Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с цифрового фото )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Nikon D700 - 12,1-мегапиксельная полнокадровая зеркалка
Canon PowerShot 95

В цифровой фотографии используются камеры, содержащие массивы электронных фотоприемников, для получения изображений, сфокусированных объективом , в отличие от экспонирования на фотопленке . Захваченные изображения оцифровываются и сохраняются в виде компьютерного файла, готового для дальнейшей цифровой обработки, просмотра, электронной публикации или цифровой печати .

До появления такой технологии фотографии делались путем экспонирования светочувствительной фотопленки и бумаги, которые обрабатывались в жидких химических растворах для проявления и стабилизации изображения. Цифровые фотографии обычно создаются исключительно с помощью компьютерных фотоэлектрических и механических методов, без химической обработки в мокрой ванне.

Первые потребительские цифровые фотоаппараты появились на рынке в конце 1990-х годов. [1] Профессионалы медленно тяготели к цифровым технологиям и были покорены, когда их профессиональная работа требовала использования цифровых файлов для выполнения требований работодателей и / или клиентов, для более быстрой отдачи, чем позволяли бы традиционные методы. [2]Примерно с 2000 года цифровые камеры были встроены в сотовые телефоны, а в последующие годы камеры сотовых телефонов получили широкое распространение, особенно благодаря их возможности подключения к веб-сайтам социальных сетей и электронной почте. С 2010 года форматы цифровых мыльниц и цифровых зеркальных фотоаппаратов также столкнулись с конкуренцией со стороны формата беззеркальных цифровых камер, которые обычно обеспечивают лучшее качество изображения, чем форматы наведений и мобильных телефонов, но имеют меньший размер и форму, чем форматы. типичная зеркалка. Многие беззеркальные камеры совместимы со сменными объективами и имеют расширенные функции благодаря электронному видоискателю, который заменяет изображение через видоискатель через объектив формата SLR.

История [ править ]

Дополнительная информация: История камеры § Цифровые камеры и Цифровое изображение § История

В то время как цифровая фотография только относительно недавно стала мейнстримом, в конце 20-го века произошло множество небольших разработок, которые привели к ее созданию. История цифровой фотографии в том виде, в котором мы ее знаем, началась в 1950-х годах. В 1951 году первые цифровые сигналы были записаны на магнитную ленту с помощью первого видеомагнитофона. [3] Шесть лет спустя, в 1957 году, Рассел Кирш создал первое цифровое изображение на компьютере. Это был образ его сына. [4]

Первое цифровое изображение, созданное Расселом Киршем. Это изображение его сына Уолдена.

Процесс металл-оксид-полупроводник (MOS), изобретенный инженерами Мохамед Аталла и Давон Канг в Bell Labs в 1959 году [5], привел к разработке цифровых полупроводниковых датчиков изображения , включая устройство с зарядовой связью (CCD), а затем и CMOS-датчик . [6] Первым полупроводниковым датчиком изображения была ПЗС-матрица, изобретенная физиками Уиллардом С. Бойлом и Джорджем Э. Смитом в Bell Labs в 1969 году. [7]Изучая процесс МОП, они поняли, что электрический заряд аналогичен магнитному пузырю и что он может храниться в крошечном МОП- конденсаторе . Поскольку было довольно просто изготовить серию МОП-конденсаторов в ряд, они подключали к ним подходящее напряжение, чтобы заряд мог переходить от одного к другому. [6] ПЗС представляет собой полупроводниковая схема , которая позже была использована в первых цифровых видеокамерах для телевизионного вещания , [8] и его изобретение было признано в Нобелевской премии по физике в 2009 году [9]

Первое изображение Марса было сделано 15 июля 1965 года во время пролета Mariner 4 с помощью системы камер, разработанной NASA / JPL. Позже, в 1976 году, Mars Viking Lander произвел цифровые изображения поверхности Марса. Хотя это не то, что мы обычно определяем как цифровая камера, в ней использовался сопоставимый процесс. В нем использовалась трубка видеокамеры , а за ней дигитайзер, а не мозаика твердотельных сенсорных элементов. Это произвело цифровое изображение, которое было сохранено на ленте для последующей медленной передачи обратно на Землю. [10] [11]

Первая опубликованная цветная цифровая фотография была сделана в 1972 году Майклом Фрэнсисом Томпсеттом с использованием технологии ПЗС-сенсора и была представлена ​​на обложке журнала Electronics Magazine . Это была фотография его жены Маргарет Томпсетт. [12] CROMEMCO Циклоп , цифровая камера разработана как коммерческий продукт и сопряжен с микрокомпьютером, был показан в выпуске февраля 1975 Popular Electronics журнал. Он использовал технологию металлооксидных полупроводников (MOS) для своего датчика изображения .

Важным событием в технологии сжатия цифровых изображений стало дискретное косинусное преобразование (DCT), метод сжатия с потерями , впервые предложенный Насиром Ахмедом, когда он работал в Государственном университете Канзаса в 1972 году. [13] DCT-сжатие позже стало основой для изображений JPEG. стандарт, который был представлен Объединенной группой экспертов по фотографии в 1992 году. [14] JPEG сжимает изображения до файлов гораздо меньшего размера и стал наиболее широко используемым форматом файлов изображений . [15]Стандарт JPEG был в значительной степени ответственен за популяризацию цифровой фотографии. [16]

Первая автономная (портативная) цифровая камера была создана позже в 1975 году Стивеном Сассоном из Eastman Kodak . [17] [18] В камере Сассона использовались чипы датчика изображения CCD, разработанные Fairchild Semiconductor в 1973 году. [19] Камера весила 8 фунтов (3,6 кг), записывала черно-белые изображения на кассету, имела разрешение 0,01 мегапикселя ( 10 000 пикселей), а первое изображение было снято за 23 секунды в декабре 1975 года. Прототип камеры был техническим упражнением, не предназначенным для производства. [20] Хотя Sony, Inc. выпустила первую потребительскую камеру только в 1981 году, были заложены основы для создания цифровых изображений и фотографии. [21]

