Основные достоинства и проблемы цифровой фотографии , в сравнении с традиционным фотопроцессом с применением фотоплёнки .

Достоинства

Быстрое получение результатов

Некоторые камеры и принтеры позволяют получать отпечатки без компьютера (камеры и принтеры с возможностью прямого подключения или принтеры, печатающие с карт памяти), но этот вариант, как правило, исключает или уменьшает возможности коррекции снимка и имеет другие ограничения.

Гибкое управление параметрами съёмки

Цифровая съёмка позволяет гибко управлять некоторыми параметрами, которые, в традиционном фотопроцессе, жёстко привязаны к фотоматериалу плёнки - светочувствительностью и цветовым балансом (также, называемым балансом белого ).

Цифровой шум

На левой части изображения приведён фрагмент фотографии снятой при неблагоприятных условиях (длинная выдержка, высокая чувствительность ISO), шум хорошо заметен. На правой части изображения - фрагмент фотографии снятой при благоприятных условиях. Шум практически незаметен

Цифровые фотографии, в той или иной степени, содержат цифровой шум . Количество шума зависит от технологических особенностей сенсора (линейного размера пикселя, применяемой технологии CCD/CMOS, и др.).

Шум в большей степени проявляется в тенях изображения. Шум возрастает с увеличением светочувствительности съёмки, а также, с увеличением времени экспозиции.

Цифровой шум в чём-то эквивалентен зернистости изображения на фотоплёнке. Зернистость повышается с увеличением чувствительности плёнки, точно также как и цифровой шум. Однако, зернистость и цифровой шум имеют разную природу и различаются по внешнему виду:


свойство зернистость цифровой шум
Является … … ограничением разрешения плёнки, отдельное зерно повторяет форму и размер светочувствительного кристалла эмульсии … шумовыми отклонениями, привнесёнными электроникой камеры, шум образуется пикселями (или пятнами 2-3 пикселя, при интерполяции цветовых плоскостей) одинакового размера.
Проявляется … … нелинейной яркостной и, в меньшей степени, цветовой текстурой, неровными линиями резких переходов яркости и цвета … шумовой текстурой из девиаций яркости и цвета по всему снимку, снижающей различимость деталей, создающих неоднородности на однотонных участках
В целом запечатлевает … … точные яркости и цвета, отклонения несут позиционный характер … яркости и цвета со статистическим отклонением к серому цвету, хроматические девианты имеют цвета, несвойственные объекту съемки (что раздражает восприятие снимка), отклонения несут амплитудный характер
С повышением чувствительности … … увеличивается максимальный размер зерна
С повышением экспозиции … … не изменяется … увеличивается уровень шума (степень девиаций)
На белых участках … … практически не проявляется … проявляется слабо
На чёрных участках… … практически не проявляется … проявляется наиболее сильно

В отличие от цифрового шума, изменяющегося от камеры к камере, степень зернистости плёнки не зависит от применяемой камеры - самый дорогой профессиональный аппарат и дешёвая компактная камера на одной и той же плёнке дадут изображение с одинаковой зернистостью.

Цифровой шум начинает подавляться ещё при считывании с сенсора (вычитанием «нулевого» уровня каждого пикселя из считанного потенциала), продолжается при обработке изображения камерой (или конвертером RAW-файла). При необходимости шум также может быть дополнительно подавлен в программах обработки изображений.

При конвертации RAW-файлов мы работаем с неизменёнными данными с матрицы аппарата и поэтому можем более точно работать с подавлением шумов, так как изображение и шумы на нем не размыты интерполяцией цветовых плоскостей (см. раздел Устройство цветного сенсора и его недостатки ).

Муар

Дефект. Муар при съемке текстуры (мира контраста)

При цифровой съемке происходит растрирование изображения. Если в изображении присутствует другой (не обязательно равномерный) растр, при фокусировке дающий частоты близкие к частоте к растра сенсора, может возникнуть муар - биение растров, образующее зоны усиления и ослабления яркости. Они могут сливаться в линии и текстуры, изначально отсутствующие на объекте съемки.

Муар усиливается с приближением частот и уменьшением угла между растрами. Последнее свойство означает, что муар можно уменьшить, снимая сцену под некоторым углом, подобранным опытным путем. Нормальную ориентацию сцены можно вернуть в графическом редакторе (ценой потери краёв, и некоторой потери четкости).

Муар очень ослабляется при расфокусировке - в том числе «смягчающими» светофильтрами (которые применяются в портретной съемке) или оптикой относительно невысокого разрешения, неспособной сфокусировать точку, соизмеримую с линией растра сенсора (то есть, оптика невысокого разрешения или сенсор с пикселями маленького размера).

В сенсорах, представляющих собой прямоугольную матрицу светочувствительных датчиков, имеется как минимум два растра - горизонтальный, который образуют строки пикселей и, перпендикулярный ему, вертикальный. Большинство современных камер используют высокое разрешение сенсора, а также специальные фильтры слегка размывающие изображение, так что возможный муар довольно слаб.

Высокое энергопотребление

В плёночной фотографии изображение получается химическим способом, не требующим электричества. Электричество могут использовать только дополнительные электронные компоненты (дисплей, вспышка, моторы, автофокус, экспонометры и т. п.), если камера ими оборудована. Процесс же получения и записи цифрового изображения является полностью электронным. В связи с этим, подавляющее большинство цифровых камер потребляют больше электроэнергии, чем их электронные плёночные аналоги (механические плёночные камеры, разумеется, вообще ничего не потребляют). Особенно высоким энергопотреблением отличаются компактные камеры, использующие в качестве видоискателя жидкокристаллический экран , с люминесцентной подсветкой.

Сенсоры, выполненные по технологии CMOS, отличаются меньшим энергопотреблением, чем CCD-сенсоры.

