Что такое цифровой снимок

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

Размер фотосенсоров и угол изображения

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

Формат кадра

В большинстве цифровых фотоаппаратов соотношение сторон кадра равно 1,33 (4:3), равное соотношению сторон большинства старых компьютерных мониторов и телевизоров. В плёночной фотографии используется отношение сторон 1,5 (3:2). В основном все цифровые зеркальные фотоаппараты с размерами фотосенсоров до 24х36 мм выпускаются с рабочими отрезками фотообъективов зеркальных плёночных фотоаппаратов этого класса, что позволяет использовать старую оптику, рассчитанную на это поле. Это вызвано прежде всего наличием прыгающего зеркала видоискателя, ограничивающего уменьшение рабочего отрезка объектива и автоматически сохраняет возможность применения (преемственность) ранее выпущенных объективов. Применение старой оптики в «цифрозеркалках» с матрицами, размерами меньших 24х36 мм, порой обеспечивают лучшую разрешающую способность объектива по площади кадра в силу неиспользования периферийной части изображения.

Устройство цифрового фотоаппарата

Виды цифровых фотоаппаратов

Цифровые фотоаппараты со встроенной оптикой

Зеркальные фотокамеры

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

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

Среднеформатные и прочие профессиональные цифровые камеры

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

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

Цифровые задники

Цифровые «задники» (en:Digital camera back (англ.) ) применяются для переоборудования плёночных фотоаппаратов (обычно дорогих профессиональных зеркальных камер с наработанным набором сменных объективов). Они представляют собой устройства, содержащие светочувствительную матрицу или подвижный линейный сканер, процессор, память и интерфейс с компьютером. Цифровой задник устанавливают на фотоаппарат вместо кассеты с плёнкой. В некоторых случаях размер матрицы делают меньше размера кадра (например, 12×12 мм вместо 24×36 мм у «задника» Филипс (1990 г.)

Современные (2008 г.) матричные цифровые задники содержат до 416 миллионов RGB-пикселей (Better Light Super10K-HS); переделанные таким образом камеры могут использоваться и как плёночные [1] .

Параметры цифрового фотоаппарата

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

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

Количество и размер пикселей матрицы

В цифровых фотокамерах число физических пикселей является основным маркетинговым параметром и бывает от 0.1 (у вебкамер и встроенных камер) — до

21 Мпикс. (У некоторых задников — до 420 Мпикс). В цифровых видеокамерах — до 6 Мпикс. Размеры пиксела в больших фотосенсорах составляют

6-9 мкм, в малых — меньше

Видоискатели

Прямой видоискатель

Стеклянный глазок
Светоделитель
Электронный видоискатель EVF
Шарнирное зеркало (Зеркальный видоискатель)

ЖК видоискатель

Форматы файлов

JPEG
TIFF (в большинстве цифровых аппаратов применяется 8-bit TIFF, что не даёт выигрыша в глубине цвета)
RAW (формат данных) — «сырой» набор оцифрованных данных с матрицы
DNG от англ.Digital NeGative — «цифровой негатив», унифицированный RAW формат.

К изображениям дописывается дополнительная информация о параметрах съёмки в формате метаданных (например EXIF).

Битовая глубина цвета

Носители данных

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

Также возможно подключение большинства камер напрямую к компьютеру, используя стандартные интерфейсы — USB и IEEE 1394 (FireWire). Ранее использовалось подключение через последовательный COM-порт.

Достоинства и недостатки цифровой фотографии

Основные преимущества цифровой фотографии

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

Основные недостатки цифровой фотографии

Пикселизация, регулярная структура матрицы и фильтр Байера порождают принципиально другой характер шумов изображения, нежели аналоговые фотографические процессы. Это приводит к восприятию изображения, особенно полученного на пределе возможностей камеры, как более искусственного, не «природного».
Ещё одной проблемой является уменьшение разрешающей способностифотосенсора главным образом в зависимости от его габаритов. В малых фотосенсорах, где высока плотность пикселей, имеет место смешивания зон генерации носителей (внутреннего фотоэффекта) из-за плотной упаковки их и др. [3]
Принципиальные трудности доказательства аутентичности цифровой фотографии, в связи с самой сутью цифровых технологий копирования файлов и обработки изображений.
Преобладающее большинство матриц имеют небольшую фотографическую широту, что не позволяет без потери деталей снимать сюжеты с большим диапазоном яркости.