Первой цифровой однообъективной зеркальной камерой (DSLR) был прототип Nikon SVC, продемонстрированный в 1986 году, за которым последовал коммерческий Nikon QV-1000C, выпущенный в 1988 году. [22] Первой широко доступной цифровой камерой была Dycam Model 1 1990 года; он также продавался как Logitech Fotoman. Он использовал датчик изображения CCD, сохранял изображения в цифровом виде и напрямую подключался к компьютеру для загрузки изображений. [23] [24] [25] Изначально цифровые фотоаппараты предлагались профессиональным фотографам по высокой цене, но к середине-концу 1990-х годов благодаря технологическому прогрессу они стали доступны широкой публике.

Появление цифровой фотографии также привело к культурным изменениям в области фотографии. В отличие от традиционной фотографии, темные комнаты и опасные химикаты больше не требовались для постобработки изображения - изображения теперь можно было обрабатывать и улучшать из-за экрана компьютера в собственном доме. Это позволило фотографам более творчески подходить к методам обработки и редактирования. По мере того, как эта область становилась все более популярной, виды цифровой фотографии и фотографов стали разнообразнее. Цифровая фотография превратила фотографию из небольшого, несколько элитарного круга в круг, который охватил множество людей. [26]

Камерофон помог популяризировать цифровую фотографию, наряду с Интернет , социальные медиа , [27] и формат изображения JPEG. [16] Первые сотовые телефоны со встроенными цифровыми камерами были произведены в 2000 году компаниями Sharp и Samsung . [28] Компактные, удобные и простые в использовании телефоны с камерой сделали цифровую фотографию повсеместной в повседневной жизни широкой публики.

Количество сделанных фотографий [ редактировать ]

По данным исследования Keypoint разведки / InfoTrends, по оценкам , 400 миллиардов цифровых фотографий были приняты во всем мире в 2011 году , и этот показатель вырастет до 1,2 трлн фотографий в 2017. [ обновление потребностей ] Несколько миллиардов JPEG изображений производится каждый день , как в 2015 году [29] По оценкам, 85 процентов фотографий, сделанных в 2017 году, будут сделаны с помощью смартфона, а не традиционной цифровой камеры. [ требуется обновление ] [30]

Цифровая камера [ править ]

Основная статья: Цифровая камера

Датчики [ править ]

Датчики изображения считывают интенсивность света, а устройства цифровой памяти хранят информацию о цифровом изображении как цветовое пространство RGB или как необработанные данные .

Двумя основными типами датчиков являются устройства с зарядовой связью (ПЗС), в которых фотозаряд переносится на центральный преобразователь заряда в напряжение, и КМОП- датчики или датчики с активными пикселями .

Многофункциональность и возможность подключения [ править ]

За исключением некоторых камер линейного массива на самом высоком уровне и простых веб-камер на нижнем уровне, для хранения изображений используется цифровое запоминающее устройство (обычно карта памяти ; гибкие диски и CD-RW ) перенести на компьютер позже.

Цифровые камеры могут делать снимки, а также записывать звук и видео. Некоторые из них могут использоваться как веб-камеры , некоторые могут использовать стандарт PictBridge для подключения к принтеру без использования компьютера, а некоторые могут отображать изображения непосредственно на телевизоре. Точно так же многие видеокамеры могут делать неподвижные фотографии и сохранять их на видеокассете или на картах флэш-памяти с теми же функциями, что и цифровые камеры .

Цифровая фотография - один из самых ярких примеров перехода от преобразования обычной аналоговой информации в цифровую. Этот сдвиг настолько велик, потому что это был химический и механический процесс, который превратился в полностью цифровой процесс со встроенным компьютером во все цифровые камеры. [31]

Показатели производительности [ править ]

Качество цифрового изображения складывается из различных факторов, многие из которых аналогичны характеристикам пленочных фотоаппаратов. Количество пикселей (обычно указывается в мегапикселях , миллионах пикселей) - это только один из основных факторов, хотя и наиболее продаваемый показатель качества . Производители цифровых фотоаппаратов рекламируют эту цифру, потому что потребители могут использовать ее, чтобы легко сравнить возможности фотоаппаратов. Однако это не главный фактор при оценке цифровой камеры для большинства приложений. Система обработки внутри камеры, которая превращает необработанные данные в сбалансированную по цвету и приятную фотографию, обычно более важна, поэтому некоторые камеры с разрешением 4 и более мегапикселей работают лучше, чем камеры более высокого класса.

Изображение слева имеет большее количество пикселей, чем изображение справа, но более низкое пространственное разрешение .

Разрешение в пикселях - не единственный показатель качества изображения. Датчик большего размера с тем же числом пикселей обычно дает лучшее изображение, чем датчик меньшего размера. Одним из наиболее важных отличий является уменьшение шума изображения . Это одно из преимуществ цифровых зеркальных фотоаппаратов (однообъективных зеркальных фотоаппаратов), которые имеют более крупные сенсоры, чем более простые фотоаппараты (так называемые «наведи и стреляй») с таким же разрешением.

  • Качество линз: разрешение, искажения , дисперсия (см. Линза (оптика) )
  • Носитель захвата: CMOS, CCD, негативная пленка , обратная пленка и т. Д.
  • Формат захвата: количество пикселей, тип цифрового файла ( RAW , TIFF , JPEG ), формат пленки ( 135 пленок , 120 пленок , 5x4, 10x8).
  • Обработка: цифровая и / или химическая обработка «негатива» и «печати».

Количество пикселей [ править ]

Количество пикселей n для данного максимального разрешения ( w пикселей по горизонтали на h пикселей по вертикали) равно произведению n = w × h . Это дает, например, 1,92 мегапикселя (1 920 000 пикселей) для изображения 1600 × 1200.