Из-за энергопотребления, а также стремления к компактности, в бо́льшей части цифровых камер производители отказались от использования батарей размеров AA и AAA , популярных в пленочных камерах, в пользу более ёмких и компактных аккумуляторов. Некоторые модели позволяют использовать батареи AA в дополнительных батарейных блоках.

Сложное устройство и высокая цена цифровых камер

Даже самая простая цифровая камера является сложным электронным устройством, потому что как при съемке, как минимум, должна:

  • открыть затвор на заданное время
  • считать информацию с сенсора
  • записать файл изображения на носитель

В то время как простой плёночной камере достаточно просто открыть затвор, а для этого (а также, манипуляций с плёнкой) достаточно нескольких несложных механических узлов.

Именно сложность объясняет цены цифровых камер в 5-10 раз превышающие цены аналогичных плёночных моделей. При этом среди простых моделей цифровые камеры часто проигрывают плёночным по качеству картинки (в основном, по разрешению и цифровому шуму).

Кроме всего прочего, сложность увеличивает число возможных неисправностей и стоимость ремонта.

Системы с массивом цветных фильтров

Наиболее распространённая ныне цветная плёночная фотография использует многослойную фотоэмульсию со слоями, чувствительными к разным диапазонам спектра видимого света.

Большинство же современных цветных цифровых камер используют для цветоделения мозаичный фильтр Байера или его аналоги . В фильтре Байера каждый датчик на фотосенсоре имеет светофильтр одного из трёх основных цветов и воспринимает только его.

Такой подход имеет ряд недостатков.

Потери разрешения и цветовые артефакты

Полное изображение получается восстановлением (интерполяцией) цвета промежуточных точек в каждой из цветовых плоскостей. Таким образом, возможны ошибки интерполяции, которые снижают разрешение (резкость) изображения.

Интерполяция может давать неверный цвет, и таким образом, давать дополнительный цветовой шум даже при высоких ISO и чуствительность. К уже рассмотренным выше недостаткам следует отнести ).

Решением данных вопросов занимаются конвертеры RAW-файлов и программы редактирования фотографий .

Чувствительность

Для хорошего цветопередачи каждый пиксель должен принимать только часть спектра падающего света. Таким образом, часть света будет не учтена, что приведёт к падению чуствительности. (В системах с цветоделительной призмой потенциально меньшее количество света поглощается).

Альтернативные схемы цветоделения

Недостатки фильтра Байера заставляют разработчиков искать альтернативные решения. Вот наиболее популярные из них.

Трёхсенсорные схемы

Данные схемы используют три сенсора и призму, разделяющую световой поток на составляющие цвета.

Основной проблемой трёхсенсорной системы является совмещение трёх получающихся изображений в одно. Но это не мешает использовать её в системах с относительно низким разрешением, например в видеокамерах .

Многослойные сенсоры

Идея многослойного сенсора, аналогичного современной цветной фотоплёнке с многослойной эмульсией, всегда владела умами разработчиков электроники, но до последнего времени не имела методов для практической реализации.

Разработчики компании Foveon решили использовать свойство кремния поглощать свет разной длины волны (цвета) на различной глубине кристалла, расположив датчики основных цветов друг под другом на различных уровнях микросхемы. Реализацией этой технологии стали сенсоры , анонсированные в 2005 году.

Сенсоры X3 считывают полную гамму цветов на каждом пикселе, поэтому им несвойственны проблемы, связанные с интерполяцией цветовых плоскостей. У них есть собственные проблемы - склонность к шуму, межслойная хроматическая аберрация , и т. п. но эта технология еще находится в активном развитии.

Разрешение в применении к сенсорам X3 имеет несколько трактовок, отталкивающихся от различных технических аспектов. Так для модели «Foveon X3 10.2 MP»:

  • Итоговое изображение имеет пиксельное разрешение 3,4 мегапикселя. Так понимает мегапиксель пользователь.
  • Сенсор имеет 10,2 миллионов датчиков (или 3,4×3). Такое понимание использует компания в маркетинговых целях (именно эти цифры присутствуют в маркировках и спецификациях).
  • Сенсор обеспечивает разрешение изображения (в общем смысле) соответствующее 7 -мегапиксельному сенсору с фильтром Байера (по расчётам Foveon), т. к. не требует интерполяции и поэтому обеспечивает более чёткое изображение.
Дихроичное деление внутри пикселя

Создан прототип матрицы с цветоделением внутри пиксела, лишённой большинства недостатков всех вышеперечисленных методов цветоделения. Однако его чрезвычайно низкая технологичность препятствует его широкому внедрению.

Сравнительные особенности

Быстродействие

Цифровые и плёночные камеры, в общем, имеют схожее быстродействие, определяемое задержками перед съёмкой кадра в различных режимах. Хотя отдельные типы цифровых камер могут уступать плёночным.

Лаг затвора

При этом в большинстве компактных и бюджетных цифровых камер используется медленный, но точный контрастный автофокус (неприменимый для плёночных камер). Плёночные камеры той же категории используют менее точные (полагающиеся на высокую ГРИП), но быстрые системы фокусировки.

Зеркальные камеры (как цифровые, так и плёночные) используют одинаковую систему фазовой фокусировки, с минимальными задержками.

Для уменьшения влияния автофокуса на лаг затвора (как в цифровых, так и в некоторых типах плёночных камер) применяется предварительная (в т. ч. упреждающая, для движущихся объектов) фокусировка.

Задержка видоискателя

Неоптические видоискатели, применяемые в незеркальных цифровых камерах - ЖК-экран или электронный видоискатель (окуляр с ЭЛТ или ЖК-экраном), могут показывать изображение с задержкой, что, как и лаг затвора, может привести к запаздыванию съёмки.

Время готовности

Время готовности камеры к съёмке - понятие, существующее для электронных камер и камер с выдвигающимися элементами. Большинство механических камер готовы к съёмке всегда, и среди них нет цифровых - все цифровые камеры и задники являются электронными.

