Принцип работы цифрового фотоаппарата

Оптическое изображение объекта съемки формируется в фокаль­ной плоскости цифрового фотографического аппарата точно так же оптической системой как и в обычном фотоаппарате, а затем преобразуется в электрический видеосигнал. Технологический прорыв и соз­дание первой системы электронной фотографии были осуществлены в 1981 г. фирмой Sony.

В цифровых фотоаппаратах изображение фокусируется на сенсоре светочувствительном полупроводниковом кристалле - приборе с за­рядовой связью ПЗС (charged-coupled device, CCD) - то, что часто называют матрицей, чипом (англ. chip- пластина). Размер матрицы не более 1-2 см2. На пластинке регулярно по строкам размещено множе­ство (по числу элементов изображения) мельчайших фотоэлементов. Мельчайшие фотоэлементы называются пикселями (от английского выражения picture element — элемент изображения, имеющий две ха­рактеристики — цвет и яркость). Мегапиксельные ПЗС-матрицы раз­решением 1280 х 960 пикселей появились в 1997 г. Каждый пиксель пропорционально его освещенности генерирует электрические заря­ды. Полученный сигнал преобразуется в цифровую форму и в такой форме подвергается дальнейшей обработке и записи. Это преобразова­ние и дало цифровой фотографии наименование.

Одна из главных характеристик любого цифрового фотоаппара­та — разрешение матрицы, то есть количество пикселей по высоте и по ширине матрицы. Этот параметр обычно записывается в одном из двух видов:

• 1600 х 1200;

• 1920000 пикселей, или 1,9 мегапикселей.

Первый вид показывает число пикселей по ширине и высоте кадра соответственно, а второй - общее число точек, обычно представляе­мое в миллионах, или мегапикселях и округляемое производителями до десятых долей мегапикселя в большую сторону.

Как правило, реальное число пикселей на матрице больше, чем число пикселей, участвующих собственно в изображении (видимых пикселей). Связано это с тем, что пиксели, находящиеся по краям мат­рицы, обычно не участвуют в процессе съемки, плюс некоторое число пикселей служит для других целей, например для замера яркости и ос­вещенности сцены и правильных установок автоматики камеры.

Большое значение имеет и другой параметр светочувствительной матрицы, про который обычно не упоминают, а именно - размер матрицы, от которого зависит и размер одной точки матрицы. Тут чем больше, тем лучше, так как больший по размеру пиксель может наиболее точно передать цвет и яркость. В большинстве современных камер полупрофессионального класса матрица имеет около сантимет­ра по диагонали (при разрешениях в 4—5 мегапикселей).

Профессиональные камеры обеспечивают разрешение уже более чем в 20 мегапикселей, а полупрофессиональные аппараты — около 8 миллионов точек.

Камера, как правило, имеет ЖК-дисплей диагональю 1,5-2 дюйма с регулируемой контрастностью, большинство камер оснащены и тра­диционным оптическим видоискателем. Все модели последних лет имеют функцию цифрового зума, то есть приближения снимаемого объекта, а большинство камер оснащены и классическим оптическим зумом, который предпочтительнее, так как позволяет увеличивать же­лаемый объект без потерь качества будущего снимка. На моделях сред­него класса сочетание оптического и цифрового зума дает увеличение до 10—12, а на профессиональных камерах это число практически не ограничено.

В современных цифровых камерах фотограф может вручную уста­навливать практически любые параметры съемки, такие как открытие диафрагмы (экспокоррекция), светочувствительность (от 100 до 400 единиц), баланс белого, время открытия затвора (в среднем от 1/1000 до 4-8 секунд), фокусное расстояние, режимы вспышки (включена, выключена, авто, функция «красных глаз»).

Естественно, автоматика камер может установить все эти парамет­ры съемки автоматически, это может пригодиться, когда нужно сфото­графировать что-то очень быстро. Многие аппараты имеют такие заме­чательные режимы съемки, как макро-, панорамная съемка, 3D (инте­реснейший режим стереоизображений, который стал доступен с циф­ровой фототехникой) и съемка с цифровым наложением цветовых светофильтров.