Количество пикселей, указанное производителями, может вводить в заблуждение, так как оно может не соответствовать количеству полноцветных пикселей. Для камер, использующих однокристальные датчики изображения, заявленное количество представляет собой общее количество одноцветных фотодатчиков, независимо от того, расположены ли они в разных местах в плоскости, как в случае с датчиком Байера , или в стеках из трех совместно расположенных фотодатчиков, как в Датчик Foveon X3 . Однако изображения имеют разное количество пикселей RGB: камеры с датчиком Байера создают столько пикселей RGB, сколько фотосенсоры, с помощью демозаики.(интерполяция), в то время как датчики Foveon создают файлы неинтерполированных изображений с одной третью пикселей RGB, чем фотосенсоры. Сравнение значений мегапикселей этих двух типов датчиков иногда является предметом споров. [32]

Относительное увеличение детализации в результате увеличения разрешения лучше сравнивать, глядя на количество пикселей поперек (или вниз) изображения, а не на общее количество пикселей в области изображения. Например, датчик с разрешением 2560 × 1600 сенсорных элементов описывается как «4 мегапикселя» (2560 × 1600 = 4 096 000). Увеличение до 3200 × 2048 увеличивает количество пикселей в изображении до 6,553,600 (6,5 мегапикселей), то есть в 1,6 раза, но количество пикселей на см в изображении (при том же размере изображения) увеличивается только в 1,25 раза. Мерой сравнительного увеличения линейного разрешения является квадратный корень из увеличения разрешения по площади, т. Е. Мегапикселей во всем изображении.

Динамический диапазон [ править ]

Практические системы визуализации, как цифровые, так и пленочные, имеют ограниченный « динамический диапазон »: диапазон яркости, который может быть точно воспроизведен. Слишком яркие блики объекта отображаются как белые без деталей; слишком темные тени отображаются как черные. Потеря деталей в светлых участках не является резкой при использовании пленки или в темных тенях при использовании цифровых датчиков. «Выгорание» цифровых датчиков обычно не бывает резким в выходных изображениях из-за тонального отображения, необходимого для соответствия их большого динамического диапазона более ограниченному динамическому диапазону выходного сигнала (будь то отображение SDR или печать). Поскольку сенсорные элементы для разных цветов поочередно насыщаются, может наблюдаться смещение оттенка или насыщенности выгоревших участков.

Некоторые цифровые камеры могут отображать эти яркие блики при просмотре изображения, что позволяет фотографу повторно снимать изображение с измененной экспозицией. Другие компенсируют общий контраст сцены, выборочно увеличивая более темные пиксели. Третий метод используется Fujifilm в своей цифровой SLR FinePix S3 Pro . Датчик изображения содержит дополнительные фотодиоды с меньшей чувствительностью, чем основные; они сохраняют детали в частях изображения, слишком ярких для основного датчика.

Обработка изображений с расширенным динамическим диапазоном (HDR) решает эту проблему за счет увеличения динамического диапазона изображений за счет

  • увеличение динамического диапазона матрицы или
  • с помощью брекетинга экспозиции и постобработки отдельных изображений для создания одного изображения с более высоким динамическим диапазоном.


Дополнительная информация: Воздействие

Хранилище [ править ]

Многие телефоны с камерой и большинство цифровых фотоаппаратов используют карты памяти с флэш-памятью для хранения данных изображений. Большинство карт для отдельных камер имеют формат Secure Digital (SD); многие из них - CompactFlash (CF), а другие форматы встречаются редко. Формат карты XQD был последней новой формой карты, предназначенной для видеокамер высокого разрешения и цифровых фотоаппаратов высокого разрешения. Большинство современных цифровых фотоаппаратов также используют внутреннюю память для ограниченного объема изображений, которые могут быть перенесены на карту или с карты либо через соединения камеры; даже без карты памяти, вставленной в камеру.

Карты памяти могут содержать огромное количество фотографий, требуя внимания только тогда, когда карта памяти заполнена. Для большинства пользователей это означает, что на одной карте памяти хранятся сотни качественных фотографий. Изображения могут быть переданы на другие носители для архивного или личного использования. Карты с высокой скоростью и емкостью подходят для режима видео и серийной съемки (быстрое получение нескольких снимков подряд).

Поскольку фотографы полагаются на целостность файлов изображений, важно правильно ухаживать за картами памяти. Обычная пропаганда призывает к форматированию карточек после переноса изображений на компьютер. Однако, поскольку все камеры выполняют только быстрое форматирование карт, рекомендуется время от времени проводить более тщательное форматирование с использованием соответствующего программного обеспечения на ПК. Фактически, это включает сканирование карточек для поиска возможных ошибок.

Влияние на рынок [ править ]

В конце 2002 года самые дешевые цифровые фотоаппараты были доступны в Соединенных Штатах примерно за 100 долларов. [33] В то же время многие дисконтные магазины с фотолабораториями представили «цифровой интерфейс», позволяющий потребителям получать настоящие химические отпечатки (в отличие от отпечатков струйной печати) за час. Эти цены были аналогичны ценам на отпечатки с пленочных негативов.

В июле 2003 года цифровые фотоаппараты вышли на рынок одноразовых фотоаппаратов с выпуском Ritz Dakota Digital , цифровой камеры на базе КМОП с разрешением 1,2 мегапикселя (1280 x 960) и стоимостью всего 11 долларов США. Следуя знакомой концепции одноразового использования, которая давно используется с пленочными камерами, Ritz разработала Dakota Digital для одноразового использования. Когда достигается заранее запрограммированный предел в 25 изображений, камера возвращается в магазин, а покупатель получает распечатки на обратной стороне и компакт-диск со своими фотографиями. Затем камера ремонтируется и перепродается.