Время готовности электронных камер определяется временем стартовой инициализации камеры. Для цифровых камер время инициализации может быть бо́льшим, но достаточно мало - 0,1-0,2 секунды.

Компактные камеры с выдвигающимися объективами имеют значительно бо́льшее время готовности, но такие объективы имеют как цифровые, так и плёночные камеры.

Задержка при непрерывной съёмке

Задержка при непрерывной съёмке обусловлена обработкой текущего кадра и подготовкой к съёмке следующего, которые требуют некоторого времени. Для плёночной камеры такой обработкой будет перемотка плёнки на следующий кадр.

Цифровая камера перед следующим снимком должна:

  • Считать данные с сенсора;
  • Обработать изображение - сделать файл нужного формата и размера с необходимыми коррекциями;
  • Записать файл на цифровой носитель.

Самой медленной из перечисленных операций является запись на носитель (Flash-карту). Для её оптимизации используется кэширование - запись файла в буфер, с записью из буфера на медленный носитель, параллельно с другими операциями.

Обработка включает в себя большое количество операций по восстановлению, коррекции изображения, уменьшения до требуемого размера и упаковке в файл нужного формата. Для увеличения производительности, кроме повышения частоты работы процессорной части камеры, повышают её эффективность, разрабатывая специализированные процессоры с аппаратной реализацией алгоритмов обработки изображения.

Скорость считывания с сенсора обычно становится «бутылочным горлом » производительности только в топовых моделях профессиональных камер, с сенсорами высокого разрешения. Все другие виды задержек в них производители устраняют. Как правило, максимальная скорость работы конкретного сенсора ограничивается физическими факторами, приводящими на бо́льших скоростях к резким снижениям качества изображения. Для работы с большей производительностью разрабатываются новые типы сенсоров.

Также на время подготовки к съёмке следующего кадра (как при цифровой, так и при обычной съёмке) влияет время, необходимое для зарядки вспышки, если она используется.

Максимальное количество кадров при непрерывной съёмке

Кэширование записи на медленный носитель рано или поздно приводит к заполнению буфера и падению производительности на реальный уровень. В зависимости от программного обеспечения камеры, при этом съёмка может:

  • остановиться;
  • продолжаться с низкой скоростью по мере записи изображений;
  • или продолжаться на той же скорости, затирая в буфере ранее заснятые, но не записанные изображения.

Поэтому, для непрерывной съёмки, кроме количества кадров в секунду, камера имеет параметр максимального количества кадров , которые камера может сделать до переполнения кэша записи. Это количество зависит от:

  • Размера оперативной памяти и разрешения сенсора (заводские характеристики) камеры;
  • Выбранных пользователем:
    • формата файла (если камера это позволяет);
    • размера изображения (если формат это позволяет);
    • качества изображения (если формат это позволяет).

Плёночные камеры, в силу своего устройства, всегда работают с реальной производительностью, и максимальное количество кадров ограничивает только количество кадров на плёнке.

Съёмка в инфракрасном диапазоне

Большинство современных (2008 год) цифровых камер содержит фильтр , удаляющий из светового потока инфракрасный компонент. Однако в ряде камер этот фильтр можно снять и, отфильтровав видимую часть света, фотографировать в невидимом инфракрасном диапазоне (съёмка теплового излучения или съёмка с инфракрасной подсветкой)

    Цифровой зеркальный фотоаппарат Canon EOS 350D Цифровой фотоаппарат Canon PowerShot A95 Цифровая фотография фотография, результатом которой является изображение в виде массива цифровых данных файла, а в качестве светочувствительного материала… … Википедия

    Цифровой зеркальный фотоаппарат Canon EOS 350D Цифровой фотоаппарат Canon PowerShot A95 Цифровая фотография фотография, результатом которой является изображение в виде массива цифровых данных файла, а в качестве светочувствительного материала… … Википедия Википедия

    Матрица на печатной плате цифрового фотоаппарата Матрица или светочувствительная матрица специализированная аналоговая или цифро аналоговая интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных элементов фотодиодов. Предназначена для… … Википедия

Цифровая фотография входила в жизнь постепенно, шаг за шагом. Национальное аэрокосмическое агентство США приступило к использованию цифровых сигналов в 1960-х годах, вместе с полетами на Луну (например, для создания карты лунной поверхности) - как известно, аналоговые сигналы могут при передаче теряться, а цифровые данные подвержены ошибкам гораздо меньше. Первая сверхточная обработка изображений была разработана именно в тот период,поскольку Национальным аэрокосмическим агентством для обработки и улучшения космических изображений использовалась вся мощь компьютерных технологий. Холодная война, в процессе которой применялись самые разнообразные шпионские спутники и секретные системы обработки изображений, также способствовала ускорению развития цифровой фотографии.

Первая электронная камера без пленки была запатентована компанией Texas Instruments в 1972 году. Главный недостаток этой системы заключался в том, что фотографии можно было просматривать только по телевизору. Аналогичный подход был реализован и в устройстве Mavica компании Sony, которое было анонсировано в августе 1981 года в качестве первой коммерческой электронной камеры. Камеру Mavica можно уже было подключить и к цветному принтеру. В то же время она не являлась настоящей цифровой камерой - это была скорее видеокамера, с помощью которой можно снять и показать отдельные снимки. Камера Mavica (Magnetic Video Camera) позволяла записывать до пятидесяти изображений на двухдюймовых гибких дисках с помощью ПЗС-датчика размером 570х490 пикселей, что соответствовало стандарту ISO 200. Она имела одну выдержку, равную 1/60-й секунды, ручную регулировку диафрагмы и три сменных объектива: 25-миллиметровый широкоугольный, 50-миллиметровый обычный и объектив с переменным фокусным расстоянием 16–65 мм. В настоящее время такая система может показаться примитивной, однако не стоит забывать, что Mavica была разработана почти 25 лет назад!