Также многие аппараты теперь умеют записывать видеоролики, даже со звуком, что превращает фотоаппарат в портативную видеока­меру. Многие аппараты имеют удобную функцию изменения разреше­ния для отснятого изображения и функцию кадрирования изображе­ния.

Определяющим для цифровой фотографии является преобразова­ние оптического изображения в электрический сигнал и регистрация в этой форме такого сигнала на носителе записи. Записывается и хра­нится изображение на сменных «картах» памяти (иногда встречаются фотокамеры с встроенной памятью). Флеш-память — энергонезависи­мая память, сохраняющая информацию после выключения питания. Характеризуется емкостью (в мегабайтах), скоростью доступа и напря­жением питания (3,3 или 5В).

С карт памяти посредством адаптеров или кабелей информация передается в компьютер, где происходит окончательная обработка изображения: ретушь, при необходимости монтаж или другие дизайнерские изыскания. После чего изображение может быть просмотрено на экране телевизора, распечатано на принтере, размещено в Интернете или подготовлено к полиграфическому воспроизведению. Хранятся изображения в файлах на дисках и других носителях.

На всем протяжении этого многоступенчатого процесса «интел­лект» камеры непрерывно опрашивает операционную систему для не­медленной реакции на действия фотографа (которые он производит через многочисленные кнопки, рычаги, регуляторы и ЖК интерфейс).

Для хранения изображений в цифровом виде существуют различ­ные форматы.

Самым распространенным из форматов записи изображения, в связи с небольшим объемом файла, является формат JPEG. Формат JPEG предназначен для сохранения растровых изображений со сжати­ем. Это название представляет собой аббревиатуру от словосочетания Joint Photographic Experts Group — Объединенная группа экспертов в области фотографии. Так называется организация, в которой был раз­работан данный формат, и именно он по умолчанию используется в большинстве цифровых фотоаппаратов.

Формат JPEG является практически синонимом потерь при сжа­тии, где в жертву приносится качество ради уменьшения размера фай­ла. Но так как этот формат повсеместно используется в Интернете, оборотной его стороной является возможность загружать снимки на сервер или отправлять их по электронной почте непосредственно с ка­меры. Сжатие по этому методу уменьшает размер файла от десятых до­лей процента до ста раз (практически диапазон уже: от 5 до 15 раз), но сжатие в этом формате происходит с потерями и не рекомендуется при сильно детализированных изображениях.

Правило - никогда не записывать результаты работы в формате JPEG. Этот формат применять в полиграфических проектах категори­чески не рекомендуется. При каждом сохранении JPEG необратимо модифицирует изображение. Дело в том, что при сильном сжатии страдает качество изображения - теряется резкость, огрубляются тональные и цветовые градации. Многократное сохранение файла может привести к полной деградации изображения. Для таких файлов рекомендуется формат PSD, RAW или TIFF. Аббревиатура, образованная от Tagged Image File Format, - самодокументируемый формат файлов изображений. В течение многих лет этот формат был ведущим для печатных публикаций, а в последнее время он появился и в камерах со средним и высоким разрешением. Он был создан в качестве универсального формата для изображений с цветовыми каналами. Еще одним важным качеством этого формата является его переносимость на разные компьютерные платформы (IBM PC или Macintosh). Он импорти­руется всеми настольными издательскими системами. Этот формат имеет самый широкий диапазон передачи цветов: от монохромного до 32-битной модели CMYK. TIFF очень удобен — он позволяет после съемки производить всевозможные манипуляции с изображением в разных графических редакторах (Photoshop, например).