С момента появления Dakota Digital появилось несколько аналогичных одноразовых цифровых камер. Большинство одноразовых цифровых камер практически идентичны оригинальным Dakota Digital по характеристикам и функциям, хотя некоторые из них имеют превосходные характеристики и более продвинутые функции (например, более высокое разрешение изображения и ЖК-экраны). Большинство, если не все эти одноразовые цифровые камеры стоят менее 20 долларов США, не считая обработки. Тем не менее, огромный спрос на сложные цифровые камеры по конкурентоспособным ценам часто приводит к сокращению производства, о чем свидетельствует большой рост жалоб клиентов на неисправности камеры, высокие цены на запчасти и короткий срок службы. На некоторые цифровые камеры предоставляется только 90-дневная гарантия.

С 2003 года цифровые фотоаппараты продаются лучше пленочных. [34] Цены на 35-миллиметровые компактные камеры упали из-за того, что производители стали переводить продукцию на аутсорсинг в такие страны, как Китай. В январе 2004 года компания Kodak объявила, что больше не будет продавать пленочные камеры марки Kodak в развитых странах . [35] В январе 2006 года Nikon последовал их примеру и объявил о прекращении производства всех моделей своих пленочных фотоаппаратов, кроме двух. Они продолжат выпуск младших моделей Nikon FM10 и дорогих Nikon F6 . В том же месяце Konica Minolta объявила, что полностью отказывается от производства фотоаппаратов. Цена 35 мм и APS (Advanced Photo System)компактные камеры упали, вероятно, из-за прямой конкуренции со стороны цифровых и, как следствие, роста предложения бывших в употреблении пленочных фотоаппаратов. [36] Pentax сократила производство пленочных фотоаппаратов, но не остановила его. [37] Технология улучшилась настолько быстро, что производство одной из пленочных камер Kodak было прекращено, прежде чем она была удостоена награды «Камера года» позже в том же году. Снижение продаж пленочных фотоаппаратов также привело к сокращению закупок пленки для таких фотоаппаратов. В ноябре 2004 г. немецкое подразделение Agfa-Gevaert, AgfaPhoto, откололась. В течение шести месяцев он объявил о банкротстве. Konica Minolta Photo Imaging, Inc. прекратила производство цветной пленки и бумаги по всему миру к 31 марта 2007 года. Кроме того, к 2005 году в Kodak работало менее трети сотрудников, которые были у нее двадцатью годами ранее. Неизвестно, были ли компенсированы эти потери рабочих мест в киноиндустрии в индустрии цифровых изображений. Цифровые камеры уничтожили индустрию пленочной фотографии из-за отказа от использования дорогих рулонов пленки и химикатов для проявки, которые ранее требовались для проявления фотографий. Это оказало огромное влияние на такие компании, как Fuji , Kodak и Agfa . Многие магазины, которые раньше предлагали фотообработкууслуги или проданный фильм больше не работают, или пережили колоссальный спад. В 2012 году компания Kodak объявила о банкротстве, изо всех сил пытаясь адаптироваться к меняющимся условиям отрасли. [38] (См. Фотопленка .)

Кроме того, цифровая фотография также оказала положительное влияние на рынок. Растущая популярность таких товаров, как цифровые фоторамки и принты на холсте, является прямым результатом растущей популярности цифровой фотографии.

Мужчина делает фото на смартфон, несколько неловко держа его, так как форм-фактор телефона не оптимизирован для использования в качестве камеры.

Продажи цифровых фотоаппаратов достигли пика в марте 2012 года и составили в среднем около 11 миллионов единиц в месяц, но с тех пор продажи значительно снизились. К марту 2014 года ежемесячно покупалось около 3 миллионов штук, что составляло около 30 процентов от общего пикового объема продаж. Спад, возможно, достиг своего дна, при среднем объеме продаж около 3 миллионов в месяц. Главный конкурент - смартфоны , большинство из которых имеют встроенные цифровые камеры, которые постоянно улучшаются. Как и большинство цифровых камер, они также позволяют записывать видео. [39] Хотя смартфоны продолжают совершенствоваться на техническом уровне, их форм-фактор не оптимизирован для использования в качестве камеры, а время автономной работы обычно более ограничено по сравнению с цифровой камерой.

Социальное влияние [ править ]

Цифровая фотография сделала фотографию доступной для более широкой группы людей. Новые технологии и программы редактирования, доступные фотографам, изменили способ представления фотографий публике. Есть фотографии, которые так сильно обработаны ("отфотошоплены"), что в конечном итоге они совсем не похожи на исходную фотографию, и это меняет способ их восприятия. [40] До появления цифровых фотоаппаратов фотографы-любители использовали для своих фотоаппаратов либо печатную, либо слайд-пленку . Слайды разрабатываются и демонстрируются аудитории с помощью слайд-проектора.. Цифровая фотография произвела революцию в отрасли, устранив задержки и затраты. Простота просмотра, передачи, редактирования и распространения цифровых изображений позволила потребителям управлять своими цифровыми фотографиями с помощью обычных домашних компьютеров, а не специализированного оборудования.

Телефоны с камерой , являющиеся большинством камер, возможно, оказывают наибольшее влияние. Пользователь может настроить свои смартфоны на загрузку своих продуктов в Интернет, сохраняя их, даже если камера будет повреждена или изображения будут удалены. В некоторых магазинах уличной фотографии есть киоски самообслуживания, которые позволяют распечатывать изображения прямо со смартфонов через технологию Bluetooth .