Литература

Скотт Келби Цифровая фотография. Том 1, обновленное издание = The Digital Photography Book. — М .: «Вильямс», 2011. — С. 224. — ISBN 978-5-8459-1648-8
Скотт Келби Adobe Photoshop CS5: справочник по цифровой фотографии = The Adobe Photoshop CS5 Book for Digital Photographers. — М .: «Вильямс», 2011. — С. 400. — ISBN 978-5-8459-1727-0
Кэтрин Айсманн, Шон Дугган, Тим Грей Энциклопедия цифровой фотографии Кэтрин Айсманн.Ретуширование и восстановление фотографий. 3-е издание = Real World Digital Photography, 3rd Edition. — М .: «Вильямс», 2011. — С. 576. — ISBN 978-5-8459-1724-9
Джули Адэр Кинг, Сергей Тимачев Цифровая фотография для чайников, 6-е издание = Digital Photography For Dummies, 6th edition. — М .: «Диалектика», 2010. — С. 336. — ISBN 978-5-8459-1563-4

Примечания

См. также

Цифровые технологии
Цифровые фотоаппараты со встроенной оптикой
Цифровой зеркальный фотоаппарат
История цифровой фотографии
Достоинства и проблемы цифровой фотографии
Фотосенсор
Фотоаппарат
Матрица (фото)
Оптика
Линза
Оптические системы

Ссылки

Ресурсы о цифровой фотографии на русском языке

сайт российского журнала Digital Photo
photoscape.ru — сайт, посвящённый цифровой фотографии
Раздел на IXBT.com о цифровом фото
ЖЖ-комъюнити digcam

Ресурсы о цифровой фотографии на английском языке

dpreview.com
dcresource.com
imaging-resource.com
steves-digicams.com
Спецификация EXIF

Основные производители цифровых фотоаппаратов

Nikon
Canon
Olympus
Pentax
Fujifilm
Sony
Panasonic
Konica
Kodak
Samsung

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Цифровая фотография" в других словарях:

Фотография — Фотоаппарат «Москва 2» Фотография (фр. photographie от др. греч … Википедия

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

фотография — сущ., ж., употр. часто Морфология: (нет) чего? фотографии, чему? фотографии, (вижу) что? фотографию, чем? фотографией, о чём? о фотографии; мн. что? фотографии, (нет) чего? фотографий, чему? фотографиям, (вижу) что? фотографии, чем? фотографиями … Толковый словарь Дмитриева

Цифровая фотокамера — Canon PowerShot A60 Основная статья: Фотоаппарат Цифровой фотоаппарат устройство, являющееся разновидностью фотоаппарата, в котором светочувствительным материалом является матрица или несколько матриц, состоящая из отдельных пикселей, сигнал с… … Википедия

ФОТОГРАФИЯ — область науки, техники и искусства, использующая и изучающая аналоговые методы получения на светочувствительных материалах видимых изображений объектов (фотографий) или способы регистрации явлений, излучений и др. физ. и хим. процессов. Различают … Большая политехническая энциклопедия

Фотография высокого динамического диапазона — Фотографическая широта характеристика светочувствительного материала (фотоплёнки, передающей телевизионной трубки, матрицы) в фотографии, телевидении и кино. Определяет способность светочувствительного материала правильно передавать яркость… … Википедия

Бессеребряная фотография — Фотоаппарат «Москва 2» Фотография (фр. photographie от др. греч. φως / φοτος свет и γραφω пишу) техника рисования светом, светопись: получение и сохранение статичного изображения на светочувствительном материале (фотоплёнке ил … Википедия

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

Цветная фотография — совокупность способов получения фотографических изображений, воспроизводящих с некоторой точностью как яркостные, так и цветовые различия фотографируемых объектов. Технически является частным случаем спектрозональной съёмки Цветная фотография… … Википедия

Портал:Фотография — Начинающим · Сообщество · Порталы · Награды · Проекты · Запросы · Оценивание География · История · Общество · Персоналии · Религия · Спорт · Техника · Наука · Искусство · Философия … Википедия

Цифровой рентген — современный метод диагностики костной ткани и органов при помощи рентгеновского излучения. Классический рентген практикуется и сегодня, однако, в отличие от цифрового имеет недостатки.

В чём заключается суть рентгена

Использование цифрового оборудования увеличило качество и информативность исследования. Технология сохраняет результаты диагностики на любой цифровой носитель или отправляет по электронной почте в формате DICOM, HL7, что исключает утерю рентгенологического заключения.

