История появления цифровой фотографии. Преимущества цифрового представления. Быстрое получение результатов

24.09.2019

МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ОТКРЫТОГО ОБРАЗОВАНИЯ
КАФЕДРА МАТЕРИАЛЬНЫХ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Материалы дистанционного курса
"Информационные технологии и образование"

Полилова Татьяна Алексеевна
[email protected]

Цифровое фото

Цифровая фотография завоевывает все большую популярность. Цифровая техника стала обязательным рабочим инструментом журналистов и репортеров - редкий журнал или газета обходятся без публикаций кадров, сделанных цифровыми аппаратами. Графические материалы для Интернета также готовятся чаще с помощью цифровых камер. Цифровой техникой все шире пользуются фотографы-профессионалы - их привлекает оперативность получения результата. Возможность увидеть на компьютере фотографию через несколько минут после съемки и возможность отредактировать изображение на компьютере делают цифровой аппарат незаменимым помощником на студийной площадке.

Широкое распространение получает услуга оцифровки пленок и слайдов. Сейчас открываются специализированные цифровые фотолаборатории, выполняющие такие заказы. Неотъемлемая часть сервиса многих фотоателье - моментальное цифровое фото с выводом готовых отпечатков на фотопринтере.

В чем особенности цифровой фотографии и в чем состоят ее преимущества?

Об одном преимуществе - оперативности получения снимков, мы уже упомянули. Вы можете непосредственно после съемки переписать на компьютер оригиналы снимков и тут же просмотреть результаты своей работы. Вы оставите для последующей распечатки только те фотографии, которые явно удались. Теперь можно не опасаться стопки напечатанных фотографий сомнительного качества - где-то получился "смазанный" снимок, где-то в кадр попали лишние предметы, на каких-то снимках фотомодель закрыла глаза или не вовремя зевнула.

Неудачные кадры не нужно тут же выкидывать в корзину - их, скорее всего, можно довести до приемлемого качества с помощью графических редакторов. Да и удачные снимки нередко приходится редактировать перед печатью - правильно скадрировать, увеличить резкость, улучшить цветовую гамму снимка и пр.

Имея цифровой фотоаппарат и компьютер, вы теперь избавлены от посредника - фотолаборатории, в которой после химической обработки пленки печатают фотокарточки, применяя химические реактивы. Вы теперь не зависите от технологии химической обработки пленки и профессионализма оператора. Именно нарушения технологии проявки пленки и печати снимков приводят к известным всем негативным эффектам - изменению естественной гаммы снимков, излишней затемненности или переосветленности фотографий.

Технологии цифрового фото

Индустрия цифрового фото развивается очень быстро. Цифровые камеры вбирают в себя многие достижения традиционных пленочных фотоаппаратов - и достижения в области оптики (оптические объективы высокого качества), и разнообразные функции автоматической съемки.

Предлагаемые фирмами цифровые фотоаппараты заметно отличаются по возможностям и, соответственно, цене.

Чтобы ориентироваться в широком спектре цифровых камер, рассмотрим вначале основные элементы технологии цифровой фотографии.

ПЗС-матрица

Центральный компонент любой цифровой камеры - светочувствительный полупроводниковый прибор с зарядовой связью (ПЗС-матрица). Именно она является электронным аналогом привычной фотопленки, от ее характеристик во многом зависит качество изображения. Будучи прямым аналогом фотопленки, ПЗС-матрица позаимствовала от нее ключевой для фотографа показатель - светочувствительность. Значение этого параметра напрямую зависит от размера элементарной ячейки ПЗС (прямая аналогия с размером зерен галогенидов серебра в фотопленке). Характеристики ячейки ПЗС определяют количество накапливаемого матрицей света.

Качество снимка определяется также размером матрицы - чем матрица больше, тем лучше снимок можно получить. Этот факт также легко объяснить: представим себе, что при фотографировании объекта используется матрица 10х10. В этом случае изображение передается 100 точками. При таком разрешении объект на "фотографии", пожалуй, трудно будет узнать. Если же использовать матрицу 1000х1000, то результат будет заметно лучше.

Первые цифровые аппараты имели матрицу около 300 000 элементов (пикселов). Это позволяло получить неплохую картинку на экране монитора размером 640х480 пикселов, но говорить о фотографическом качестве снимка при печати на принтере было еще рано. Современные цифровые фотокамеры среднего класса имеют матрицу в 3 000 000 элементов (такие камеры называются трех-мегапиксельными). Полученные этими камерами снимки уже можно просматривать на полном экране и распечатать на принтере с фотографическим качеством в традиционном формате 10х15 см.

Сменные карты памяти

Цифровая камера хранит снимки на сменных картах памяти различного типа.

Флэш-память - это энергонезависимая полупроводниковая перезаписываемая память с произвольным доступом (Random Access Memory, RAM). Генетически она произошла от памяти только для чтения - ROM (Read Only Memory).

Преимущества флэш перед такими носителями, как дискеты и компакт-диски - компактность, низкое энергопотребление, большой ресурс работы, механическая надежность. Сейчас производители флэш-памяти описывают свою продукцию как твердотельное энергонезависимое полупроводниковое устройство, способное хранить цифровые данные в любом формате. Под энергонезависимостью понимается способность устройства хранить информацию без затрат энергии извне.

К флэш-памяти относят много различных устройств. Используемые в качестве компактных носителей для цифровых фотокамер, карманных компьютеров, плейеров и т. п. принято называть картами памяти. Самые распространенные из них:

PC Card (ATA Flash);
CompactFlash типа I и II;
SmartMedia;
Memory Stick;
MultiMedia Card;
Secure Digital (SD) Card.

Устройства флэш-памяти отличаются, прежде всего, габаритами и весом. Различны также скорость чтения и записи данных, емкость карты. Некоторые имеют механизм защиты авторских прав.

Сегодня распространены такие форматы карт как CompactFlash и IBM Microdrive, SmartMedia, MemoryStick. На перечисленных типах сменных карт может храниться от 128 Мбайт до 1 Гбайт данных. Известная фирма Sony в качестве носителя предлагает использовать 80-мм компакт-диски емкостью 156 Мбайт.

У компании Sony есть интересные модели цифровых фотокамер, в которых в качестве носителя используются обычные дискеты 3,5 дюйма и CD-RW. На фото справа - камера SonyMavica MVC-CD300 с носителем CD-RW.

В покупаемом аппарате обычно содержится носитель небольшой емкости для хранения нескольких фотоснимков. Но многие любители покупают более емкие сменные карты, где они могут разместить несколько десятков или даже сотен снимков.

Впрочем, можно отказаться от применения дополнительных карт памяти или микродисков и работать с переносным компьютером (ноутбуком), переписывая регулярно на диск отснятые кадры.