Архивисты и историки заметили преходящий характер цифровых медиа. В отличие от пленки и печати, которые осязаемы и доступны человеку сразу, хранилище цифровых изображений постоянно меняется: старые носители и программное обеспечение для декодирования устаревают или становятся недоступными для новых технологий. Историки обеспокоены тем, что мы создаем историческую пустоту, в которой информация и подробности об эпохе были бы потеряны в неудавшихся или недоступных цифровых носителях. Они рекомендуют профессиональным пользователям и пользователям-любителям разрабатывать стратегии цифрового сохранения путем переноса хранимых цифровых изображений со старых технологий на новые. [41] Скрапбукинг тем, кто, возможно, использовал пленку для создания художественных и личных воспоминаний, возможно, потребуется изменить свой подход к цифровым фотоальбомам, чтобы персонализировать их и сохранить особые качества традиционных фотоальбомов.

Веб стал популярным средством для хранения и обмена фотографиями с тех пор первая фотография была опубликована в Интернете по Тим Бернерс-Ли в 1992 году (образ CERN группы дома Les Horribles Cernettes ). Сегодня сайты обмена фотографиями, такие как Flickr , Picasa и PhotoBucket , а также социальные сетисайты, которыми миллионы людей делятся своими фотографиями. В современном мире веб-сайты цифровой фотографии и социальных сетей позволяют организациям и корпорациям делать фотографии более доступными для более широкого и разнообразного населения. Например, в журнале National Geographic Magazine есть учетные записи Twitter, Snapchat, Facebook и Instagram, и каждая из них включает контент, предназначенный для той аудитории, которая является частью каждого сообщества социальных сетей. [42] Также важно помнить, что цифровая фотография также оказала влияние на другие области, такие как медицина. Это позволило врачам диагностировать диабетическую ретинопатию и используется в больницах для диагностики и лечения других заболеваний. [43]

Цифровые изображения [ править ]

Основная статья: Фотоманипуляции

Новые технологии с цифровыми камерами и компьютерным редактированием влияют на то, как мы воспринимаем фотографические изображения сегодня. Возможность создавать и создавать реалистичные изображения в цифровом виде в отличие от нетронутых фотографий меняет восприятие аудиторией «истины» цифровой фотографии [44]. Манипуляции в цифровую эпоху позволяют нам обновлять наши фотографии, формировать наши воспоминания, чтобы они были идеальными и, следовательно, формировать нашу идентичность.

Последние исследования и инновации [ править ]

Исследования и разработки продолжают совершенствовать освещение, оптику, датчики, обработку, хранение, отображение и программное обеспечение, используемое в цифровой фотографии. Вот несколько примеров.

  • 3D-модели можно создавать из коллекций обычных изображений . Полученную сцену можно рассматривать с новых точек зрения, но создание модели требует больших вычислительных ресурсов. Примером может служить Microsoft Photosynth , в которой в качестве примеров приведены некоторые модели известных мест. [45]
  • Панорамные фотографии можно создавать прямо в камере без какой-либо внешней обработки. Некоторые камеры имеют функцию 3D-панорамы , объединяющую снимки, сделанные одним объективом под разными углами, для создания ощущения глубины.
  • Фотография в виртуальной реальности , интерактивная визуализация фотографий
  • Камеры и дисплеи с расширенным динамическим диапазоном имеются в продаже. Датчики с динамическим диапазоном более 1000000: 1 находятся в стадии разработки, и также доступно программное обеспечение для объединения нескольких изображений без HDR (снятых с разной экспозицией ) в изображение HDR.
  • Размытие при движении можно значительно устранить с помощью флаттер-шторки (мерцающий затвор, который добавляет к размытию подпись, которую распознает постобработка). [46] Это еще не коммерчески доступно.
  • Передовые методы боке используют аппаратную систему из 2 датчиков, один из которых делает снимок как обычно, а другой записывает информацию о глубине. Эффект боке и перефокусировка могут быть применены к изображению после того, как фотография сделана. [47]
  • В продвинутых фотоаппаратах или видеокамерах управление чувствительностью сенсора доступно не одним, а двумя или более фильтрами нейтральной плотности .
  • Зеркальное отражение объекта можно зафиксировать с помощью компьютерного управления освещением и датчиками. Это необходимо, например, для создания привлекательных изображений масляных картин . Его пока нет в продаже, но некоторые музеи начинают его использовать.
  • Системы удаления пыли помогают защитить датчики изображения от пыли. Первоначально представленные только несколькими камерами, такими как зеркалки Olympus, теперь стали стандартом для большинства моделей и марок камер со съемным объективом, за исключением недорогих или дешевых.

Другие области прогресса включают улучшенные датчики, более мощное программное обеспечение, усовершенствованные процессоры камеры (иногда с использованием более одного процессора, например, камера Canon 7d имеет 2 процессора Digic 4), дисплеи с увеличенным цветовым охватом , встроенные GPS и WiFi и компьютерное управление освещение.

Сравнение с пленочной фотографией [ править ]

Основная статья: Цифровая фотография против пленочной

Преимущества уже в камерах потребительского уровня [ править ]

Основное преимущество цифровых фотоаппаратов потребительского уровня - низкие текущие расходы, поскольку пользователям не нужно покупать фотопленку. Затраты на обработку могут быть уменьшены или даже устранены. Цифровые камеры, как правило, легче носить с собой и использовать, чем сопоставимые пленочные камеры. Они легче адаптируются к современному использованию изображений. Некоторые, особенно смартфоны , могут отправлять свои изображения прямо по электронной почте, на веб-страницы или в другое электронное распространение.