RAW — в переводе с английского означает «сырой», «необработан­ный». Формат RAW доступен только в камерах высокого разрешения. Приверженцами формата RAW являются «пуристы», считающие, что фотоаппарат никак не должен воздействовать на вид снимка, даже если такое влияние ведет к улучшению качества, как это обычно быва­ет. Многие из программ для редактирования и систематизации изобра­жений не могут открыть файлы RAW, кроме того, их не понимают браузеры и берущие на себя лишнее почтовые программы. Поэтому приходится обращаться к программному обеспечению от производи­теля фотоаппарата для преобразования файлов в форматы TIFF или JPEG, чтобы подготовить их к дальнейшему редактированию. Кроме того, фотографии в формате RAW вообще не сжимаются, что приводит к появлению файлов гигантского размера.

Формат BMP предназначен для Windows и поэтому поддерживает­ся всеми приложениями, работающими в этой среде. Он использует только индексированные цвета (ограниченная цветовая гамма), неза­висим от платформы, не поддерживает каналы. Для профессиональ­ной работы с цветом он малопригоден.

Некоторые камеры также поддерживают стандарт DPOF. Данная технология позволяет к каждому файлу изображения прикреплять ин­формацию о желаемом количестве отпечатков и дате произведения снимка. При передаче такого файла в цифровое печатающее устройство с поддержкой стандарта DPOF машина сама определит, сколько пе­чатать кадров, и по желанию проставит дату в углу снимка. Это позво­ляет упростить работу с цифровой печатающей техникой и фотолабо­раториями.

Для связи камеры с компьютером раньше использовали СОМ-порт, сейчас же большинство камер поддерживают стандарт USB, что очень удобно. Однако некоторые производители пошли дальше и ос­настили свои приборы инфракрасными портами и технологией Bluetooth. Дальше всех пошла фирма Ricoh со своей моделью RDC i700, которая способна автоматически закачивать изображения по протоколу FTP через встроенный модем. Пользователь сможет пере­дать как статические изображения, так и видеоролики и текст. Кроме того, 1700 поддерживает периферию стандарта Туре II, например дополнительный модем, сетевую или АТА карту. В1700 даже интегриро­ван собственный веб-браузер. Точно так же Polaroid PDC-640M содер­жит встроенный 56,6k модем для подключения по телефонной линии и прямой закачки фотографий на фотосайт Polaroid.

Изображения, имеющие большое разрешение, образуют файлы большого размера. Для работы с этими файлами требуются носители больших объемов. Современной цифровой фотокамере для нормаль­ной работы, чтобы записать несколько снимков с максимальным раз­решением, нужна карта памяти емкостью хотя бы 8-10 Mb. Примерное количество снимков, которое может быть записано на карточку памя­ти объемом 256 МБ при различных комбинациях настроек качества и размера изображения, показано в приведенной ниже таблице.

 

Таблица 14.1. Емкость карточки памяти

 

Качество снимка	RAW	HI	FINE	NORMAL	BASIC
Количество снимков
Размер файла	12 МБ	23МБ	4МБ	2 МБ	1МБ

 

На сегодняшний день в цифровых фотоаппаратах применяется около десяти типов карт памяти, таких как:

• PC Card (или PCMCIA AT A);

• Mini Card;

• CompactFlash;

• CompactFlash Type II;

• SmartMedia;

• IBM Microdrive;

• MultiMedia Card;

• Sony Memory Stick;

 

Некоторые из них совместимы между собой (например,
CompactFlash type 1, Type II и IBM Microdrive), наиболее распространены
на сегодняшний день CompactFlash и SmartMedia. Максимальная емкость разных карт различна, так что если планируются большие объемы съемок за один раз, то при выборе фотоаппарата нужно учесть используемый тип карты.

Непревзойденным по объему является IBM Microdrive (недавно объявлено о выпуске микровинчестера на целых два гигабайта, но стоимость такой памяти будет, видимо, дороже средней полупрофессиональной камеры), но он же отличается и самым высоким энергопотреблением. А заодно и самой низкой скоростью передачи данных (хотя эти параметры и не так важны, как емкость).