Подсоединение к компьютеру и принтеру

Современные цифровые фотоаппараты подсоединяются к компьютеру через USB-порт. В комплект с фотокамерой входит кабель, один разъем которого вставляется в разъем фотоаппарата, другой - в USB-разъем компьютера.

Переписанные на компьютер снимки можно распечатать на принтере. Если качество снимков высокое, то лучше использовать принтер, обеспечивающий фотографическое качество печати. Для печати фотоснимков нужно также использовать специальную фотобумагу.

Есть и другие варианты распечатки фотографий - непосредственно из фотоаппарата на принтере, минуя этап сохранения в памяти компьютера. Так, например, камера Canon PowerShot G2 оборудована специальным интерфейсом для прямой печати изображений на фотопринтере CP-10, разработанном этой же фирмой.

Цифровые "мыльницы"

Для начинающих фотографов вполне подойдет простой недорогой цифровой аппарат - с его помощью можно делать снимки, не уступающие по качеству обычной "мыльнице". Обращаться с таким аппаратом также просто: не нужно специально наводить на резкость, устанавливать выдержку и диафрагму. Достаточно выстроить кадр и нажать кнопку спуска - фотоаппарат сам подберет нужные параметры для получения хорошего изображения. Такой возможностью обладают даже очень небольшие современные цифровые камеры.

Рассмотрим характеристики миниатюрного фотоаппарата Che-ez! Cubik.

Объектив фотоаппарата позволяет снимать от 1,5 метров до бесконечности, и может работать в режиме фото и видео.

Фотоаппарат имеет матрицу 1,3 млн. пикселов, он может сохранять в памяти до 50 кадров размером 1280х1024. С помощью этой фотокамеры можно отснять и сохранить в памяти видеосюжет на 90 секунд при смене 18 кадров в секунду для показа в окне размером 320х240 пикселов.

Размеры фотоаппарата - 56х56х30 мм, вес - 110 г. Аппарат имеет USB-интерфейс, работает на двух батарейках ААА.

Фотоаппарат Che-ez! Cubik можно назвать цифровой "мыльницей". Но с его помощью вполне реально получать интересные снимки - если понимать область применения, возможности аппарата, и овладеть техникой съемки.

При съемке "мыльницей" могут обнаружиться известные фотографам дефекты. Например, резкость в кадре будет неравномерной - хорошая резкость в центре кадра и размытость по краям. Цветопередача в центре и по краям кадра также может отличаться. При съемке темного объекта на светлом фоне автоматическая выдержка будет устанавливаться исключительно по фону - при съемке персонажа это приведет, например, к сильно затемненному лицу на светлом фоне.

Как можно приспособиться к такому аппарату? Во-первых, все важные элементы нужно располагать в центре кадра, а по бокам должны остаться только незначительные детали. Хорошо будут получаться кадры, где снимаемые объекты имеют нерезкие очертания. Не нужно снимать "мыльницей" против света, если только вы не хотите получить контурное изображение. Идеальное направление света - это сзади или с боку фотографирующего.

Фотокамера Minolta Dimage 7

Фотокамера Minolta Dimage 7 - это на сегодняшний день одна из лучших цифровых камер, которой с удовольствием пользуются даже профессионалы.

У камеры Minolta Dimage 7 высокое качество оптического объектива - от него напрямую зависит качество снимков. Объектив имеет семикратный зум, т.е. способность значительно приблизить объект съемки практически без потери качества съемки. Как и многие другие цифровые аппараты, процессор камеры может выполнять цифровое двукратное увеличение снимка - тем самым появляется возможность снимать более четко расположенные вдалеке объекты.

Камера позволяет снимать объекты на расстоянии от 0,5 м до бесконечности. Если приходится фотографировать небольшие предметы на расстоянии менее полуметра, то нужно переключиться в специальный режим макросъемки. Если вы решили, например, снять пушистую гусеницу бабочки - камера обеспечивает великолепную макросъемку, при которой на снимке будет различим каждый волосок гусеницы.

Камера снабжена двумя жидкокристаллическими (ЖК) экранами. Вертикальный экран на обратной стороне камеры можно использовать для отображения снимаемой сцены вместо видоискателя. На этом же экране можно просматривать отснятые снимки съемки, с помощью меню удалять ненужные кадры.

На экране на верхней панели камеры отображаются выбранные параметры снимков, программы съемки, количество возможных кадров и другие установки.

Камера весьма энергоемкая. Для нее предусмотрены блок питания и специальные аккумуляторные батареи, которые располагаются в отдельном пластмассовом футляре и подсоединяются к камере через кабель.

Для переписи кадров на компьютер имеется интерфейсный кабель, подсоединяемый к компьютеру через USB-разъем. Последние версии системы Windows воспринимают карту памяти камеры как съемное устройство, файлы с которого переписываются так же легко и просто, как с обычного диска.

Процесс фотографирования с помощью фотокамеры высокого качества - это огромное поле для деятельности, требующей постоянного экспериментирования с имеющейся техникой, самосовершенствования и дисциплины. Для достижения определённого уровня мастерства здесь требуются годы. Но и удовольствие от полученных красивых фотографий велико.

Элементы управления камерой

Камера включается в режим фотографирования кадров поворотом главного колеса управления на верхней панели (до иконки с изображением фотоаппарата).

На главном колесе управления красным цветом выделены иконки фотоаппарата и кинокамеры - в соответствующем положении камера может снимать или отдельные кадры, или видеосюжет.

Для переписи отснятых кадров и видеосюжетов на компьютер главное колесо управление переводится в положение, обозначенное иконкой молнии.

Одна из особенностей фотокамер высокого качества - наличие элементов ручного управления. Фокусировка, настройки выдержки и диафрагмы - наиболее ответственные функции любой фотокамеры, в том числе и цифровой. Эти установки можно делать в двух основных режимах работы - автоматическом и ручном.

Чаще всего используется автоматический способ, незаменимый при серийной и оперативной съемках и особенно эффективный в аппаратах высокого класса. Но когда нужно создать цветовой или композиционный эффект, или же съемка проходит в необычных условиях - опытный фотограф отдаст предпочтение ручным настройкам. Хотя большинство настроек в Minolta Dimage 7 может выполняться автоматически, она допускает и ручное выставление параметров съемки.

После включения камеры фотограф может установить нужные ему режимы съемки, параметры качества изображений и величины получаемых файлов - на корпусе камеры установлены соответствующие колеса управления.

Для настройки кадра используется цифровой видоискатель и жидкокристаллический цветной дисплей.

Если будет поднято встроенное подвижное устройство вспышки, то камера будет автоматически снимать со вспышкой.

Кнопка спуска традиционно установлена на верхней панели камеры.

Фокусировка кадра

У камеры есть несколько способов настройки фокуса. Фокус можно выставить с помощью "креста" - для точного наведения на точку в изображении. Или же можно указать для фокусировки заключенную в квадратные скобки область. При съемке автоматика обеспечит максимальное качество резкости в заданной области.