В 1992 году фирма Kodak объявила о выпуске первой профессиональной цифровой фотокамеры DCS 100 на основе фотоаппарата Nikon F3. В фотокамеру DCS 100 был встроен датчик изображения на ПЗС с разрешением 1,3 Мб, а также переносной жесткий диск для хранения 156 зафиксированных изображений. Следует отметить, что этот диск весил около 5 кг, сама фотокамера стоила $25 тыс., а получаемые изображения годились по качеству лишь для печати на страницах газет. Поэтому такой фотоаппаратурой целесообразно было пользоваться лишь в тех случаях, когда сроки получения изображений были важнее, чем их качество.

Перспективы цифровой фотографии стали более ясными с появлением в 1994 году двух новых типов цифровых фотокамер. Компания Apple Computer впервые выпустила фотокамеру Apple QuickTake 100, имевшую странную форму бутерброда и способную фиксировать 8 изображений с разрешением 640 х 480 пикселей. Это была первая цифровая фотокамера для массового потребителя, доступная по отпускной цене $749. Изображения, получавшиеся с ее помощью, также были неважного качества, не позволявшего их как следует напечатать, а поскольку Интернет тогда находился на начальной стадии своего развития, данная фотокамера не нашла широкого применения.

Вторая фотокамера, выпущенная в том же году фирмой Kodak совместно с агентством новостей Associated Press, предназначалась для фоторепортеров. Ее модели NC2000 и NC200E сочетали в себе внешний вид и функциональные возможности пленочных фотокамер с мгновенным доступом к изображениям и удобствами их фиксации, характерными для цифровых фотокамер. Модель NC 2000 получила широкое распространение во многих редакциях новостей, что послужило толчком для перехода с пленочной на цифровую технологию.

Начиная со средины 90-х годов XX века цифровые фотокамеры стали более совершенными, компьютеры - более быстродействующими и менее дорогими, а программное обеспечение - более развитым. В своем развитии цифровые фотокамеры прошли путь от чужеродного вида устройств, которые могли быть дороги лишь их создателям, до универсальной, простой в употреблении фотоаппаратуры, встраиваемой даже в вездесущие сотовые телефоны и обладающей такими же техническими характеристиками, как и самые последние модели полноформатных (35 мм) цифровых фотокамер. А по качеству получаемых изображении такая фотоаппаратура превосходит пленочные фотоаппараты.

Перемены, постоянно происходящие в технологии цифровых фотокамер, весьма примечательны.

При словах «цифровая фотография» большинство людей представляют себе компактную цифровую «мыльницу» и полученные с неё снимки на экране монитора. Но что же на самом деле представляет собой «цифровая фотография»?

За последние 10 лет произошёл резкий подъём фото-индустрии с развитием цифровой фотографии и глобальным снижением цен на цифровые фотокамеры. Давайте немного окунёмся в историю цифровой фотографии. Она началась ещё в начале 80-х годов с конференции в Токио 25 августа 1981 года, на которой корпорация Sony представила опытный образец компании – камеру Mavica (Magnetic Video Camera). В ней запись изображения производилось на двухдюймовую дискету, SONY назвала её «Mavipak» – на ней помещалось 50 цветных снимков в разрешении 570х490 пикселей. На тот момент это считалось максимальным разрешением телевизора, на котором и просматривались полученные фотографии. Но Mavica была скорее не цифровым фотоаппаратом, а камерой, снимающий видеоряд, и способной делать стоп-кадры. У устройства было только одно значение выдержки, равное 1/60 секунды, а значение чувствительности, оцененное международной организацией стандартизации (ISO), равнялось 200 единиц.

Революция произошла в 1990 году, когда поступила в продажу первая потребительская фотокамера Dycam Model 1 или Logitech FotoMan. Камера имела CCD матрицу с разрешающей способностью 376х240 пикселей и возможностью получения чёрно-белых снимков с 256 оттенками серого. Устройство оснащалось встроенной памятью размером 1 мегабайт, которая позволяла сохранять до 32 снимков и переносить их на персональный компьютер. Но в камере имелся один очень серьёзный недостаток – если садились батарейки, питающие камеру, все снимки с неё пропадали.

Через год после этого компания Kodak представила уже профессиональную фотокамеру DCS-100, спроектированную на базе Nikon F3. Начинка камеры состояла из матрицы с разрешающей способностью в 1,3-мегапиксель (в настоящее время в мобильные телефоны уже устанавливаются матрицы, троекратно превышающие матрицу DCS-100). Изображения в камере хранились на внешнем жёстком диске объёмом 200Mb. Вес всего комплекта составлял почти 25 кг, и стоимость его была около 30000$.

Теперь впору рассмотреть, чем отличается традиционная фотография от цифровой. Принципиальное отличие состоит в способе регистрации и хранения изображения. В классической фотографии изображение фиксируется в аналоговом виде, то есть, проходя сквозь линзы объектива, частички света фиксируются на специальной плёнке, покрытой слоями серебряной эмульсии. Для получения окончательного результата съемки – распечатанного снимка, пленку подвергают химической обработке, то есть проявлению, закреплению, промывке и сушке. В традиционной фотографии плёнка - это промежуточный носитель информации. При этом изображение на фотопленке после проявки становится видимым, но негативным (т.е. белое становится черным, и наоборот) и зеркально обращенным. Через увеличитель или станок для контактной печати негативное изображение проецируется на поверхность светочувствительной фотобумаги. Затем проэкспонированная бумага проявляется, фиксируется, промывается и просушивается, в итоге получается окончательный результат – готовый снимок.