Из других примечательных свойств разных типов памяти стоит от­метить удивительную ударопрочность CompactFlash — они выдержива­ют падение с высоты трех метров, и компактность SmartMedia, толщи­на которых всего лишь 0,76 мм. В последнее время Panasonic и ряд дру­гих компаний активно продвигают SD-card (Secure Digital), обла­дающую встроенной системой защиты авторских прав. Кроме того, SD Card весьма перспективна в смысле совместимости с рядом других электронных устройств. Капиталовложение в карту памяти оправдан­но, так как в отличие от пленки в традиционных аппаратах карта поку­пается один раз и навсегда.

Подавляющее большинство цифровых аппаратов имеют встроен­ный объектив с ограниченным зум-диапазоном. То есть время от вре­мени вы будете обнаруживать, что самое «широкое» положение зума недостаточно широко, а самое «узкое» — приближает не так, как хоте­лось бы. Для профессиональных фотоаппаратов существуют оптиче­ские насадки на объектив — конвертеры.

Конвертеры изменяют фокусное расстояние объектива. Источни­ком электроэнергии в камерах в зависимости от моделей может быть специальный аккумулятор либо батарейки одного из стандартных раз­меров, хотя многие аппараты «умеют» работать и от сети.

Для понимания технических характеристик фотоаппарата необхо­димо знать еще несколько тонкостей:

• приоритет выдержки и диафрагмы. У некоторых моделей циф­ровых фотокамер функция приоритета выдержки или диафрагмы по­зволяет выставить два или три значения (обычно два крайних и среднее);

• ручная фокусировка не всегда означает вращение кольца фоку­сировки на объективе, с контролем по матовому стеклу. Часто это уста­новка численного значения расстояния до объекта съемки на ЖКД фо­токамеры;

• смысл цифрового зума заключается в том, что центральная часть кадра интерполируется камерой до границ полного кадра. Реаль­ное разрешение снижается пропорционально кратности цифрового зума. Цифровой зум не исправляет искажений перспективы, вноси­мых широкоугольным объективом.

Выдержка. Время, которое затвор фотоаппарата открыт для полу­чения (экспонирования) кадра. Например, 1/500 — затвор открыт 1/500 сек.

Для съемки с руки рекомендуется использовать выдержки не ниже 1/60 сек. С телеобъективами действует правило: минимальная выдержка при съемке с руки должна быть не меньше единицы, деленной на фокусное расстояние объектива (300 мм объектив-выдержка не ниже 1/250). Применение больших выдержек ведет, как правило, к смазыванию кадра из-за естественного дрожания рук. Для съемки быстродвижущихся объектов рекомендуется использовать минимально возмож­ную выдержку. Во многих цифровых фотоаппаратах есть специальный режим «спорт», который автоматически подберет оптимальную вы­держку для съемки.

Диафрагма. Отверстие, через которое свет попадает на пленку. Чем меньше число диафрагмы — тем больше отверстие. (Обратная зависи­мость.) Ценность объектива во многом определяется минимальной диафрагмой (большим отверстием). Чем больше света пройдет через объектив, тем меньше можно установить выдержку. Таким образом, при диафрагме 5,6 выдержка может быть 1/30 (т.е. снимок может «сма­заться»), а при диафрагме 2,8 выдержка будет 1/125. Большее отверстие диафрагмы (меньшее значение) уменьшает глубину резкости (диапа­зон, в пределах которого объекты получаются в фокусе), и наоборот. Вместе выдержка и диафрагма образуют пару, которую можно изме­нять, сохраняя правильную экспозицию пленки, например, умень­шить выдержку и соответственно увеличить диафрагму для спортив­ной съемки или увеличить отверстие диафрагмы для получения малой глубины резкости (портретная съемка), уменьшив соответствующим образом выдержку.

Например, диафрагма — выдержка:

• 8 — 1/125 — нормальная автоматическая съемка;

• 4 — 1/500 — спортивная съемка, средняя глубина резкости —

малая выдержка;

• 2,8-1 /750 — портрет, минимальная глубина резкости — в порт­рете важен портрет, а не задний план.