Преимущества профессиональных цифровых фотоаппаратов [ править ]

Мост Золотые Ворота отретуширован для создания живописных световых эффектов
  • Возможен немедленный просмотр и удаление изображения; освещение и композицию можно оценить сразу, что в конечном итоге сэкономит место для хранения.
  • Использование вспышки в изображениях может обеспечить другой вид, например освещение изображения [48]
  • Большой объем изображений к среднему соотношению сторон; позволяет проводить длительные фотосессии без замены рулонов пленки. Для большинства пользователей одной карты памяти достаточно на весь срок службы камеры, в то время как рулоны пленки - это дополнительные затраты на пленочные камеры.
  • Ускоренный рабочий процесс: инструменты управления (цвет и файл), манипуляции и печати более универсальны, чем обычные процессы пленки. Однако пакетная обработка файлов RAW может занять много времени даже на быстром компьютере.
  • Гораздо более быстрый захват изображений: передача файла RAW с высоким разрешением с карты памяти займет не более нескольких секунд, а сканирование пленки с помощью высококачественного сканера займет много минут.
  • Точность и воспроизводимость обработки: поскольку обработка в цифровой области является чисто числовой, обработка изображений с использованием детерминированных (неслучайных) алгоритмов идеально воспроизводима и исключает вариации, общие с фотохимической обработкой, которые делают многие методы обработки изображений сложными, если не непрактичными.
  • Цифровая обработка: цифровое изображение может быть изменено и обработано намного проще и быстрее, чем при использовании традиционных методов негатива и печати. Цифровое изображение справа было захвачено в формате необработанного изображения , обработано и выведено тремя разными способами из исходного файла RAW, затем объединено и дополнительно обработано для насыщенности цвета и других специальных эффектов для получения более впечатляющего результата, чем было первоначально получено с помощью Изображение RAW.

Такие производители, как Nikon и Canon , способствовали внедрению фотожурналистами цифровых однообъективных зеркальных фотоаппаратов (DSLR) . Изображения, снятые с разрешением 2+ мегапикселя , считаются достаточным качеством для небольших изображений, воспроизводимых в газетах или журналах. Изображения с разрешением от 8 до 24 мегапикселей, имеющиеся в современных цифровых SLR, в сочетании с высококачественными объективами могут приблизительно соответствовать деталям пленочных отпечатков 35-миллиметровых SLR. [49] [ неудачная проверка ]

Недостатки цифровых фотоаппаратов [ править ]

  • Как и в случае с любым дискретизированным сигналом, сочетание регулярной (периодической) пиксельной структуры обычных электронных датчиков изображения и регулярной (периодической) структуры (обычно созданных руками человека) фотографируемых объектов может вызвать нежелательные артефакты сглаживания , такие как ложные цвета при использовании камер, использующих датчик типа Байера . Псевдонимы также присутствуют в пленке, но обычно проявляются менее очевидными способами (например, увеличенной детализацией ) из-за стохастической зернистой структуры (стохастической выборки) пленки.

Существовало большое количество механических пленочных фотоаппаратов, таких как Leica M2. Эти безбатарейные устройства имели преимущества перед цифровыми устройствами в суровых или удаленных условиях.

Эквивалентные функции [ править ]

Шум и зернистость изображения

Шум на изображении цифровой камеры иногда может быть визуально похож на зернистость пленки в пленочной камере.

Скорость использования

Цифровые камеры на рубеже веков имели длительную задержку запуска по сравнению с пленочными камерами, то есть задержку с момента включения до момента, когда они будут готовы сделать первый снимок, но это уже не относится к современным цифровым камерам с время запуска менее 1/4 секунды. [50]

Частота кадров

В то время как некоторые пленочные камеры могут достигать 14 кадров в секунду, например Canon F-1 с редким высокоскоростным двигателем [51], профессиональные цифровые зеркальные камеры могут делать неподвижные фотографии с максимальной частотой кадров . В то время как технология Sony SLT обеспечивает скорость до 12 кадров в секунду, Canon EOS-1Dx может снимать фотографии со скоростью 14 кадров в секунду. Nikon F5 ограничен 36 непрерывными кадрами (длина пленки) без громоздкой объемной задней пленки, в то время как цифровой Nikon D5 может захватывать более 100 14-битных изображений RAW до того, как его буфер должен быть очищен, а оставшееся пространство останется на нем. что носители данных могут быть использованы.

Долговечность изображения

В зависимости от материалов и способа их хранения аналоговая фотопленка и отпечатки могут тускнеть по мере старения. Точно так же носители, на которых хранятся или печатаются цифровые изображения, могут испортиться или испортиться, что приведет к потере целостности изображения.

Цветопередача

Воспроизведение цвета ( гамма ) зависит от типа и качества используемой пленки или датчика, а также от качества оптической системы и обработки пленки. Разные пленки и сенсоры имеют разную цветовую чувствительность; фотограф должен понимать свое оборудование, условия освещения и используемые носители для обеспечения точной цветопередачи. Многие цифровые камеры предлагают формат RAW (данные датчика), что позволяет выбирать цветовое пространство на этапе разработки независимо от настроек камеры.

Однако даже в формате RAW сенсор и динамика камеры могут захватывать цвета только в пределах диапазона, поддерживаемого оборудованием. Когда это изображение передается для воспроизведения на любом устройстве, максимально возможная гамма - это гамма, которую поддерживает конечное устройство. Для монитора это цветовой охват устройства отображения. Для фотографической печати это гамма устройства, которое печатает изображение на определенном типе бумаги. Цветовая гамма или цветовое пространство - это область, в которой точки цвета помещаются в трехмерное пространство.

Профессиональные фотографы часто используют специально разработанные и откалиброванные мониторы, которые помогают им точно и стабильно воспроизводить цвета.