В цифровой же фотографии, лучики света, проходящие сквозь линзы объектива, попадают на сенсор-преобразователь (так называемая матрица камеры), который состоит из нескольких миллионов пикселей-датчиков, чувствительных к зелёному, красному и синему цветам. Изображение создаётся благодаря интерполяции , а чувствительные пиксели придают фотографии тысячу оттенков. Затем сигнал с матрицы обрабатывается процессором камеры и записывается на карту памяти, либо на встроенную flash-память фотоаппарата.

Существует несколько форматов записи полученных снимков:
- JPEG (Joint Photographic Experts Group) – был создан в 1990 году объединённой группой экспертов в области фотографии и на сегодняшний день является самым популярным форматом сжатия изображения. Свою популярность приобрёл благодаря оптимальному соотношению размер-качество. Например, 15 мегабайтный файл можно ужать до 1,2 мегабайта практически без потери качества, т.е. разницу может заметить только натренированный глаз и то только при 100% увеличении изображения. Сжатие происходит по алгоритму Хаффмана .
- TIFF (Tagged Image File Format) – был выпущен в 1986 году компанией Aldus Corporation и был представлен как стандартный формат для хранения изображений, созданных программными пакетами вёрстки и сканерами. Способность к расширению, позволяющая записывать растровые изображения любой глубины цвета, делает этот формат весьма перспективным для хранения и обработки графической информации и широкого применения в полиграфии. TIFF-формат поддерживает несколько параметров сжатия:
– не сжимать изображение;
– использовать простую схему PakBits;
– использовать сжатие T3 и T4 (алгоритм, используемый также в факсимильной связи);
– использовать некоторые дополнительные методы, в том числе LZW и JPEG.
- RAW (от англ. raw – сырой) – формат изображений, являющийся напрямую полученными данными с матрицы фотокамеры без обработки. Данные RAW имеют разрядность 12 или 14 бит на пиксель (у JPEG 8 бит) и содержат гораздо более полную информацию об изображении. Этот формат часто называют «цифровым негативом», и, подобно плёнке в аналоговом формате, существует специальное программное обеспечение для проявки «сырого» формата в понятный для большинства пользователей JPEG.
Расширения формата RAW для некоторых камер:
- .bay - Casio
- .arw,.srf,.sr2 - Sony
- .crw, .cr2 - Canon
- .dcr, .kdc - Kodak
- .erf - Epson
- .mrw - Minolta
- .nef - Nikon
- .raf - Fujifilm
- .orf - Olympus
- .ptx,.pef - Pentax
- .x3f - Sigma.

Отдельно следует остановиться на DNG (Digital Negative Specification) – формате изображений, именуемым цифровым негативом. Был разработан компанией Adobe и анонсирован в 2004 году с целью стандартизации формата цифровых негативов. Спецификации формата DNG компания предоставляет бесплатно, поэтому любой производитель цифровой фототехники может включить поддержку данного формата. В настоящее время компании Leica, Pentax, Hasselblad, Ricoh, Sinar включили поддержку DNG в свои новые камеры наряду с собственными RAW файлами. DNG также требует «проявки» и прекрасно переводится в другие форматы с помощью, например, Adobe DNG converter.

С появлением цифровой фотографии заметно упростилась процедура получения готового снимка на фотобумаге. Теперь не надо «колдовать» в тёмной комнате при красном свете лампы с химическими растворами, а достаточно подключить фотокамеру к персональному фотопринтеру и на понравившемся снимке нажать кнопку «Печать». Также снизилась стоимость на приобретение расходных материалов, к примеру, стоимость плёнки на 36 кадров составляет примерно 100рублей, а стоимость карточки формата SD на 4Gb составляет около 400 рублей, но в отличие от плёнки, на карточку помещается порядка 1500 снимков, при разрешающей способности фотокамеры 5 мегапикселей. Если учесть, что карточка может использоваться долгие годы, то экономия очевидна! А сколько надо взять плёнок при поездке в отпуск? На цифровом фотоаппарате, даже если место на карте памяти закончилось можно сразу удалить менее интересные кадры и продолжить снимать новые, интересные сюжеты! А на плёнке результат можно будет увидеть только вернувшись из отпуска и проявив плёнки, что позволяет неопытным фотографам больше экспериментировать и добиваться скорейшего прогресса. Эти, и многие другие факторы, упростившие жизнь фотографа, с появлением цифровой фотографии способствовали массовому увлечению фотографией среди современной молодёжи, а также гораздо упростили жизнь профессиональным фотографам.

Цифровая фотография на сегодняшний день практически вытеснила свою «плёночную» предшественницу и не останавливается на своём развитии. Каждый месяц мы становимся свидетелями анонса новых цифровых камер, разрешающая способность некоторых из них уже перешагнула отметку в 20 мегапикселей и реалистичность полученной картинки уже соответствует лучшим плёночным «зеркалкам». Для кого-то цифровая фотография – это возможность запечатлеть радостные минуты жизни близких и друзей, а для кого-то - это средство самореализации и возможность перевести свои самые невероятные идеи в мир единичек и нулей.

Анатолий Шишкин ©

Помимо собственно цифрового оборудования, в сферу цифровой фотографии оказываются традиционно включены:

  • Аналоговые компоненты цифровых аппаратов (например, матрица содержит аналоговые части);
  • Теле- и видеокамеры, некоторые факсимильные и копирующие аппараты, использующие для получения изображения аналогичные фотоаппаратам матрицы, но передающие и записывающие аналоговый сигнал ;
  • Некоторые исторические модели фототехники, например Sony Mavica , записывающие аналоговый сигнал .

Достижения в области технологий и производства фотосенсоров , оптических систем позволяют создавать цифровые фотокамеры, которые вытесняют плёночную фототехнику из большинства сфер применения, хотя приверженцы плёнки среди профессиональных фотографов остаются. Кроме того, создание встроенных в сотовые телефоны , карманные компьютеры цифровых миниатюрных фотоаппаратов создало новые сферы применения фотографии.