Светосила. Минимальная диафрагма объектива (в объективах с ZOOMom минимальная диафрагма наименьшего фокусного расстоя­ния и наибольшего фокусного расстояния).

Например:

• 200/2,8 - минимальная диафрагма 2,8, фокусное расстояние -200 мм;

• 28-105 /3,5-5,6 — минимальная диафрагма на 28 мм — 2,5, на 105мм – 5,6

•28-70/2,8 - объектив с постоянной минимальной диафрагмой – 2,8

 

Значение диафрагмы является относительным отверстием. Число f - числовое обозначение относительного отверстия (относительной диафрагмы) объектива. Результат деления фокусного расстояния объектива на эффективную диафрагму. Каждое число f в 1,4 раза больше предыдущего (от 1,4 до 2; от 2 до 2,8; от 2,8 до 4). Каждое число показы­вает удвоение или уменьшение на два количество света, проходящего через отверстие диафрагмы. Каждое большее число f обозначает диа­фрагму, которая пропускает в два раза меньше света, чем предыдущее, каждое меньшее значение f обозначает диафрагму, пропускающую в два раза больше света, чем вышестоящее значение. Эффективная диа­фрагма — это видимый диаметр диафрагмы, просматриваемой через переднюю часть объектива (наружную линзу).

Оптическое разрешение (обычно указывается для сканеров). Это ха­рактеристика изображения, показывающая, на какое количество эле­ментов (точек) аппаратура позволяет разбить изображение оригинала, и выражается в точках на дюйм dpi (dot per inch). Например, параметр 300 dpi означает, что каждый квадратный дюйм изображения разбит на 300 точек по горизонтали и 300 точек по вертикали. Чем больше разре­шение, тем больше информации об оригинале может быть введено в компьютер и подвергнуто дальнейшей обработке.

Интерполяционное разрешение. При интерполяции между двумя точками изображения программными или аппаратными средствами вставляется одна или несколько дополнительных точек, которым при­сваивается среднее значение цветов соседних. Однако каким бы заме­чательным ни был алгоритм интерполяции, это созданные искусствен­но, а не снятые с оригинала данные, обычно не дающие реального вы­игрыша в качестве.

Диапазон оптической плотности (динамический диапазон). Пара­метр чрезвычайно важный для полноценного сканирования слайдов и негативов. Этот параметр показывает диапазон оттенков в оригинале, которые может различить сканер: от самого светлого до самого темно­го. Диапазон плотностей измеряется по логарифмической шкале от 0,0 (светлый) до 4,0 (темный). Типичная пленка имеет минимальную плотность около 0,3 и максимальную плотность до 3,3; разница значе­ний или диапазон оптической плотности составляет около 3,0, хотя диапазон некоторых слайдов достигает значения 3,6. Если слайд имеет максимальную плотность (Dmax) 3,3, а сканер оперирует значениями только до 3,0, то детали цветов плотностью выше 3,0, скорее всего, ока­жутся черными. То есть на практике динамический диапазон — это способность слайд-сканера фиксировать малоконтрастные детали в «тенях» и «светах». Чем шире диапазон, тем большее количество дета­лей и оттенков различает сканер. Из вышеизложенного ясно, что в на­стоящее время минимально допустимым значением для слайд-сканера считается 3,0, хорошим 3,2—3,4, а отличным — 3,6. Сравнивать харак­теристики диапазонов плотностей следует с осторожностью. Некоторые производители могут выполнять тесты для измерения реального практического диапазона. Другие приводят только теоретические пределы для своих сканеров. Нельзя принимать решение только на основе заявленных характеристик, лучше выполнить несколько пробных ска­нирований.

