1.5.1. Создание изображения в цифровой форме
В связи с развитием новых компьютерных технологий и создания нового оборудования, процесс изготовления фотографий перешёл на новый уровень развития – цифровой способ создания фотографического изображения. Современные цифровые фотокамеры являются видом аппаратуры – технического зрения, вооруженные мозгом-компьютером, аналогичного зрительному аппарату человека. Цифровой фотоаппарат – устройство, в котором светочувствительным материалом является матрица или несколько матриц, состоящая из отдельных пикселей, сигнал с которых представляется, обрабатывается и хранится в оцифрованном виде.
Фотография сейчас является наиболее совершенным техническим методом регистрации иллюстрационной информации. Для регистрации разной световой интенсивности снимаемых изображений в цифровых камерах применяются приборы с зарядовой связью (ПЗС). Изготовители некоторых ПЗС включают тысячи крошечных элементов (пикселей), сгруппированных либо в ряд ( линейный массив ), либо в прямоугольный блок ( матричный или площадной массив ).
Количество таких элементов колеблется от 350000 в камерах с разрешением 640х480 до 810000 и более в камерах 1024х768.
Теперь процесс создания аналогового фотографического изображения в цифровой форме состоит из двух основных этапов.
1. Сам процесс съемки специализированной цифровой фотокамерой, которая преобразует видимое световое изображение в цифровой вид и сохраняет в виде файлов на специальном материальном носителе – карта flash – памяти. Готовые кадры можно перенести в компьютер или даже переписать на видеокассету или вывести на телевизионный экран.
2. При необходимости цифровые изображения могут быть отредактированы в соответствующих программах. Для исправления ошибок, которые получились при фотографировании можно использовать программы редактирования изображений: Adobe Photoshop, HSC Live Picture, Fauve Xres, Micrografx Picture Publisher или Corel PhotoPaint. Там, где нужна оперативность, действительно лучше использовать цифровые камеры. Еще одна область применения цифрового фото – Web-дизайн. Так как практически все цифровые камеры используют Motion JPEG-компрессию и "родной" для них формат jpg весьма распространен в Интернете, то задача быстрого периодического обновления снимков на Web-сайте решается при помощи цифровой камеры очень легко. К тому же в Интернете редко требуются снимки с разрешением больше 320х240, иначе посетители вашей странички будут целый час ждать вывода изображения на экран.
Распечатывание с файла изображения на фото бумаге, с использованием высококачественного лазерного или струйного принтера.
Современное развитие технологии и состояние техники позволяет производителям изготовить фотоаппараты любой конструкции и конфигурации. Снимки можно просматривать сразу же на встроенном экране, который служит видоискателем при съемке. Камера может подключаться к телевизору стандарта PAL или NTSC, что очень удобно при проведении презентаций.
Поэтому с позиции фотографической индустрии, можно сказать: нет плохих фотоаппаратов – есть плохие фотографы. Пригодность каждой цифровой камеры для съемки статических или подвижных объектов, в условиях студии или в любой другой обстановке определяется технологией изготовления чувствительных элементов, режимом работы и способом хранения данных.
Современные цифровые фотоаппараты, видеокамеры и в последнее время в мобильных телефонах являются характерным видом аппаратуры, в которой нашли применение вышеуказанные достоинства.
При выборе фотоаппарата необходимо понимать предназначение техники.
Зачем тебе нужна эта модель? Что ты будешь на этом фотоаппарате снимать? Для какой цели нужны снимки? Какое качество фотографической продукции тебя и аудиторию удовлетворяет? Кто ты, любитель, который снимает, что увидел и захотел нажать на копку пуска? Или профессионал, который делает фотографии для СМИ по определённым законам композиции и жанра? Вы должны знать, что именно вы хотите снять. Хороший снимок должен сам говорить за себя. У начинающих «профессионалов» часто бывают случаи глубокого разочарования из-за неинтересного снимка. Заполняйте кадр объектом съемки, необходимо чтобы все пространство кадра было занято тем, что хотите снять, и по возможности, чтобы ничего лишнего там не было. Конечно, помните о возможностях своего фотоаппарата
Современные фотокамеры – это комбайны-автоматы , которые могут выполнять целый ряд основных операций:
– точная система автоматической фокусировки;
– режим специальных программных операций для автоматической съемки различных объектов и сюжетов с автоматической коррекцией экспозиции, обеспечивающий ночную, спортивную съемку, макросъемку;
– автоматический выбор режима с приоритетными выдержками, позволяющий «остановить» быстродействующий объект;
– автоматический режим медленной синхронизации с лампой-вспышкой.