Энциклопедичный YouTube

  • 1 / 5

    Цифровая фотография начинается с момента создания и внедрения Фотосе́нсора или Фотода́тчика - светочувствительного устройства, состоящего из матрицы и аналого-цифрового преобразователя .

    Размер фотосенсоров и угол изображения

    Размеры матриц большинства цифровых фотоаппаратов по размеру меньше стандартного кадра 35-мм плёнки. В связи с этим возникает понятие эквивалентного фокусного расстояния и кроп-фактора .

    Формат кадра

    В большинстве цифровых фотоаппаратов соотношение сторон кадра равно 1,33 (4:3), равное соотношению сторон большинства старых компьютерных мониторов и телевизоров. В плёночной фотографии используется отношение сторон 1,5 (3:2). В основном все цифровые зеркальные фотоаппараты с размерами фотосенсоров до 24×36 мм выпускаются с рабочими отрезками фотообъективов зеркальных плёночных фотоаппаратов этого класса, что позволяет использовать старую оптику, рассчитанную на это поле. Это вызвано прежде всего наличием прыгающего зеркала видоискателя, ограничивающего уменьшение рабочего отрезка объектива и автоматически сохраняет возможность применения (преемственность) ранее выпущенных объективов. Применение старой оптики в «цифрозеркалках» с матрицами, размерами меньших 24×36 мм, порой обеспечивают лучшую разрешающую способность объектива по площади кадра в силу неиспользования периферийной части изображения.

    Устройство цифрового фотоаппарата

    Виды цифровых фотоаппаратов

    Цифровые фотоаппараты со встроенной оптикой

    Зеркальные фотокамеры

    Цифровые зеркальные камеры (англ. DSLR ) являются аналогом плёночных зеркальных камер и имеют сопоставимые размеры (меньшие за счёт отсутствия фильмового канала).

    Своё название зеркальная камера получила благодаря зеркальному видоискателю (англ. TTL, Through The Lens ), с помощью которого фотограф имеет возможность визировать сцену через объектив фотоаппарата.

    Среднеформатные и прочие профессиональные цифровые камеры

    Выпускаются также цифровые камеры бо́льших форматов, предназначенные для профессионального использования. Среди них есть как специализированные, например панорамные камеры , так и камеры больших стандартных форматов, например среднеформатные .

    Для стандартных форматов, вместо полностью цифровых камер также с успехом применяются цифровые «задники».

    Цифровые задники

    Параметры цифрового фотоаппарата

    Качество изображения, даваемого цифровым фотоаппаратом, складывается из многих составляющих, которых намного больше, чем в плёночной фотографии. В их числе:

    • Габариты фотосенсоров
    • Электронная схема считывания и оцифровки аналогового сигнала АЦП
    • Алгоритм обработки и формат файлов, применяемый для сохранения оцифрованных данных
    • Разрешение матрицы в Мпикс (количество пикселей)

    Количество и размер пикселей матрицы

    В цифровых фотокамерах число физических пикселей является основным маркетинговым параметром и бывает от 0.1 (у вебкамер и встроенных камер) - до ~21 Мпикс. (У некоторых задников - до 420 Мпикс). В цифровых видеокамерах - до 6 Мпикс. Размеры пиксела в больших фотосенсорах составляют ~6-9 мкм , в малых - меньше ~6 мкм .

    Видоискатели

    • Прямой видоискатель
      • Стеклянный глазок
      • Светоделитель
      • Электронный видоискатель EVF
      • Шарнирное зеркало (Зеркальный видоискатель)
    • ЖК видоискатель

    Форматы файлов

    Битовая глубина цвета

    Носители данных

    Большинство современных цифровых фотоаппаратов производят запись снятых кадров на Flash-карты следующих форматов:

    • Memory Stick (модификаций PRO, Duo, PRO Duo)

    Наиболее распространённым на сегодня (2014 г.) типом карт памяти является Secure Digital. Также возможно подключение большинства камер напрямую к компьютеру, используя стандартные интерфейсы - USB и IEEE 1394 (FireWire). Ранее использовалось подключение через последовательный COM-порт . Некоторые фотоаппараты кроме слотов для карт памяти имеют встроенную память.

    Достоинства и недостатки цифровой фотографии

    Основная статья: Достоинства и проблемы цифровой фотографии

    Основные преимущества цифровой фотографии

    • Оперативность процесса съёмки и получения конечного результата.
    • Огромный ресурс количества снимков.
    • Большие возможности выбора режимов съёмки.
    • Простота создания панорам и спецэффектов.
    • Совмещение функций в одном устройстве, в частности, видеосъёмка в цифровых фотоаппаратах и, наоборот, фоторежим в видеокамерах.
    • Уменьшение габаритов и веса фотоаппаратуры.
    • Возможность предпросмотра результата .

    Основные недостатки цифровой фотографии

    Искусство цифровой фотографии - это категория творческих практик, связанных с созданием, редактированием, трансформацией и представлением цифровых изображений в качестве авторских произведений. Цифровая фотография может быть представлена как самостоятельное визуальное произведение (фотоснимок, фотопринт, фотолайтбокс), но может включаться в качестве компонента в более крупные формы, например инсталляции , перформансы , компьютерные художественное программы и базы данных, Интернет-проекты в современном искусстве .

    Термин «цифровая фотография» позволяет дифференцировать изображения, созданные с помощью процесса цифрового фотографирования и/или компьютерного редактирования, от изображений, полученных в результате съёмки плёночной аналоговой фотокамерой.

    Известный в нескольких фонетических вариантах (кыпчак, кыфчак, кывчак, кыпшак, кыпчах, хыпчах, хыбчах, хпчах, хбчах , в традицион­ной неточной русской транскрипции - кипчак ), имеет по крайней мере три основных значения.