В силу того, что предметы в кадре находятся на разном расстоянии от объектива, неизбежно часть изображения (область фокусировки) получается более резко, а другая - размыто. В традиционном снимке область наибольшей резкости располагается в центре кадра. Однако в художественной съемке нередко применяется и другой прием - фокус располагается не в центре кадра. Камера позволяет реализовать и такой режим фокусировки (так называемый «гибкий фокус» - Flex Focus): с помощью "креста" фокус можно выставить и зафиксировать в произвольном месте кадра.

Данная цифровая фотокамера имеет два режима автофокуса - одиночный и непрерывный.

Одиночный автофокус используется для фотосъёмки общего назначения и съёмки статичных объектов. Когда кнопка спуска нажата на половину хода, система автофокуса фиксируется на объекте в зоне фокусировки и остаётся в таком положении до нажатия кнопки спуска до конца.

Непрерывный автофокус используется для движущихся объектов. При нажатии кнопки спуска на половину хода, система автофокуса активируется и будет продолжать фокусироваться до момента фактической съемки.

Сюжетные программы

Помимо основного универсального режима съемки, у камеры есть нескольких сюжетных программ, которые оптимизированы для типичных условий съемки сюжетов:

Портрет - оптимизирует воспроизведение тёплых, мягких тонов кожи человека при некоторой размытости фона.
Спорт - используется для съёмки быстрых объектов с очень короткими выдержками и отслеживанием объектов при помощи непрерывной автофокусировки.
Закат - оптимизирует параметры фотокамеры при съёмке закатов с передачей богатой гаммы тёплых вечерних тонов.
Ночной портрет - используется для съёмки ночных сюжетов. При использовании вспышки воспроизведение объекта съёмки и фона сбалансировано.
Текст - оптимизирует чёткое воспроизведение чёрного текста на белом фоне.
Сюжетная программа остаётся активной до тех пор, пока фотограф не изменит установки.

Выбранная сюжетная программа отображается на дисплее камеры.

Установка размеров изображения

У камеры есть механизм установки нужного размера снимков.

Чем больше размер изображения в камере, тем лучшее качество отпечатанного снимка можно получить. Изображения высокого качества требуют больше места в памяти. Размер изображения нужно устанавливать в зависимости от конечной цели использования данного изображения: маленькие изображения больше подходят для размещения на web-сайтах, а изображения большого размера позволяют получить высококачественные распечатки на фотопринтерах. Максимальный размер снимков - 2560х1920, а минимальный - 640х480 пикселов.

Установка качества изображений

Фотокамера Minolta Dimage 7 имеет несколько установок качества изображения: супер, высокое, стандартное качество и экономичный режим.

Качество изображения управляет степенью сжатия, но не влияет на число пикселей изображения. Чем выше качество изображения, тем меньше степень сжатия и больше размер файла. Режим супер производит изображения очень высокого качества и самые большие файлы изображений. Если важно экономно использовать доступное пространство на CompactFlash карте, то необходимо использовать экономичный режим. Стандартное качество изображений вполне достаточно для нормального использования.

Форматы файлов

Форматы файлов изменяются при изменении установок качества изображений. Изображения в режиме супер качества сохраняются в формате TIFF. При выборе высокого и стандартного качества, а также экономичного режима изображения сохраняются в формате JPEG.

Снимки в зависимости от качества сохраняются в 24-битных цветных или 8-битных чёрно-белых файлах изображений. Камера может создавать специальный формат файла, который может быть прочитан только при помощи прилагаемого к камере программного обеспечения для просмотра изображений - DiMAGE Image Viewer Utility.

При выборе качества изображения на дисплее камеры отразится приблизительное число изображений, которое может быть записано на установленной CompactFlash карте. Одна и та же CompactFlash карта может содержать изображения при различных установках качества.

Режимы экспозиции

Четыре режима экспозиции обеспечивают широкие возможности при создании изображения. Программная автоэкспозиция обеспечивает автоматическую съёмку, приоритеты диафрагмы и выдержки позволяют максимизировать возможности съёмки в различных ситуациях, а ручная экспозиция обеспечивает полную свободу при управлении всеми параметрами при создании изображения:

Программный режим (автоэкспозиция): фотокамера управляет и выдержкой, и диафрагмой.
Приоритет диафрагмы: фотограф выбирает диафрагму, и фотокамера устанавливает подходящую выдержку.
Приоритет выдержки: фотограф выбирает выдержку и фотокамера устанавливает подходящую диафрагму.
Ручная экспозиция: фотограф вручную устанавливает и выдержку и диафрагму.

Диафрагма (открывающаяся шторка в старых моделях фотоаппарата) регулирует световой поток, попадающий на светочувствительные элементы. Затвор (выдержка) определяет время воздействия света на светочувствительные элементы камеры. При съемке в солнечный день нужно распахнуть "шторку" на короткое время, чтобы кадр не получился засвеченным. При съемке в сумерках "шторку" нужно распахнуть пошире и держать немного дольше, чтобы обеспечить необходимый световой поток.

Диафрагма объектива управляет не только экспозицией, но также и глубиной резкости: зоной между ближайшим объектом в фокусе и самым дальним объектом в фокусе. Чем больше величина диафрагмы, тем больше глубина резкости и длиннее выдержки, необходимые для экспонирования. Чем меньше величина диафрагмы, тем меньше глубина резкости и больше скорость затвора, необходимая для экспонирования.

Обычно при съёмке пейзажей используется большая глубина резкости (большие значения диафрагмы) для хорошей фокусировки и на переднем, и на заднем планах. А при съёмке портретов обычно используется малая глубина резкости (маленькое значение диафрагмы) для выделения объекта съёмки по отношению к фону.

Глубина резкости изменяется при изменении фокусного расстояния. Чем меньше фокусное расстояние, тем больше глубина резкости; чем больше фокусное расстояние, тем меньше глубина резкости.

Затвор управляет не только экспозицией, но и способностью «останавливать» движение. Высокие скорости затвора используются при съёмке спорта для «остановки» движения. Низкие скорости затвора могут быть использованы для того, чтобы подчеркнуть эффект движения (смазывание объекта), например, при съёмке водопада. При низких скоростях затвора рекомендуется использовать штатив во избежание появления эффекта нежелательного «смазывания» при случайном движении фотокамеры во время экспонирования.

Если скорость затвора уменьшается до значений, при которых фотокамеру трудно удержать в стабильном состоянии при съёмке (например, при съемке ночью), появляется предупреждение о нестабильном положении фотокамеры в левом нижнем углу дисплеев.

Начинающему фотографу рекомендуется использовать режим автоэкспозиции. В этом режиме камера использует информацию об освещённости и фокусном расстоянии для определения необходимой экспозиции, освобождая фотографа от необходимости заботиться о технических деталях.