Такой режим позволяет осуществлять регистрацию одновременного объекта, находящегося на переднем плане, и пейзажа на заднем плане без дополнительных искажений и определенных дефектов от лампы-вспышки;
– автоматический режим ослабления эффекта «красных глаз».
Характеристики цифровых камер позволяют установить любые параметры на входе аппаратуры воспроизведения, обработки и печати изображений.
Конечный результат цифровой фотографии – цифровой файл с изображением. Файл с цифровым изображением можно отправить любому пользователю Интернет, перенести на экран монитора, телевизора или другой цифровой носитель информации.
1.5.2. Первые опыты по созданию цифровых камер
Сведения о жидких кристаллах были получены к 1888 году. Австралийский учёный и ботаник обнаружил эти уникальные структуры, а его немецкий коллега Леманн, дал название этим структурам – «жидкий кристалл». В развитии первых образцов индикаторов на жидких кристаллах, на основании которых появилась технология создания жидкокристаллических матриц необходимо выделить исследователей Д. Фергасона и Р. Вильямса. За годы своего существования жидкокристаллические матрицы претерпели множество изменений и сильно эволюционировали, но применительно к ноубукам вершиной можно считать активную матрицу, которая изготовлена по технологии TFT (Thin Film Transistor – тонкоплёночный транзистор). Многие ведущие корпорации кинофотоиндустрии работают над усовершенствованием технологии изготовления матриц и созданию изображения, которое отвечает требованиям потребителя. В конце 1969 года Вильямом Брйлем и Джорджем Смитом был изобретён прибор с зарядовой связью (ПЗС, CCD – Charge Coupled Device), который позволял получать изображение. А в 1973 году в массовое производство были запущены ПЗС-сенсоры (ПЗС-матрицы).
Работы по созданию цифровой фототехники начались еще в середине 70-х годов прошлого века. Первые действующие образцы появились на свет в 1981 году (знаменитая MAVICA от компании Sony), первой настоящей цифровой камерой по праву считается Dycam Model 1, известная также под именем Logitech FotoMan FM. Много работала над созданием образцов цифровых фотоаппаратов компания Kodak. К 1995 году основные технические проблемы были решены и на рынке появилось большое количество цветных цифровых фотокамер. Выставка Photokina-96 проходившая в Кёльне, послужила стартовым сигналом для начала «мегапиксельной гонки», в которой приняли участие ведущие производители фототехники: Olympus; Nikon; Canon; Minolta; Pentax; Sony; Fuji; Casio; Epson.
Первые крупноформатные матричные ПЗС разработанные в США и Израиле (фирма Shell Case) применяются в кино и видеоаппаратах. Камеры такого типа подходят для съемки подвижных и неподвижных объектов и позволяют получать цифровые цветные изображения среднего разрешения.
Принцип действия цифровых камер может быть различным. В современных камерах в основном используется единая матрица, с микроскопическими фильтрами четырех типов на чувствительных элементах матрицы. Фотосенсор – светочувствительная ма́трица , это специализированная интегральная микросхема, объединяющая упорядоченный массив светочувствительных элементов и электронную схему оцифровки либо развёртки. Матрица преобразует оптическое изображение в электрическое и считывает электрический сигнал. ПЗС матрица характеризуется своими пространственно-частотными характеристиками, которые определяют весь возможный объем получаемой входной информации. Приемник изображения – ПЗС матрица могут работать в любой области спектра от ультрафиолета до теплого диапазона (8-20 мкм) невидимой области спектра (ночью). Оцифрованное изображение передается на компьютер с помощью дифференцированного SCSI интерфейса.
Современные цифровые цветные фото и видеокамеры необходимо подразделить на несколько категорий. Камеры низкого разрешения , имеют встроенные модули памяти, они обеспечивают ограниченное хранение информации.
Камеры промежуточного класса, позволяют создавать файлы цветных изображений, содержащие несколько мегабайт информации. Они могут сохранять информацию на смешанных носителях большой емкости или на карточках ФЛЭШ – памяти.
Студийные приборы высокого класса , позволяют получать цветные цифровые изображения особо высокого качества (Dicomed-Fild-Pro). Они характеризуются наибольшим разрешением и наилучшим качеством света.
Учитывая, что цифровые изображения имеют большой массив данных, обычно применяют операцию сжатия. Данную операцию аппаратура записывает на специальные носители – карты памяти.