    Во-первых, это одно из древнейших родо-племенных названий, распространенное среди многих современных тюркских этносов. Выдающимся представителем этого рода у казахов был легендарный батыр Кобланды, относившийся к кара-кыпчакам.

    Во-вторых, научный этнонимический термин кыпчак применяется для обобщен­но­го обозначения народов и, главным образом, языков, входящих в кыпчакскую подгруппу тюркских языков.

    Кыпчакские языки, образующие несколько подразделений , входят в тюркскую подгруппу алтайской языковой общности, или алтайской семьи языков. В эту семью входят также монгольские, тунгусо-маньчжурские, японский и корейский языки. Тюркские, монгольские и тунгусо-маньчжурские языки составляют одну подгруппу (собственно алтайские языки) а японский и корейский ­­– другую.

    Кыпчакско-половецкие языки

    Армяно-кыпчакский

    Караимский

    Карачаево-балкарский

    Крымскотатарский (кыпчакские диалекты) – Крым; Добруджа, Румыния; Турция

    Крымчакский

    Куманский (половецкий, кыпчакско-половецкий)

    Кумыкский

    Татарский

    Урумский (кыпчакские говоры)


    Кыпчакско-ногайские языки

    Казахский

    Каракалпакский

    Крымскотатарский (ногайский диалект)

    Ногайский
    Кыргызско-кыпчакские языки

    Алтайский

    Кыргызский
    Кыпчакско-булгарские языки

    Башкирский

    Татарский (Поволжье, Астрахань , Сибирь, Казахстан)
    В-третьих, историческая наука подразумевает под кыпчаками могущественное объ­е­динение тюркских племен, которое возглавляли кыпчаки и которое в середине Х века вы­теснило из Юго-Восточной Европы племенной союз во главе с печенегами. Объеди­не­ние кыпчаков оказалось настолько сильным, что огромная территория, ими контроли­руе­мая, получила назвние Дешт-и-Кыпчак - Половецкая степь. Могущество объединения сознавали самые широкие массы людей. Показательна в данном смысле загадка из “Codex Cumanicus” о птичьем молоке: Сенде, менде йох, сенъгир тавда йох , ÿтлÿ ташда йох, къыпчакъда йох “Нет его ни у тебя, ни у меня, ни в заоблачных горах , ни в проторен­ных камнях, ни у кыпчаков”.

    Кыпчакский союз племен оставил незгладимый след в этногенезе, политической, экономической, культурной жизни народов Европы, Закавказья и Северо-Восточной Африки , оказал влияние на формирование и развитие духовных ценностей региона, что зафиксировано многочисленными памятниками материальной культуры и письменно­сти. Богатое культурное наследие кыпчаков и связанных с ними этносов и государств вызы­вает живой интерес у широкого круга исследователей и любителей старины. Не прекра­щаются научные дискуссии вокруг многих вопросов, в том числе и относительно содер­жания самого научного понятия кыпчаки и его эквивалентов - куманы, полов­цы, куны, хоны , вокруг загадок бурного появления кыпчаков на политической арене Ев­разии, триумфального шествия за Запад, стремительного упадка Дешт-и-Кыпчака , не­ожи­данного нового расцвета на землях древнего Египта и, как представлялось, бесслед­ного растворения в полиэтнической Юго-Восточной и Центральной Европе, Африке и дру­­гих регионах.

    В постсоветский период, когда упрощенный порядок публикации позволил псевдо­научным изданиям поглотить информационное пространство и оттеснить на задворки об­щественного мнения фундаменатльную науку , широкое распространение получили опу­сы, толкующие проблемы кыпчаковедения чрезвычайно произвольно. Некоторые авторы до­шли до того, что кыпчакам приписывают и исполинские статуи острова Пасхи, и пись­мен­ность древнего Шумера, и готику Западной Европы, и многие другие далеко не тюрк­ские явления. Абсурдность подобных утверждений очевидна, но, тем не менее , у нас в Ка­зах­стане такого рода опусы оказались включенными в списки научной литературы, ре­ко­­мен­дованной для использования на уроках истории в школе.

    В то же время, труды известных ученых бывшего СССР, Турции, Западной Евро­пы, США, владеющих глубоким знанием предмета и оперирующих научными методами иссле­дования, открывающих все новые и новые бесценные источники, остаются досто­янием ти­хой, некрикливой кабинетной науки. Хотя по своей эвристичности и убеди­тель­ности спра­ведливо должны вызывать восхищение образованной публики. К глубокому сожале­нию, эти труды не стали достоянием масс , а работы многих авторитетнейших ис­следова­те­лей, ушедших из жизни в годы застоя, перестройки и последующего кризиса, остались в первозданном рукописном виде, как, например, фундаментальный сравни­тель­ный словарь письменных памятников кыпчакско-огузского языка Золотой Орды Эмира Наджипа (пере­дан вдовой покойного из Москвы в Институт языкознания НАН РК).

    Перед учеными-кыпчаковедами сегодня стоят следующие фундаментальные исследовательские вопросы.

    I. Кыпчаки и Золотая Орда. Что представлял собой кыпчакский союз пле­мен, как он сформировался и какие племена в него входили? Каковы действитель­ные истори­ческие и географические рамки Дешт-и-Кыпчака? Какое отношение к средневековым кыпчакам Половецкой степи имеют современные казахи , крым­ские татары, караимы, крымчаки, ка­рачаевцы, балкарцы, кумыки, татары и другие народы?

    II. Действительно ли Чингизиды Золотой Орды были образцом веротерпи­мости? Положение дел с религией и межконфессиональными отношениями в Дешт-и-Кыпчаке. Какие религии исповедовали кыпчаки и их союзники? Когда и какие ветви кыпчаков при­няли ислам? Среди каких ветвей кыпчаков и их союз­ни­ков получило распростра­нение хрис­тианство? Каким образом в новопринятых религиозных культах отразились прежние языческие верования, их следы в языке исламских и христианских письменных па­мятни­ков? Когда и на какой террито­рии существовало “Половецкое епископство” или таких епи­скопств было несколь­ко - в разное время и в разных местах? Кем с точки зрения этногенеза являются караимы и крымчаки - евреями, хазарами или кыпчаками?