Режимы протяжки

Режимы «протяжки» управляют скоростью и методами съёмки. Этими возможностями, перечисленными ниже, часто пользуются фотографы.

Однокадровая «протяжка»: каждый раз при нажатии кнопки спуска производится съёмка одного кадра.
Непрерывная «протяжка»: кнопка спуска нажимается и удерживается для съёмки нескольких кадров подряд.
Таймер «автоспуска»: для съёмки собственных портретов обеспечивается задержка спуска затвора.
Брэкетинг: используется для съёмки серии кадров с различной экспозицией, контрастом и цветовой насыщенностью.
Съёмка с интервалом: используется для съёмки серии кадров в течении определённого периода времени.

Однократная протяжка - это основной рабочий режим камеры, в котором снимают отдельные кадры.

Режим непрерывной «протяжки» позволяет сделать серию снимков при нажатии и удерживании кнопки спуска. Режим непрерывной «протяжки» действует так же, как и моторный привод на плёночных фотокамерах. Ряд изображений может быть записан за один раз, а скорость записи зависит от установок качества и размера изображений.

Когда кнопка спуска нажимается и удерживается, фотокамера начинает записывать изображения до тех пор, пока максимальное число изображений не будет записано, или кнопка спуска будет отпущена. При съемке может быть использована встроенная вспышка, но скорость записи снизится, так как вспышка должна перезарядиться между кадрами.

Если установлен режим непрерывной автофокусировки, то объектив будет непрерывно фокусироваться в процессе съёмки серии кадров.

Запись видео

Фотокамера может записать до 60 секунд цифрового видео. Клип записывается в формате motion JPEG размером 320х240 пикселей (QVGA). Снять цифровое видео не сложно. Для этого нужно с помощью главного колеса управления перевести камеру в режим записи видео (до иконки с изображением кинокамеры). Далее нужно выбрать объект съемки, скомпоновать кадр и нажать кнопку спуска для начала записи.

Фотокамера будет продолжать запись до конца доступного времени записи или до повторного нажатия кнопки спуска. Во время записи на панели данных и дисплеях будет отображаться счётчик обратного отсчёта доступного для записи видео времени в секундах.

После включения камеры включится электронный видоискатель или жидкокристаллический дисплей - на нем будет отображаться попадающее в объектив изображение. На дисплее будут показаны некоторые установленные камерой параметры (например, размер и качество снимков, сюжетная программа).

Прежде всего, нужно не забыть установить сюжетную программу. Если заранее сюжет не определен или не соответствует сюжетам программ, нужно установить универсальный режим.

Проверьте, что объект съемки находиться не ближе полуметра, иначе вам нужно будет перевести камеру в режим макросъемки.

С помощью видоискателя или жидкокристаллического дисплея сформируйте кадр. Здесь нужно обратить внимание на общую компоновку кадра - важные объекты желательно располагать в центре кадра. Если нужно увеличить объект в кадре - воспользуйтесь зумом (вращайте кольцо на объективе).

Кадр должен быть достаточно заполнен. Например, при фотографировании человека не нужно включать в кадр необъятные небеса и бесконечные дали. Основную часть кадра должен занимать объект съемки - человек. Посмотрите на дисплее, не отрезана ли важная часть объекта (например, не следует без особых на то причин "отрезать" у человека часть ноги, руки или плеча).

Обратите внимание, как падает свет - он не должен попадать в объектив камеры. Если освещенность недостаточна, то используйте автоматическую вспышку или дополнительные источники света. Если же объект съемки располагается достаточно далеко, то вспышка не нужна, она не даст нужной освещенности.

При съемке в режиме высокого разрешения или при слабом освещении нужно использовать штатив. В сложных условиях съемки камера тратит заметное время на подбор оптимальных параметров съемки, и в это время нужно обеспечить полную неподвижность камеры. Держать камеру в руках неподвижно в течение нескольких секунд довольно трудно, а из-за шевеления или дрожания камеры кадры получаются размытыми.

Съемка в режимах сюжетных программ:

«Портрет» - большинство портретов выглядят лучше всего при больших фокусных расстояниях. Мелкие детали излишне не подчёркиваются, и фон воспроизводится мягко благодаря малой глубине резкости. Используйте встроенную вспышку при ярком прямом солнечном свете или контровом освещении (источник света позади объекта съёмки) для смягчения резких теней.
«Спорт» - при использовании вспышки убедитесь, что объект съёмки находится в пределах диапазона действия вспышки: 0.5 – 3.0 м (в режиме телефото).
«Закат» - когда солнце находится ещё над горизонтом, не направляйте фотокамеру прямо на солнце на продолжительный период времени. Интенсивный солнечный свет может повредить матрицу ПЗС. В интервалах между кадрами выключайте фотокамеру или одевайте крышку на объектив.
«Ночной портрет» - при съёмке ночных пейзажей используйте штатив во избежания эффекта «смазывания» при смещении фотокамеры при съёмке с большими выдержками. Вспышка может быть использована только для освещения объектов, расположенных близко к объективу, например портретов или людей в полный рост. При такой съёмке попросите людей в кадре не двигаться даже после срабатывания вспышки, так как затвор будет всё ещё открыт некоторое время для экспонирования фона.
«Текст» - при фотографировании текста на листе бумаги можно использовать макро режим. Во избежание смещения камеры при съёмке, используйте штатив для получения чёткого изображения.

Когда вы снимаете высокоточной камерой нужно строго соблюдать технику начатия кнопки спуска: вначале нужно слегка нажать кнопку спуска для выполнения программ настроек, и только потом нажать полностью спуск для съемки кадра.

Когда слегка нажимается кнопка спуска - камера начнет подбирать оптимальные параметры фокуса и экспозиции. Сигналы фокусировки на дисплеях подтвердят, что объект съёмки находится в фокусе. Индикаторы значений выдержки и диафрагмы изменят цвет, указывая на блокировку выбранных параметров экспозиции.

Чтобы сделать снимок нужно полностью нажать кнопку спуска. Лампа доступа погаснет, показывая, что изображение записывается на флэш карту.

Следует также иметь в виду, что после полного нажатия кнопки спуска и моментом фактической съемки кадра может пройти определенное время - доли секунды или даже секунды. Например, если вы включили режим защиты "красный глаз", то вначале идет небольшая предварительная вспышка, и только потом делается окончательный снимок. Не нужно торопиться менять положение камеры после начатия кнопки спуска, лучше еще пару секунд держать камеру зафиксированной, чтобы не получить смазанный кадр.

Отснятый кадр можно просмотреть на дисплее камеры, перейдя в режим просмотра снимков. Если кадр вам не понравился по компоновке или по содержанию, то лучше удалите неудачный кадр и повторите съемку.