Глубина цвета - отражает разрядность аналого-цифрового преоб­разователя (АЦП). Это характеристика, показывающая, насколько точна информация о цвете каждой точки отсканированного изображе­ния. Глубине цвета в 1 bit соответствует черно-белый режим работы сканера, каждая точка может быть только черной или белой. В сером режиме глубина цвета составляет обычно 8 bit, этому соответствует 256 градаций серого. Именно такое количество оттенков возможно для ка­ждой точки, т. е. при работе с цветом, каждый цвет имеет 256 оттенков (от самого светлого до самого темного). Итак, каждый пиксель матри­цы чувствителен к трем цветам: красному, зеленому и синему (из кото­рых состоит белый цвет). В случае если каждый светочувствительный элемент пикселя имеет глубину 10 bit, датчик способен различить 1024 градации каждого цвета, и говорят, что АЦП сканера имеет разряд­ность 10 bit на цветовой канал. Хотя программное обеспечение, по­ставляемое в комплекте со сканером, в большинстве случаев создает файл с 30-разрядовым цветом (по 10 разрядов для красного, зеленого и синего каналов), внутреннее аналогово-цифровое преобразование может задавать значение цветов 40 и даже большим числом разрядов. Такая реализация принята потому, что 1 млрд. цветов, доступных при 30 разрядах (бит) на пиксель, могут распределяться в изображении не­равномерно: особенно часто теряются оттенки в тенях и на самых свет­лых участках. Нельзя забывать, что светочувствительные элементы и цепи аналогово-цифрового преобразования вносят определенный шум. Поэтому, снимая с оригинала информацию с глубиной цвета бо­лее 30 разрядов для каждого пикселя, сканер отбрасывает информа­цию, которая, скорее всего, содержит шум, и при этом в его распоря­жении остается достаточно информации для обработки и получения на выходе изображения с глубиной цвета 30 разрядов.

Шум — характеристика, сильно связанная с динамическим диапа­зоном и глубиной цвета, указывает на наличие дефектов изображения (мелких вкраплений, отличающихся от окружающего по тону и цвету).

Природа шумов различна. Шум, возникающий из-за проблем аналого-цифрового преобразования, нарушает частоту и насыщенность цвета и возникает чаще всего на участках минимальной и максимальной плот­ности. Эта характеристика не указывается в спецификациях фотока­меры или сканера и может быть оценена только после пробной съемки или сканирования.

Большинство функций цифровых камер либо полностью копиру­ют функций пленочных камер, либо очень близки к ним, по сути, к та­ким устройствам можно отнести трансфокатор.

ZOOM. To же самое что и трансфокатор. Относится к оптической системе фотоаппарата — объективу. Способность объектива изменять свое фокусное расстояние — приближать объект съемки и менять угол

съемки.

Чем меньше минимальное фокусное расстояние, тем больше угол съемки. Объективы с фокусным расстоянием менее 35 мм называются широкоугольными.

На практике это выражается в следующем: там, где с объективом 35 мм в кадр попадают 5 человек, с объективом 28 мм в кадре поместят­ся 6. Имеет значение при съемке в ограниченных помещениях (когда сзади стена, а впереди гости на диване) и для съемки пейзажей. Стан­дартный объектив — 45-55 мм. Объективы с фокусным расстоянием более 80 мм относятся к категории телеобъективов. С фотографиче­ской точки зрения самое «натуральное» изображение (так, как видит человеческий глаз) у объективов 60—80 мм — это самое подходящее фокусное расстояние для съемки портретов. Телеобъективы 80—105 мм еще более предпочтительны для портретной съемки — они слегка приукрашают действительность.

Макросъемка. Режим работы аппарата, позволяющий снимать очень крупным планом. Для съемки мелких предметов, насекомых, монет и т.д.

В зеркальных фотоаппаратах подбирается выдержка и диафрагма, а также устанавливается соответствующий режим работы вспышки, оптимизированный для таких съемок. Важный параметр макросъемки это увеличение объекта: так, например, коэффициент 1:1 означает, что возможно переснять объект с масштабом 1:1. Для макросъемки приме­няются также специальные макрообъективы, позволяющие сфокуси­роваться с расстояния 5-6 см и менее. У обычных объективов, как пра­вило, минимальное расстояние фокусировки около 40-60 см. Также применяются специальные адаптеры на объектив. Они позволяют сфокусироваться на объекте с определенного расстояния.