Ещё одно удобство — возможность длительно сохранять снимок в идеальном состоянии. Стандартное изображение на плёнке со временем теряет качество, тускнеет и царапается в отличие от цифрового аналога. Классический рентген делает только один снимок, который продублировать невозможно. Современный вариант диагностики позволит сделать любое количество изображений.

Положительные стороны диагностики

Цифровая рентгенология и первое её преимущество — возможность документировать полученные результаты обследования. Так, при стандартном исследовании, снимок, по сути, единственный «документ», подтверждающий прохождение диагностики, когда цифровая рентгенография разрешает архивировать данные, хранить в единой базе.

Кроме этого, исследование открывает доступ к снимкам в любое время, удалённо, что помогает разрешать многие моменты.

Главным моментом является лучевая нагрузка, этот показатель в первую очередь оценивается при назначении того или иного диагностического мероприятия.

Цифровое обследование от плёночного отличается меньшей лучевой нагрузкой — облучение в 10 раз меньше. Доза составляет 0,02-0,3 мЗВ в зависимости от вида диагностики (флюорография, маммография и т. д.) массы человека, исследуемого органа и его плотности.

Пример: при прохождении флюорографии на сканирующем аппарате (Проскан) доза составит 0,02-0,05 мЗВ, в плёночном варианте 0,1-0,3 мЗВ.

Следующая положительная сторона — техническая возможность, а именно наличие опций, которые увеличивают контрастность изображения, резкость, размеры. Это помогает врачу эффективно оценить обстановку, определить диагноз и лечение.

Цифровое рентгенологическое оборудование позволяет изображения отражать зеркально, поворачивать или кадрировать. При необходимости сохраняются комментарии к снимкам на персональном компьютере.

На фоне перечисленных положительных сторон, стоит отметить ценовую политику диагностики. Она не требует использования дорогостоящей плёнки и специальных реактивов, что делает её доступной.

В каких случаях исследование противопоказано

Цифровая рентгенография не имеет противопоказаний, при острой необходимости проводится в период беременности и детям младшего возраста.

Диагностика чётко указывает на наличие воспалительного процесса в лёгких, начальные стадии туберкулёза и атипичные образования.

Учитывая меньшую концентрацию излучения, по сравнению с плёночным исследованием и КТ, не даёт пациенту права назначать себе исследование без консультации с врачом. Диагностика определяется специалистом, после физикального осмотра, сбора анамнеза и предварительных лабораторных тестов. Некоторые современные аппараты при помощи экспонометра могут определять допустимую лучевую нагрузку на организм пациента.

Рентгенологический миф

Пациенты уверены, что радиационное излучение накапливается в организме, неблагоприятно воздействуя на его состояние. Такое утверждение неоправданно и является мифом. При рентгене, носитель радиации — электромагнитные волны, исчезающие сразу после выключения оборудования. Они не обладают свойством накопления в организме, в отличие от радиоактивной формы йода. По этой причине не нужно пугаться диагностики при её назначении врачом.

Что позволяет обнаружить цифровой рентген

Диагностика головного мозга может визуализировать субдуральную и эпидуральную гематому, субарахноидальное кровоизлияние, инсульты и метастазы.

Патологии респираторного тракта: лёгочный фиброз, рак лёгких, пневмония, бронхит.

Рентгенологические исследования проводятся в абдоминальной области, покажут: местные опухоли, метастазы, очаги воспаления, абсцессы, структурные изменения и другое.

Рентген позвоночника проводится при подозрении на локальные повреждения, грыжи спинного диска, инфекции, онкологию.

Однако, это далеко не все диагностические возможности цифровой рентгенографии, исследование проводится для подтверждения или исключения заболеваний и патологических нарушений.

Этапы диагностического мероприятия

Диагностика не требует проведения подготовительных процедур. Перед манипуляцией нужно снять металлические украшения и вещи с элементами металла. Исследование не занимает много времени, проходит в течение одной минуты. Заключение рентгенолога получают в тот же день или спустя сутки.

Стоит обратить внимание, что результаты не подразумевают под собой наличие определённого диагноза. Специалист описывает увиденное на рентгене и выдаёт заключение. Постановкой диагноза занимается профильный специалист.

Современные методы рентгенографии помогают получить высокоточные и информативные результаты, что делает исследование незаменимым в медицинской практике. Сделать цифровой рентген можно в частных клиниках, информацию о виде аппарата и дозах спрашивайте у рентгенолаборанта.

Видео

Цифрова́я фотогра́фия — технология фотографии, использующая вместо светочувствительных материалов, основанных на галогениде серебра, преобразование света светочувствительной матрицей и получение цифрового файла, используемого для дальнейшей обработки и печати.