Соотношение сторон кадра [ править ]

Большинство цифровых фотоаппаратов «наведи и снимай» имеют соотношение сторон 1,33 (4: 3), такое же, как у аналогового телевидения или ранних фильмов. Однако соотношение сторон изображения 35 мм составляет 1,5 (3: 2). Несколько цифровых фотоаппаратов делают фотографии в любом соотношении, и почти все цифровые SLR делают снимки в соотношении 3: 2, так как большинство из них могут использовать объективы, предназначенные для 35-мм пленки. Некоторые фотолаборатории печатают фотографии на бумаге с соотношением сторон 4: 3, а также на существующей бумаге формата 3: 2. В 2005 году Panasonic выпустила первую потребительскую камеру с исходным соотношением сторон 16: 9, что соответствует стандарту HDTV.. Это похоже на соотношение сторон 7: 4, которое было обычным размером для пленки APS. Различное соотношение сторон - одна из причин, по которой у потребителей возникают проблемы при кадрировании фотографий. Соотношение сторон 4: 3 соответствует размеру 4,5 "x6,0". Это теряет полдюйма при печати на «стандартном» размере 4 x 6 дюймов с соотношением сторон 3: 2. Подобное кадрирование происходит при печати других размеров, например, 5 "x7", 8 "x10" или 11 "x14".

См. Также [ править ]

  • Аналоговая фотография
  • Автоматическая аннотация изображения
  • Видеокамера
  • Шимпанзе
  • Правило проектирования для файловой системы камеры (DCF)
  • Цифровая камера
  • Редактирование цифровых изображений
  • Цифровое изображение
  • Цифровой микроскоп
    • USB-микроскоп
  • Цифровая фоторамка
  • Формат заказа цифровой печати (DPOF)
  • Цифровая революция
  • Цифровая однообъективная зеркальная камера
  • Цифровые водяные знаки
  • Exif (формат файла сменного изображения)
  • Фотография с геотегом
  • Визуализация с высоким динамическим диапазоном
  • Объективы для зеркальных и зеркальных фотоаппаратов
  • Список брендов цифровых фотоаппаратов
  • Онлайн-проверка
  • Формат необработанного изображения
  • 3D видеокамера

Ссылки [ править ]