Точечный замер SPOT. Фотоаппарат замеряет освещенность по то­чечному полю в центре кадра, а не по всему кадру, если речь идет о за­мере освещенности, либо использует для настройки на резкость более узкую рамку автофокуса вместо стандартной широкой по умолчанию, если речь идет о фокусировке. При точечном автофокусе этот режим дает возможность сделать снимок в условиях, когда главный объект съемки на дальнем плане, а на переднем плане второстепенный объ­ект. Классический пример во всех инструкциях — портрет, где на переднем плане развилка дерева. В стандартном режиме шансов на правильную наводку на резкость никаких, а точечный автофокус позволяет тонкому лучу автофокуса пройти через развилку дерева и правиле оценить расстояние до объекта. При точечном замере освещенности также правильно замеряется освещенность главного объекта в центре в условиях неравномерного освещения поля кадра. (Главный объект в луче света, а съемка происходит в темном помещении.) При стандарт­ной системе замера экспозиции луч света на объекте будет смешан с общим темным фоном. В результате фотоаппарат усреднено будет считать кадр «серым», и есть большая вероятность, что в итоге кадр бу­дет передержан (пересвечен), так как аппарат дотянет серый усреднен­ный замер до нормы, в то время как главный объект был освещен го­раздо сильнее вычисленного среднего значения. Выходом для фотоап­паратов без точечного замера может послужить сдвиг экспозиции.

Гистограммы — «один из видов графического изображения стати­стических распределений какой-либо величины по количественному признаку», говорится в словарном определении. В статистике диа­граммы применяются для того, чтобы числа стали более наглядными. Простую диаграмму обычно значительно проще понять, чем массу цифр. Кроме того, диаграмма способна показать взаимосвязь различ­ных цифр, которая скрыта в цифровых данных, — одно из исключе­ний. В мир фотографии гистограммы пришли вместе с цифровыми технологиями.

В цифровой фотографий гистограмма отражает распределение то­нов в изображении. Каждый пиксель попадает в одну из 256 групп, где О — черный, 255 —белый, а все другие числа обозначают различные тона серого. На гистограмме горизонтальная ось обозначает группы пикселей каждой тональности — от 0 (черный) до 255 (белый). Верти­кальная ось обозначает количество пикселей в каждой группе. На гис­тограмме вы видите плавный график - хотя на самом деле вы видите 256 вертикальных линий, но они стоят так близко друг к другу, что соз­дается впечатление плавного графика.

Гистограмма показывает недо- или переэкспозицию. Если с левого края гистограммы видно много линий - скорее всего, изображение недоэкспонировано. А если справа - то налицо пересвет. Типичное хорошо экспонированное изображение будет иметь гистограмму с ос­новным распределением тонов по центру с уменьшением по краям, слева и справа - хотя и из этого правила бывают исключения.

Цифровые камеры EOS (кроме серии DCS) показывают гистограмму каждого снимаемого вами изображения. Когда на экран выводится изображение снятого кадра, при нажатии кнопки Info изображение на дисплее изменится картинка уменьшится и камера покажет гисто­грамму, а также некоторые базовые параметры съемки.

Если камера определяет, что часть изображения пересвечена, эта область начинает мигать на дисплее. Эта функция очень полезна при съемке статичных сюжетов — например, пейзажей. Если часть изобра­жения мигает, можно применить компенсацию экспозиции и снять кадр повторно, чтобы привести тона изображения в допустимые пре­делы экспозиции. Пользуясь этой функцией, навсегда можно изба­виться от проблемы переэкспонированных кадров.