Достоинства

Быстрое получение результатов

Полученное изображение можно увидеть значительно быстрее, чем при традиционном фотопроцессе. Как правило, камеры позволяют просмотреть изображение на встроенном или присоединённом мониторе сразу после съёмки (а в незеркальных и некоторых зеркальных камерах - даже до съёмки). Кроме того, изображение можно довольно быстро загрузить на компьютер, а уже там рассмотреть во всех деталях.

Быстрое получение результатов способствует раннему выявлению неустранимых ошибок (и пересъёмке) и лёгкому обучению. Что удобно как начинающим, так и любителям/профессионалам.

Готовность для применения на компьютере

Цифровая фотография является самым быстрым и дешёвым способом получения изображений для последующего использования на компьютере - в веб-дизайне, загрузке изображений (фотографий людей и объектов) в базы данных, создания художественных работ на базе фотографии, измерений и т. п.

Наример, при подготовке загранпаспортов современного образца человек фотографируется цифровой камерой. Его фото и распечатывается на паспорте, и заносится в базу данных .

При традиционном фотопроцессе, перед обработкой на компьютере необходима изображения, требующая дополнительных средств.

Экономичность и простота

Процесс цифровой съёмки не требует расходных материалов (пленки) и средств/материалов для фотопроцесса (проявления изображения на пленке). Поэтому неудачные кадры, если не учитывать трудозатраты, не стоят фотографу ни копейки. Точнее, стоят очень мало, так как цифровые носители, в основном, являются многоразовыми с большим ресурсом перезаписи.

Более того, весь процесс от съёмки до получения отпечатков (или превью) может быть проделан, не выходя из дома или студии, и всего лишь требует наличия компьютера и фотопринтера. Возможности и качество отпечатков (по сравнению с обработкой в лаборатории), в этом случае, будет зависеть только от возможностей техники и умения оператора.

Всё большее распространение получают студии моментальной фотографии, состоящие из цифрового фотоаппарата, компьютера и цифровой фотолаборатории. Фотографии, сделанные в такой студии, лучше и по качеству изображения, и по долговечности, чем традиционное моментальное фото типа Polaroid.

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 возможность 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 пленки - светочувствительностью и цветовым балансом (также, называемым балансом белого ).

Светочувствительность (в единицах ISO по аналогии с фотоматериалами) может быть выставлена вручную, или быть определена камерой автоматически, применительно к снимаемой сцене.

В традиционном фотопроцессе используют два вида плёнки разного цветового баланса (для дневного света и электрического освещения), и корректирующие светофильтры.

Цифровая камера может изменять цветовой баланс очень гибко - его можно выбрать согласно освещению, позволить камере определить автоматически или точно настроить по серому образцу.

Широкие возможности постпроцесса

В отличие от традиционного фотопроцесса, в цифровой фотографии существуют очень широкие возможности коррекции и внесения дополнительных эффектов уже после съёмки.

Вы можете поворачивать, кадрировать, монтировать, изменять параметры изображения (целиком или на отдельном участке), производить ручную или автоматическую коррекцию дефектов несравненно проще и качественней, чем при съёмке на плёнку.

Преимущества цифрового представления

Так как оригинал изображения при цифровой съемке является массивом чисел, то хранение, копирование, передача на произвольное расстояние не изменяет его - любая копия является идентичной оригиналу. Во всяком случае, недостоверность данных можно довольно просто установить, и сделать повторную копию/передачу всего массива или его фрагмента (или его восстановление по избыточной информации). Копия же с пленки, в особенности, при последовательном копировании, будет отличаться от оригинала.

Разумеется, цифровой носитель может выйти из строя, но информация, при ее правильном хранении (с достаточной избыточностью и периодической заменой носителей) может быть сохранена неизменной произвольный период времени.

Компактность

Большинство цифровых камер компактнее плёночных «собратьев», т. к. в их конструкции нет необходимости выделять место для плёнки и механики фильмового канала.

Возможность миниатюризации элементов цифровых камер позволяет производить ультракомпактные варианты камер и камеры встроенные во всевозможные устройства, изначально не предназначенные для фотографирования - , плееры и т. п.

Разумеется, уменьшенные геометрические размеры (в особенности, размеры оптики), вносят в снимки свои особенности:

высокую (встраиваемые варианты, как правило, вообще, не имеют механизмов фокусировки)
невысокое оптическое разрешение («мягкость») снимков
бо́льшее количество шума - сенсор маленького размера обладает меньшей чувствительностью и сигнал с него нуждается в дополнительном усилении, которое, кроме сигнала, повышает и шумовой фон

Количество кадров

Цифровые камеры, как правило, позволяют делать бо́льшее количество кадров, чем плёночные, потому что (если не учитывать ёмкости аккумуляторов) ограничены только ёмкостью цифровых носителей, а последние отличаются более широким ассортиментом, нежели фотоплёнка. Правда, фактическое количество фотографий, которое можно записать на носитель, зависит от характеристик камеры (разрешения изображения) и формата записи.

Кроме этого, при цифровой съёмке при желании/необходимости количество снимков можно увеличить за счёт снижения параметров изображения - разрешения, формата записи и/или качества изображения.

Разрешение обычно можно снизить в 2-4 раза или привести к стандартным разрешениям (640×480, 1024×768, 1600×1200)
Форматы записи отличаются количеством сохраняемой информации, видом сжатия и т. п.
Под качеством принято понимать степень сжатия с потерей информации (как правило, при сохранении в формате ) - при низком качестве изображение теряет в оттенках, но занимает меньше места.

При наличии времени также можно удалять с носителя неудачные кадры, освобождая место для новых, сгружать кадры на компьютер или карманные устройства хранения для больших объемов информации.

Разумеется, также, можно использовать несколько носителей, но эта возможность доступна и для плёночных камер.

Проблемы

Разрешение изображения

При цифровой съёмке изображение представляется дискретным массивом точек (). Детали изображения размером меньше одного пикселя не сохраняются. получаемого изображения (число или размеры матрицы пикселей) определяется базовым разрешением сенсора камеры, а также её текущими настройками.

Вместе с тем фотоплёнка также имеет свою дискретность. Изображение на плёнке образовано чёрными или пигментными доменами («зерном») разного размера, осаждёнными во время фотопроцесса.

Исходя из среднего размера зерна фотоплёнки, аналогичным разрешением для цифрового изображения принято считать разрешение 12-16 мегапикселей на кадр. Такое, или большее разрешение имеют профессиональные камеры.

Однако, реальное разрешение получаемого изображения (то есть степень различимости деталей), кроме пиксельного разрешения сенсора зависит от оптического разрешения объектива и устройства сенсора.

Оптическое разрешение объектива

Разрешение изображения не может быть выше объектива. Оптическое разрешение, достаточное для получения четкого изображения с разрешением 12-16 мегапикселей, может обеспечить только съемная полупрофессиональная оптика. Объективы большинства компактных камер обеспечивают разрешение на уровне 2-4 (иногда 6) мегапикселей.

