
plan nauczania technik informatyk wersja 1
Debugowanie NET Zaawansowane techniki diagnostyczne?bnet
pca w3
Techniczne UrzÄ…d Dozoru Technicznego
DSL Modulation Techniques
Sekrety skutecznych prezentacji multimedialnych
Mechanika Techniczna I Opracowanie 06
W3, Wiazania atomowe
24#5901 dydaktyk aplikacji multimedialnych

więcej podobnych podstron