Гистограммы показываются не только на дисплеях цифровых ка­мер. Их можно встретить во многих графических программах. К при­меру, их показывает программа Canon File Viewer Utility. Но в основном фотографы работают с гистограммами в программе Adobe Photoshop (меню Image, затем Histogram). Можно не только просматривать гисто­грамму по всему изображению, но и отдельно по каждому из слоев — по красному, зеленому и синему. Гистограмму также можно посмот­реть и в меню Image-Adjust-Levels, где возможно подстроить параметры изображения.

Единственный помощник при работе с аналоговыми камерами — опыт. Нужно знать пленку и ее динамический диапазон. Цифровые ка­меры с их способностью показывать изображение сразу после съемки позволяют практически избежать недо- или переэкспонированных кадров.

У цифровой техники, несомненно, ерть масса принципиальных преимуществ по сравнению с аналоговой:

• Отсутствие пленки. Современных карт памяти хватает на 3000 снимков (10x15) или до 300 (30 х 40 см)! А плохой кадр можно удалить;

• скорость. Моментальное получение изображения без необхо­димости проявки пленки;

• качество. Качество цифровой фотографии гораздо выше, чем аналоговой. Особенно если сравнивать с фотографией, которую полу­чили со сканера;

• творчество. Достоинства цифровой фотографии проявляются, когда камера рассматривается не сама по себе, а как часть компьютер­ного комплекса. Можно экспериментировать с изображением сразу после съемки. Неограниченные возможности компьютерной обработ­ки изображения привлекают художников, фотографов, как профес­сионалов, так и любителей;

• наглядность и предсказуемость процесса, не говоря уже об эле­ментарном удобстве;

• возможность создавать законченные изображения без всякого постороннего участия;

 

• купив камеру и необходимые аксессуары нет необходимости тратить деньги на съемку. Пленка больше не понадобиться – разве что
бумага для принтера;

• экологичность. Отсутствие отходов пленки, химрастворов;

• хранение. Отсутствие потерь в качестве при длительном хране­нии и копировании. Цифровое хранение вечно в отличие от пленки или бумаги.

Однако есть и недостатки:

• вложения в цифровую аппаратуру значительно выше, чем в пле­ночную аналогичного класса;

• качество изображения цифровых камер, хотя и многократно выросшее за очень короткое время, пока еще недотягивает до лучших пленочных стандартов. Для сравнения: разрешение человеческого гла­за составляет порядка 120 млн. элементов изображения. Снятый каче­ственным объективом и профессионально отсканированный 35-мм слайд эквивалентен изображению с 5—20 мегапиксельной цифровой, камеры.

При равном разрешении качество изначально цифрового изобра­жения выше. Во всяком случае, при распечатке на принтере изображе­ния с двухмегапиксельной камеры без проблем растягивается на лист А4со вполне сносным качеством, а трех - и новейшие четырехмегапиксельные камеры обеспечивают соответственно большие форматы. Трехмегапиксельная камера выдает журнальную иллюстрацию (речь идет о лучших глянцевых изданиях) размером 13х 17 см без компро­миссов по качеству. А для компьютерного применения такое разреше­ние вовсе избыточно и даже мешает, поскольку требует лишнего вре­мени на сжатие картинки до размеров экрана.

Качество конечного изображения зависит не только от разрешения аппарата, но и от ряда других его возможностей. Так, немаловажно, на­сколько точно осуществляется фокусировка, вычисляется экспозиция и насколько хороши оптические характеристики объектива. Предпоч­тительны инфракрасный автофокус, стеклянные асферические линзы с трех -четырехкратным трансфокатором и система определения экс­позиции «через линзы» (TTL).

И у цифровой, и у традиционной фотографии есть свои сильные стороны, отсутствующие у соперницы. Но дальнейшее развитие ситуа­ции определяется неоспоримым фактом: новые технологии стреми­тельно сдвигают баланс сил в пользу цифровой фотографии. Похоже, что она триумфально займет весь фотографический мир, оставив ана­логовой фотографии лишь узкоспециальные и некоторые творческие сферы применения.