    III. Кыпчаки и иудеи. Ортодоксальные иудеи и иудеи караитского толка в Хазарском государстве. Крымчаки (крымские евреи) и караимы как наследники этих двух ветвей иудейства. Влияние духовной культуры иудеев на развитие куль­турных ценностей кыпчаков. Еврейская Тора и тцрд – право, закон, суд, свод за­конов у кыпчаков. Библия в духовной жизни различных ветвей кыпчаков. Кып­чакские переводы библейских текстов как отражение трех дуговных начал – иуда­изма, тенгрианства и ислама как религии, производной от иудаизма.

    IV. Где, кем и когда составлен знаменитый “Codex Cumanicus”? Какие тюрк­ские диалекты в нем отражены? Существовала ли у кыпчаков того времени соб­ственная пись­менность и литература или гениальные переводы христианских текстов - их единствен­ный литературный опыт? Были ли среди миссионеров са­ми кыпчаки? Или же эти пере­воды выполнены не кыпчаками , а подви­завши­ми­ся среди них итальянцами или нем­цами, изучившими кыпчакский язык настоль­ко хорошо, чтобы безукоризненно пере­водить на него Святое письмо, Апостоль­ский символ веры, каноны и гимны?

    V. Кыпчаки и народы Кавказа. Имеют ли отношение кыпчаки к руническим памят­никам Кавказа? Ассимилировались ли кыпчаки к государственным этносам во времена, когда их тумены (десятки тысяч воинов) нанимались на военную служ­бу к грузинским и другим правителям? Тюркоязычные гурджи Крыма, осно­вав­шие урумское село Гурджи в Приазовье в 1779 году, - кто они? Какова даль­ней­шая историческая судьба кыпчаков , по­селившихся навсегда в Армении, при­нявших религию, основавших селение Хпчах и по­стро­ивших там монастырь Хпчах­ванк в 1206 году? Как возникли в Крыму, Молдове и Валахии , на Украине и в Польше целые колонии армян-кыпчако­фонов? Были ли среди них потомки кып­ча­ков, принявших христианство армяно-григоринского толка еще в Ар­мении или в других армянских колониях? Почему армяне-кыпчакофоны этих колоний при­знавали родным (бизим тилимиз “наш язык”) кыпчак­ский язык, а не армянский, хотя сами себя и называли эрмени - армянами? Почему название хыпчах тили “кыпчакский язык” в памятниках религиозного содержания часто обозначается термином татарча “по-татарски”, “на татарском языке”? Почему в переводных памятни­ках много элементов огузской (турецкой) фонетики? В чем состояла “реармени­зация” армян-кыпчакофонов накануне унии львовских армян с Римо-Католиче­ской Церковью в начале XVII века и каковы исто­рические последствия этой унии? Были ли армяне , выселенные в 1778-1779 гг. из Крыма на Дон (Ростов-на-Дону) кыпчакоязычными?

    VI. Кыпчаки в Крыму. Роль кыпчаков, ногайцев, огузов и турок в этногенезе крым­ских татар и других народностей Крыма. Действительно ли часть крымских греков при­ня­ла кыпчакский язык местного большинства или же часть кыпчаков обратилась в христи­ан­ство византийского толка? Какова роль есиров-невольни­ков в формировании этноса уру­мов - тюркоязычных греков как особой народно­сти? Какую историческую информацию таит в себе сообщение: “В тот же день скончался раб божий Альмальчу, сын Самака, увы, молодой человек , заколотый казаками”, приписанное 17 мая 1308 года на греческом си­на­ксаре из крымского города Сугдеи (Судака)? Можно ли считать это сообщение первым упоминанием этнонима казахов?

    VII. Кыпчаки Золотой Орды и Мамлюкский Египет. Роль кыпчаков в истории этого государства. Действительно ли султан Бейбарс был выходцем из Казахской степи? В какой мере смешанный огузско-кыпчакский (кыпчакско-огузский) лите­ратурный язык Золотой Орды и Мамлюкского Египта отражал живую речь наро­да? Что общего между языком кып­чаков Мамлюкского Египта и казахским язы­ком, а также другими тюрк­скими языка­ми? Каков вклад огузов в тюрки - литера­турный язык, объединявший тюрков вплоть до середины ХIХ века?

    VIII. Кыпчаки в Венгрии. Были ли куманы в Венгрии до Монгольского наше­ствия? Если 40-тысячное половецкое войско после вероломного убийства хана Ко­тяна “ушло на Балканы, сметая все на своем пути”, то какие куны-куманы оста­лись в Венгрии и где рас­творилась эта огромная армия? Что собой представляли в этническом отношении истори­ческие области Венгрии Малая и Большая Кума­нии? Каково культурное наследие кунов Вен­грии и каковы особенности их языка?

    IX. Кыпчаки-куманы-половцы и Киевская Русь. Следы половецкого языка в лите­ратурном наследии Киевской Руси и в современных восточно-славянских языках. Бес­след­но ли растворились среди русов Приднепровья многочисленные представители огузских и кыпчакских племен – баджанаки-печенеги, берендеи, боуты (могуты), каепичи, ковуи, торки, турпеи, черные клобуки, анджоглы, бурдж­оглы, бурны, бурлы, джузаны, дуруты, етебичи, иеты, итлари, итылыи, кангар­ог­лы, каноуглы, карабароглы, кульобы, отперлю, саксии, тарголове, тортобы, токсо­бы, уличи, угличи и др. Не кроется ли в имени Гзака Бур­новича современный этно­ним казахов?