В сравнение с плёночными камерами, цифровые камеры одного класса имеют одинаковые объективы или объективы меньшего размера (и, следовательно, потенциально, меньшего разрешения).

В зеркальных камерах применяются одни и те же объективы, но модели с неполноформатными сенсорами фиксируют только часть кадра, и следовательно имеют меньшее разрешение относительно размера кадра.

Влияние устройства сенсора

Разрешение изображения, также, может ограничить устройство сенсора. (см. раздел ).

Цифровой шум

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

Шум в большей степени проявляется в 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 пленки, отдельное зерно повторяет форму и размер светочувствительного кристалла эмульсии	… шумовыми отклонения привнесенными 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, ломаными 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 …		… проявляется слабо
На чёрных участках…	… практические не проявляется	… проявляется наиболее сильно

В отличии 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 еще 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.

Муар

При цифровой съемке происходит изображения, поэтому если в изображении присутствует другой растр (фактурные ткани, линейные узоры, экраны мониторов и телевизоров) близкий по размеру к растру сенсора, может возникнуть - биение растров образующее зоны усиления и ослабления яркости, которые сливаются в линии и текстуры, которых нет 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. К счастью, большинство современных камер имеют достаточно низкое оптическое разрешение (или высокое разрешение сенсора), чтобы хорошо сфокусировать растр близкой частоты, и возникающий муар довольно слаб.

Статические дефекты сенсоров

Отдельные светочувствительные элементы сенсора, в результате производственного брака могут обладать аномальной (пониженной или повышенной) чувствительностью или не работать вообще. В процессе эксплуатации могут появиться новые дефектные элементы.

На нынешнем уровне развития технологии производства сенсоров избежать появления дефектных элементов очень сложно, и сенсоры, содержащие их в малом количестве, не считаются бракованными.

Статически «белые» или элементы с повышенной чувствительностью называют «горячими» пикселями (или хот-пикселями), статически черные - «мертвыми» или «битыми» пикселями.

Дефекты изображения, образовавшиеся в результате аномалий сенсора, обычно устраняются фильтрами шумоподавления.

Также камера может программироваться на особенности своего сенсора так, чтобы аномальные элементы игнорировались при считывании, а их значения определялись интерполяцией. Такое программирование (римэпинг, remaping ) проводят в процессе контроля качества, при появлении новых дефектных элементов римэпинг можно повторить (самостоятельно или в сервисном центре).

Низкая фотографическая широта

Светочувствительный сенсор имеет более низкую по сравнению с традиционной фотоплёнкой (в особенности, негативной). Поэтому при съемке сюжета с большим диапазоном яркостей в на цифровых снимках могут наблюдаться «выгорание» и/или зачернение . При «выгорании» пиксель приобретает максимальное значение яркости, при зачернении значение яркости приближается к минимальному значению (а также приближается или оказывается ниже уровня цифрового шума).

Большинство любительских камер при просмотре изображения позволяют видеть «выгоревшие» пиксели, для пересъёмки при необходимости.

Для борьбы с выгоранием свето́в некоторые сенсоры имеют добавочные фотодиоды с пониженной чувствительностью.

Внутренние отражения

Высокое энергопотребление

Весь процесс получения цифрового изображения, его обработки и записи на носитель является электронным. Всвязи с этим, подавляющее большинство цифровых камер потребляют больше электроэнергии, чем плёночные аналоги. Особенно высоким энергопотреблением отличаются компактные камеры, использующие в качестве видоискателя .

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 , 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 пленочным по качеству картинки (в основном, по разрешению и цифровому шуму).

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

Устройство цветного сенсора и его недостатки

Традиционный цветной фотопроцесс использует многослойную фотоэмульсию со слоями чувствительными в разных диапазонах.

Большинство же современных цветных цифровых камер используют для цветоотделения мозаичный или его аналоги. В фильтре Байера каждый датчик на имеет светофильтр одного из трех основных цветов и воспринимает только его. Такой подход имеет ряд недостатков.

Потери разрешения

Полное изображение получается восстановлением (интерполяцией) цвета промежуточных точек в каждой из цветовых плоскостей. Интерполяция снижает разрешение (резкость) изображения.

Снижение разрешения, отчасти, корректируется методом «нерезкой маски» - повышением контрастности на яркостных переходах изображения. В документации эта операция называется «коррекцией резкости» или просто «резкостью». Злоупотребление нерезкой маской приводит к появлению ореолов на границах.

Зачастую «повышение резкости» выполняет сама камера. Но автоматическая коррекция резкости часто имеет слишком низкий порог чувствительности и усиливает цифровой шум. В камерах любительского уровня применение нерезкой маски можно запрещать, чтобы сделать необходимые коррекции на компьютере (в конвертере RAW-файлов или графическом редакторе) с параметрами наиболее подходящими для каждого изображения, а также выполнить их в требуемом порядке.

Цветовые артефакты

Интерполяция может давать неверный цвет на границах и деталях изображения соизмеримых по размеру с пикселем. Также, цветовые артефакты могут образовывать муарные образования (см. раздел ).

Искажения на границах призваны предотвратить улучшенные алгоритмы интерполяции, с отслеживанием цветовых переходов. Для подавления цветовых артефактов на готовых изображениях применяют алгоритм «низкочастотного фильтра», однако его применение, делает мелкие детали изображения менее контрастными и резкими.

Предотвращением и подавлением цветовых артефактов и муара занимаются конвертеры RAW-файлов и программы обработки фотографий. Камеры высокого класса имеют для этого встроенные алгоритмы.

Альтернативные схемы цветоотделения

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 трехсенсорной системы является совмещение трех получающихся изображений в одно. Но это не мешает использовать ее 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 , 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 топовой 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.

Сравнительные особенности

Быстродействие

Цифровые и пленочные камеры, в общем, имеют схожее быстродействие, определяемое задержками, перед съемкой 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 ), 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, включаемая средним положением трехпозиционной кнопки спуска затвора.

Задержка видоскателя

Неоптические видоискатели, применяемые в незеркальных цифровых камерах - ЖК-экран или электронный видоискатель (окуляр с ЭЛТ или ЖК-экраном), могут показывать изображение с задержкой, что также 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 - 100-200 миллисекунд.

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

Задержка при непрерывной съемке

Задержка при непрерывной съёмке обусловлена обработкой текущего кадра и подготовкой к съёмке следующего, которые требуют некоторого времени. Для плёночной камеры такой обработкой будет перемотка пленки 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 ее оптимизации используется - запись файла в буфер (AKA кэш cache ; область оперативной памяти), 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 ее 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 съемке) влияет время необходимое для зарядки вспышки, если она используется.