Поскольку обработка полученных файлов изображения производится на компьютере (или на другой цифровой технике), цифровая фотография часто относится к области информационных технологий.

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

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

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

Содержание

Фотосенсор [ править | править код ]

Размер фотосенсоров и угол изображения [ править | править код ]

Формат кадра [ править | править код ]

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

Устройство цифрового фотоаппарата [ править | править код ]

Виды цифровых фотоаппаратов [ править | править код ]

Цифровые фотоаппараты со встроенной оптикой [ править | править код ]

Зеркальные фотокамеры [ править | править код ]

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

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

Среднеформатные и прочие профессиональные цифровые камеры [ править | править код ]

Читайте также: Смарт часы sony sw2

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

Цифровые задники [ править | править код ]

Цифровые «задники» (англ. Digital Camera Back ) применяются для переоборудования плёночных фотоаппаратов (обычно дорогих профессиональных зеркальных камер с наработанным набором сменных объективов). Они представляют собой устройства, содержащие светочувствительную матрицу или подвижный линейный сканер, процессор, память и интерфейс с компьютером. Цифровой задник устанавливают на фотоаппарат вместо кассеты с плёнкой. В некоторых случаях размер матрицы делают меньше размера кадра (например, 12×12 мм вместо 24×36 мм у «задника» Филипс (1990 г.)

Параметры цифрового фотоаппарата [ править | править код ]

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

Количество и размер пикселей матрицы [ править | править код ]

В цифровых фотокамерах число физических пикселей является основным маркетинговым параметром и бывает от 0.1 (у веб-камер и встроенных камер) — до

6-9 мкм, в малых — меньше

Видоискатели [ править | править код ]

Прямой видоискатель

Стеклянный глазок
Светоделитель
Электронный видоискатель EVF
Шарнирное зеркало (Зеркальный видоискатель)

ЖК видоискатель

Форматы файлов [ править | править код ]

JPEG
TIFF (в большинстве цифровых аппаратов применяется 8-bit TIFF, что не даёт выигрыша в глубине цвета)
Raw — «сырой» набор оцифрованных данных с матрицы
DNG от англ. Digital NeGative — «цифровой негатив», унифицированный RAW формат.

Битовая глубина цвета [ править | править код ]

Носители данных [ править | править код ]

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

Достоинства и недостатки цифровой фотографии [ править | править код ]

Основные преимущества цифровой фотографии [ править | править код ]

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

Основные недостатки цифровой фотографии [ править | править код ]

Пикселизация, регулярная структура матрицы и фильтр Байера порождают принципиально другой характер шумов изображения, нежели аналоговые фотографические процессы. Это приводит к восприятию изображения, особенно полученного на пределе возможностей камеры, как более искусственного, не «природного».
Ещё одной проблемой является уменьшение разрешающей способностифотосенсора главным образом в зависимости от его габаритов. В малых фотосенсорах, где высока плотность пикселей, имеет место смешивания зон генерации носителей (внутреннего фотоэффекта) из-за плотной упаковки их и др. [3]
Принципиальные трудности доказательства аутентичности цифровой фотографии, в связи с самой сутью цифровых технологий копирования файлов и обработки изображений.
Преобладающее большинство матриц имеют небольшую фотографическую широту, что не позволяет без потери деталей снимать сюжеты с большим диапазоном яркости.

Искусство цифровой фотографии [ править | править код ]

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

Термин «цифровая фотография» позволяет дифференцировать изображения, созданные с помощью процесса цифрового фотографирования и/или компьютерного редактирования, от изображений, полученных в результате съёмки плёночной аналоговой фотокамерой. [4] .

Наряду с применением в бытовых и массовых практиках, цифровая фотография быстро привлекла внимание профессиональных фотографов и художников. Начиная с конца 1980-х годов они создают выразительные цифровые фотопроизведения, в которых рассуждают о важных вопросах современности, эстетизируют окружающую действительность, рефлексируют на тему дематериализации образа в эпоху цифровой культуры. В работах таких мастеров фотографии, как Инез ван Ламсверде, Патриция Пиччинини, Нэнси Бёрсон, Энтони Азиз и Сэмми Качер, цифровой образ предстаёт как изменчивый, нестабильный, пугающий. Другие, напротив, приветствуют дематериализацию фотообраза, видя в потере прямой связи образа и реальности новые возможности для творчества художника ( Дж. Уолл, А. Гурски и пр.) или основания для переопределения того, что всегда считалось искусством (К. Селтер, С. Силтон и др.).