  1. ^ Меррин, Уильям (2014). Медиа-исследования 2.0 . Рутледж. п. 29. ISBN 978-0415638630.
  2. ^ Миддледич, Стив; Рука, Ди (2012). Дизайн для СМИ: Справочник для студентов и профессионалов журналистики . Рутледж. п. 328. ISBN 978-1405873666.
  3. ^ Nuwer, Рэйчел. «Изобретатель видеомагнитофонов не дожил до падения блокбастера» . Смитсоновский институт . Проверено 19 ноября 2017 .
  4. ^ Эрнандес, Пол (2007-05-24). «Отмечено пятидесятилетие первого цифрового изображения» . NIST . Проверено 19 ноября 2017 .
  5. ^ "1960: Металлооксидный полупроводниковый (МОП) транзистор продемонстрирован" . Кремниевый двигатель . Музей истории компьютеров . Проверено 31 августа 2019 года .
  6. ^ a b Уильямс, JB (2017). Электронная революция: изобретая будущее . Springer. С. 245–8. ISBN 9783319490885.
  7. ^ Джеймс Р. Джейнсик (2001). Научные приборы с зарядовой связью . SPIE Press. С. 3–4. ISBN 978-0-8194-3698-6.
  8. ^ Бойл, Уильям S; Смит, Джордж Э. (1970). «Полупроводниковые приборы с зарядовой связью». Bell Syst. Tech. Дж . 49 (4): 587–593. DOI : 10.1002 / j.1538-7305.1970.tb01790.x .
  9. ^ «Нобелевская премия по физике 2009 года - пресс-релиз» . www.nobelprize.org . Проверено 19 ноября 2017 .
  10. ^ Фред К. Биллингсли, «Обработка фотографий рейнджеров и мореплавателей», в Computerized Imaging Techniques, Proceedings of SPIE , Vol. 0010, pp. XV-1–19, январь 1967 г. (август 1965 г., Сан-Франциско). «Mariner уникален тем, что изображения были преобразованы в 6-битную цифровую форму на космическом корабле. Цифровые сигналы передавались с очень низкой скоростью (8 1/3 бит / сек), а затем декодировались и переформатировались в компьютере 7094 перед тем, как быть дается записывающему оборудованию на пленку на компьютерной ленте. Таким образом, нет проблем с оцифровкой и синхронизацией, и операция сводится только к производству пленки, записанной в цифровом виде »
  11. ^ «Моряк к Меркурию, Венере и Марсу» (PDF) . Факты НАСА . Проверено 2 августа 2012 года .
  12. ^ Гош, Pallab (1 февраля 2017). «Цифровая обработка изображений получила инженерный приз» . Проверено 27 марта 2018 г. - через www.bbc.com.
  13. ↑ Ахмед, Насир (январь 1991 г.). «Как я пришел к дискретному косинусному преобразованию» . Цифровая обработка сигналов . 1 (1): 4–5. DOI : 10.1016 / 1051-2004 (91) 90086-Z .
  14. ^ «T.81 - ЦИФРОВОЕ СЖАТИЕ И КОДИРОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ - ТРЕБОВАНИЯ И РУКОВОДСТВО» (PDF) . CCITT . Сентябрь 1992 . Проверено 12 июля 2019 .
  15. ^ «Объяснение формата изображения JPEG» . BT.com . BT Group . 31 мая 2018 . Дата обращения 5 августа 2019 .
  16. ^ a b «Что такое JPEG? Невидимый объект, который вы видите каждый день» . Атлантика . 24 сентября 2013 . Дата обращения 13 сентября 2019 .
  17. ^ "Основные этапы развития цифровой фотографии от Kodak" . Международная выставка женщин в фотографии . Проверено 17 сентября 2007 года .
  18. ^ «Блог Kodak: у нас не было идей» . Архивировано из оригинального 21 января 2013 года .
  19. ^ Майкл Р. Перес (2007). Фокальная энциклопедия фотографии (4-е изд.). Focal Press. ISBN 978-0-240-80740-9.
  20. ^ Эстрин, Джеймс. «Первый цифровой момент Kodak» . Блог объектива . Проверено 19 ноября 2017 .
  21. ^ «История» . Музей цифровых фотоаппаратов . Проверено 19 ноября 2017 .
  22. ^ Буш, Дэвид Д. (2011). Цифровой полевой гид Nikon D70 . Джон Вили и сыновья . ISBN 9781118080238.
  23. ^ "1990" . История DigiCam Dot Com . Проверено 17 сентября 2007 года .
  24. ^ «Dycam Model 1: первый в мире потребительский цифровой фотоаппарат» . Компьютерный музей DigiBarn .
  25. ^ Carolyn Said, "DYCAM Model 1: Первый портативный цифровой фотоаппарат", MacWeek , т. 4, No. 35, 16 октября 1990 г., стр. 34.
  26. ^ Листер, Мартин (2013). Фотографический образ в цифровой культуре . Рутледж. п. 86. ISBN 978-0415535298.
  27. ↑ Ли, Донг-Ху (2010). «Цифровые камеры, персональная фотография и реконфигурация пространственного опыта». Информационное общество . 26 (4): 266–275. DOI : 10.1080 / 01972243.2010.489854 . S2CID 1661237 . 
  28. ^ «От J-Phone до Lumia 1020: полная история телефона с камерой» . digitaltrends.com . 11 августа 2013 . Проверено 27 марта 2018 года .
  29. ^ Baraniuk, Крис (15 октября 2015). «Защита от копирования может приходить на JPEG» . BBC News . BBC . Дата обращения 13 сентября 2019 .
  30. ^ Молла, Rani (2017-06-26). «Как iPhone от Apple изменил мир: 10 лет в 10 чартах» . Перекодировать . Проверено 27 июня 2017 .
  31. ^ «Как работают цифровые фотоаппараты» . HowStuffWorks . 2006-11-29 . Проверено 11 октября 2016 .
  32. ^ Заявления о датчике Foveon X3, подвергнутые испытанию, заархивированные 13 октября 2007 г. на Wayback Machine
  33. ^ http://www.kegel.com/cameras.html
  34. ^ «Цифровые фильмы продаются лучше, чем фильмы, но для некоторых фильм по-прежнему король» . Macworld . Проверено 27 марта 2018 года .
  35. ^ Смит, Тони (2004-01-20). «Kodak выпустит 35-миллиметровые камеры в Европе и США» . Реестр . Проверено 3 апреля 2007 .
  36. ^ "Nikon прекратит производство многих продуктов, связанных с кино" . 2006-01-11. Архивировано из оригинала на 2007-02-23 . Проверено 3 апреля 2007 .
  37. ^ Томкинс, Майкл Р. (2004-06-01). «Pentax планирует сосредоточиться на цифровых технологиях» . Ресурс изображения . Проверено 3 апреля 2007 .
  38. ^ "Истмен Кодак Файлы для банкротства" . Нью-Йорк Таймс . 2012-01-19.
  39. ^ «Тенденции продаж цифровых фотоаппаратов. Тенденция к снижению, которая медленно стабилизируется» . 22 сентября 2014 г.
  40. ^ Benovsky Иржи. 2014. «Пределы фотографии». Международный журнал философских исследований 22, вып. 5: 716–733. Academic Search Complete , хост EBSCO(последнее посещение - 23 февраля 2018 г.).
  41. ↑ Ломбарди, Рози (20 декабря 2006 г.). «Как долго прослужат мои цифровые фотографии?» . Мир ПК . Архивировано из оригинала на 2007-09-28 . Проверено 3 апреля 2007 .
  42. ^ Голдберг, Сьюзен. 2017. «НАША СОЦИАЛЬНАЯ МИССИЯ». National Geographic 231, нет. 4: 4. Academic Search Complete , хост EBSCO(последнее посещение - 10 февраля 2018 г.).
  43. ^ Srihatrai, Parinya и Thanita Hlowchitsieng. 2018. «Диагностическая точность одно- и пяти-полевой фотографии глазного дна при скрининге диабетической ретинопатии врачами первичной медико-санитарной помощи». Индийский журнал офтальмологии 66, вып. 1: 94–97. Академический поиск завершен , хост EBSCO(последнее посещение - 23 февраля 2018 г.).
  44. ^ Бардис, Antonia (2004). «Цифровая фотография и вопрос реализма». Журнал практики визуального искусства . 3 (3): 209–218. DOI : 10.1386 / jvap.3.3.209 / 0 . S2CID 190744228 . 
  45. ^ "Фотосинт" . Microsoft Research . Архивировано из оригинала на 2007-02-05 . Проверено 3 апреля 2007 .
  46. ^ Раскар, Рамеш; Амит Агравал; Джек Тамблин. «Фотография с кодированной экспозицией: устранение размытости при движении с помощью трепещущего затвора» . Архивировано из оригинала на 2007-04-29 . Проверено 3 апреля 2007 .
  47. ↑ Ларс Рем (25 марта 2014 г.). "HTC запускает One M8 с новым 'Duo Camera ' " .
  48. ^ Хеллер, Стивен Р. (2005-08-04). «Photoshop Elements 3 - Вниз и грязные трюки Скотта Келби. Peachpit Press, Беркли, Калифорния, 2004. 304 стр. ISBN 0-321-27835-6. Мягкая обложка. 34,99 доллара» . Журнал химической информации и моделирования . 45 (5): 1479–1479. DOI : 10.1021 / ci0580723 . ISSN 1549-9596 . 
  49. ^ Райхманн, Майкл. «Окончательная перестрелка» . Светящийся пейзаж. Архивировано из оригинала на 2006-01-31 . Проверено 3 апреля 2007 .
  50. ^ «D90 от Nikon, основные характеристики» . Nikon Inc. архивации с оригинала на 9 сентября 2013 года . Проверено 3 сентября 2009 .
  51. ^ "Новая камера с высокоскоростным моторным приводом F-1" . Canon Camera Museum .

Внешние ссылки [ править ]

  • Часто задаваемые вопросы о цифровой фотографии