Максимальное количество кадров при непрерывной съемке

Кэширование записи на медленный носитель рано или поздно приводит к заполнению буфера и падению производительности на реальный уровень. В зависимости от ПО 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 пленке.

Съёмка в инфракрасном диапазоне

Большинство цифровых камер, позволяют проводить съёмку, частично, в невидимом инфракрасном диапазоне (съёмка теплового излучения или съёмка с инфракрасной подсветкой), потому что фотосенсор способен воспринимать верхнюю часть этого диапазона. Видимый свет, при необходимости, можно отфильтовать специальным .

В классической фотографии для инфракрасной съемки требуется специальная фотоплёнка, но она, в отличие от фотосенсоров, способна воспринимать бо́льшую часть инфракрасного диапазона.

Теледерматология, сохранение, обработка и передача на расстояние цифровых изображений - темы, которые сейчас занимают многих дерматологов как в клиниках, так и в частной практике. Мы попытаемся в этой статье раскрыть важнейшие, по нашему мнению, возможности теледерматологии. Применение теледерматологии, наряду с улучшением качества лечения и диагностики, делает работу врача экономически эффективнее, что особенно важно для частнопрактикующих врачей.

Сохранение цифровых изображений и исследование пигментных образований кожи

Эпилюминесцентная дерматоскопия была "вновь открыта" в начале 70-х годов для предоперационной диагностики пигментных образований кожи . Вначале этот способ представлялся довольно сложным из-за применения стационарных, довольно громоздких, стереомикроскопов .

С появлением портативных, ручных дерматоскопов , а также бинокулярного дерматоскопа со значительно сильным увеличением эпилюминесцентная дерматоскопия заняла прочное место среди традиционных способов обследований.

С помощью дерматоскопа, так же как и при применении освещенной лупы, можно быстро обследовать поверхность кожи. При обследовании дерматоскопом на участок кожи помещают специальную шайбу из прозрачного материала, на которую наносят иммерсионную жидкость, что позволяет исследовать более глубокие слои кожи. Исследования показали, что уже при 10-кратном увеличении все существенные структурные и цветовые компоненты идентифицируемы .

Первоначально при обследованиях как стереомикроскопом, так и дерматоскопами разных видов делались (при необходимости) фотографии или диапозитивы . Это всегда сопровождалось значительными затратами по причине отсутствия моментального контроля за качеством изображения, так как результат съемки был виден только после проявления пленки. Все это существенно ограничивало возможности документации результатов обследований. В дальнейшем были найдены технические решения, позволяющие монтировать дерматоскопы на видеокамеру, подключенную к компьютеру. Такой способ дает возможность выводить изображения либо на монитор компьютера, либо на сепаратный монитор и затем их сохранять (рис.1 , рис.2).

Этот метод определенно превосходит традиционную фотографию в отношении скорости, стоимости (в связи с быстрым удешевлением качественной компьютерной техники в последние годы) и возможности контроля за качеством хранения изображений. Однако применение этого метода ограничено тем, что оптическое разрешение компьютерного изображения при использовании "обычных" на сегодняшний день видеокамер и компьютерных видеокарт ниже, чем при классических диапозитивах.

Кроме того, компьютерные изображения невозможно без ощутимой потери качества увеличить до степени, необходимой при клинических презентациях или лекциях. Хотя при рассмотрении сохраненной в компьютере дерматоскопической находки на мониторе или при распечатке ее на цветном или видеопринтере размером с фотографию (как это делается в повседневной практике при диагностике и документации), качество изображения практически не отличается от обычной фотографии.

Как при клинической фотографии, так и при видеофотографии важно, чтобы передаваемые цвета были натуральны. Современные видеокамеры способны сравнивать белый цвет как образец и постоянно контролируют спектр цвета в каждый момент съемки. Тем не менее в области цветового восприятия эпилюминесцентная дерматоскопия является абсолютно субъективным методом, так как какие-либо стандарты при сравнительном анализе цвета невозможны. Например, при оценке цветовых нюансов меланоцитарных образований исследователь должен полагаться только на личное восприятие. При анализе изображения необходимо помнить, что не только камера и освещение, но и компоненты компьютера, обрабатывающие и передающие изображение (монитор, график или видеокарта и др.), могут влиять на цвет. Диагноз ставит, как всегда, врач, а не система. Экспертные системы или автоматические скрининг-системы в настоящее время только разрабатываются.

Несмотря на обилие фотографов, зачастую самоиспечённых, мало кто сможет детально поведать об истории фотокадров. Именно этим мы сегодня и займёмся. Прочитав статью, вы узнаете: что такое камера обскура, какой материал стал основой для первого фотоснимка и как появилась моментальная фотография.

С чего всё начиналось?

О химических свойствах солнечного света люди знали очень давно. Ещё в древности любой человек мог сказать, что солнечные лучи делают цвет кожи более тёмным, догадывались о воздействии света на вкус пива и искрение драгоценных камней. История насчитывает более тысячи лет наблюдений за поведением тех или иных предметов под воздействием ультрафиолетового излучения (именно такой вид излучения характерен для солнца).

По-настоящему применять первый аналог фотографии стали ещё в X веке нашей эры.

Применение это заключалось в так называемой камере обскура. Представляет она собой полностью тёмное помещение, одна из стен которого имела круглое отверстие, пропускающей свет. Благодаря ему на противоположной стене появлялась проекция изображения, которое художники того времени «дорабатывали» и получали красивые рисунки.

Изображение на стенах было перевёрнутым, но это не делало его менее красивым. Открыл такое явление арабский учёный из Басры по имени Альгазен. Он на протяжении долгого времени занимался наблюдением за световыми лучами, а явление камеры обскура впервые было замечено им на затемнённой белой стене своей палатки. Использовал учёный её для наблюдения за затемнениями солнца: уже тогда понимали, что смотреть на солнце напрямую очень опасно.

Первая фотография: предпосылки и успешные попытки.

Главной предпосылкой можно назвать доказательство Иоганном Генрихом Шульцем в 1725 году того, что именно свет, а не тепло, заставляет серебряную соль становиться тёмной. Сделал он это случайно: пытаясь создать светящееся вещество, он перемешал мел с азотной кислотой, и c небольшой долей растворённого серебра. Он заметил, что под влиянием солнечных лучей белый раствор темнеет.

Это натолкнуло учёного на ещё один эксперимент: он попытался получить изображение букв и цифр, вырезая их на бумаге и прикладывая к освещаемой стороне сосуда. Изображение он получил, но у него даже мыслей не было о его сохранении. На основе работ Шульца, учёный Гротгус установил, что поглощение и излучение света происходит под влиянием температуры.

Позднее, в 1822 году, было получено первое в мире изображение, более-менее привычное для современного человека. Получил его Жозеф Ньсефор Ньепс, но кадр, который он получил, не сохранился должным образом. Из-за этого он продолжил работу с большим усердством и получил 1826 году, полноценный кадр, названный «Вид из окна». Именно он вошёл в историю как первая полноценная фотография, хоть и до привычного нам качества было ещё далеко.

Применение металлов – существенное упрощение процесса.

Спустя несколько лет, в 1839 году ещё один француз Луи-Жак Дагер опубликовал новый материал для получения фотографий: медные пластины, покрытые серебром. После этого, пластину обдавали парами йода, из-за чего создавался слой светочувствительного йодида серебра. Именно он был ключевым для будущей фотографии.

После обработки слой подвергался 30-минутному экспонированию в освещённом солнечным светом помещении. Далее пластину относили в тёмную комнату и обрабатывали парами ртути, а закреплялся кадр при помощи поваренной соли. Именно Дагера принято считать создателем первого более-менее качественного фотоснимка. Такой способ хоть и был далёк от «простых смертных», но уже был существенно проще первого.

Цветная фотография – прорыв своего времени.

Многие думают, что цветная фотография появилась только с созданием плёночных фотоаппаратов. Это вовсе не так. Годом создания первого цветного фотоснимка принято считать 1861, именно тогда Лжеймс Максвелл получил изображение, позже названое «Тартановой лентой». Для создания использовался метод трёхцветной фотографии или метод цветоделения, тут уж как кому больше нравится.

Для получения этого кадра было использовано три камеры, каждая из которых оснащалась специальным фильтром, составляющие основные цвета: красный, зелёный и синий. Как итог, получалось три изображения, которые объединялись в одно, но такой процесс нельзя было назвать простым и быстрым. Чтобы упростить его велись бурные исследования светочувствительных материалов.

Первым шагом к упрощению было выявление сенсибилизаторов. Их открыл Герман Фогель, учёный из Германии. Спустя некоторое время, ему удалось получить слой, чувствительный к зелёному цветовому спектру. Позднее, его ученик Адольф Мите создал сенсибилизаторы, чувствительные к трём основным цветам: красному, зелёному и синему. Своё открытие он продемонстрировал в 1902 году на берлинской научной конференции вместе с первым цветным проектором.

Один из первых в России учёных-фотохимиков Сергей Прокудин-Горский, ученик Мите, разработал более чувствительный к красно-оранжевому спектру сенсибилизатор, что позволило ему превзойти учителя. Также он сумел уменьшить выдержку, сумел сделать снимки более массовыми, то есть создал все возможности для тиражирования фотографий. На основе изобретений этих учёных были созданы специальные фотопластины, которые, несмотря на недостатки, были крайне востребованы среди рядовых потребителей.

Моментальная фотография – очередной шаг к ускорению процесса.

Вообще, годом появления такого вида фотографии принято считать 1923, когда был зафиксирован патент на создание «моментального фотоаппарата». Толку от такого аппарата было мало, комбинация из камеры и фотолаборатории была крайне громоздкой и не сильно уменьшало время получения кадра. Понимание проблемы пришло немного позже. Заключалось оно в неудобстве процесса получения готового негатива.

Именно в 30-х годах впервые появились сложные светочувствительные элементы, позволяющие получать готовый позитив. Их разработкой на первых парах занималась фирма Agfa, а массово ими занялись ребята из Polaroid. Первые фотоаппараты компании позволяли получать моментальные фотографии сразу после съёмки кадра.

Немногим позднее похожие идеи пытались реализовать и в СССР. Здесь создавались фотокомплекты «Момент», «Фотон», однако популярности они не сыскали. Главная причина – отсутствие уникальных светочувствительных плёнок для получения позитива. Именно принцип, заложенный этими аппаратами, стал одним из ключевых и самых популярных в конце XX – начале XXI века, особенно в Европе.

Цифровая фотография – резкий скачок в развитии индустрии.

По-настоящему зародился такой вид фотографии совсем недавно – в 1981 году. Основателями смело можно считать японцев: компания Sony показала первый аппарат, в котором матрица заменила фотоплёнку. Все же знают, чем цифровая камера отличается от плёночной, верно? Да, он не мог называться качественным цифровым фотоаппаратом в современном понимании, но первый шаг был на лицо.

В дальнейшем, похожую концепцию развивало множество компаний, но первый цифровой аппарат, каким его привыкли видеть, создала компания Kodak. Серийно камеру начали выпускать в 1990 году, и она почти сразу стала супер популярной.

В 1991 году компания Kodak совместно с Nikon выпускают профессиональный цифровой зеркальный фотоаппарат Kodak DSC100 на основе фотокамеры Nikon F3. Весил такой аппарат 5 килограмм.

Стоит отметить, что с приходом именно цифровых технологий стала более обширна сфера применения фотографии.
Современные же камеры, как правило, подразделяются на несколько категорий: профессиональные, любительские и мобильные. В целом, они между собой отличаются только размером матрицы, оптикой и алгоритмами обработки. Из-за малого количества различий, грань между любительскими и мобильными камерами постепенно стирается.

Применение фотографии

Ещё в середине прошлого столетия сложно было представить, что чёткие изображения в газетах и журналах станут обязательным атрибутом. Особенно ярко бум фотографии проявился с появлением цифровых камер. Да, многие скажут, что плёночные фотоаппараты были лучше и популярнее, но ведь именно цифровые технологии позволили избавить фотоиндустрию от таких проблем, как закончившаяся плёнка или наложение кадров друг на друга.

Более того, современная фотография переживает крайне интересные изменения. Если раньше, к примеру, для получения фотографии в паспорте нужно было отстоять длинную очередь, сделать снимок и ждать ещё несколько дней до его печати, то сейчас достаточно просто сфотографировать себя на белом фоне с определёнными требованиями на телефон и напечатать снимки на специальной бумаге.

Художественная фотография тоже шагнула далеко вперёд. Раньше было сложно получить высоко детализированный кадр горного пейзажа, сложно было обрезать ненужные элементы или сделать качественную обработку фотографии. Сейчас замечательные кадры получают даже мобильные фотографы, готовые без особых проблем составить конкуренцию карманным цифровым камерам. Конечно, конкурировать с полноценными камерами, типа Canon 5D смартфоны не могут, но это тема для отдельного разговора.

Цифровая зеркалка для новичка 2.0 — для ценителей NIKON.

Моя первая ЗЕРКАЛКА — для ценителей CANON.

Итак, дорогой читатель, теперь вы знаете немного больше об истории фотографии. Надеюсь, этот материал станет полезным для вас. Если это так, то почему бы не подписаться на обновление блога и друзьям про него не рассказать? Тем более вас ждёт ещё масса интересных материалов, которые позволят вам стать более грамотными в вопросах фотографии. Удачи вам и спасибо за уделённое внимание.

Искренне ваш, Тимур Мустаев.

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