Электронные самоделки

Сердцем любого цифрового фотоаппарата является светочувствительная матрица CCD (Charge Coupled Device, т. е. ПЗС — прибор с зарядовой связью). Обычно в камерах используется 1/3-дюймовая CCD, состоящая из элементов, преобразующих световые волны в электрические импульсы (аналогоцифровой преобразователь (АЦП) заменяет электрические заряды цифровой информацией). Количество таких элементов более 810 000 в современных «средних» камерах с разрешением от 1024*768. Сами матрицы не являются новым изобретением — родившись как оборудование для физических экспериментов (в частности, в физике высоких энергий), они уже давно используются в видеокамерах.

Как и в обычных фотоаппаратах, качество кадра «цифровиков» во многом определяется качеством объектива. В среднем, камеры любительского уровня (и высокого, и низкого разрешения) комплектуются объективами с фокусным расстоянием около 5 мм (примерно соответствует фокусному расстоянию 35-миллиметровых объективов обычных пленочных камер) и фиксированной диафрагмой (aperture). Другие модели обладают объективами с переменным фокусным расстоянием (zoom).

4.6.3. Анализ характеристик цифрового фотоаппарата

Для многих фотографов и пользователей графических программ самым легким способом оценить цифровой фотоаппарат является анализ его оптической системы, ведь многие цифровые фотоаппараты используют в качестве оптической основы профессиональные 35-миллиметровые фотоаппараты. Как цифровые технические характеристики (глубина цвета и разрешение) практически влияют на качество изображения?

Понятие о глубине цвета в цифровом фотоаппарате

Динамический диапазон полутонов, захватываемых фотоаппаратом, от самого яркого до самого темного элемента в первую очередь определяется глубиной цвета. Это напоминает принцип действия планшетного сканера. Например, невысокие по цене (и самые простые по сервису) цифровые фотоаппараты, такие как Apple QuickTake 3500, Kodak DC-400 и Model-4 от компании Dycam, способны захватывать 24 бита цвета (8 бит данных для каждого цвета RGB-диапазона). Камеры классом повыше типа Kodak DCS-460 захватывают 36 бит, что дает более точную детализацию изображения с меньшим шумом. На самом верху классификации находится Leaf Digital Camera Black, которая производит снимки с глубиной цвета 14 бит на каждый RGB-цвет.

Понятие о разрешении в цифровом фотоаппарате

Разрешение в цифровом фотоаппарате базируется на количестве горизонтальных и вертикальных элементов изображения, которое он может захватить. Как и в сканере, эти элементы изображения называются пикселами (пс). Чем больше количество пикселов по горизонтали и вертикали, тем выше разрешение фотоаппарата и, следовательно, более четким получается изображение и более мягкими цветовые переходы.

Относительно дорогие аппараты (по цене от 10 000 руб на сентябрь 2006 г. в регионе Санкт-Петербурга), как правило, предполагают наилучшее разрешение. Например, Kodak DCS-460 обладает разрешением 2000×3000 пикселов (6 Мпс). Аппарат фирмы Apple QuickTake 3500, который стоит в розницу меньше 3000 руб., имеет самое большое разрешение — 640×480 пикселов. Такого класса фотокамерами комплектуются современные сотовые телефоны.

К сожалению, многие люди (даже знакомые с цифровой графикой) находят для себя сложным разобраться в том, каким образом размеры в пикселах превращаются в качество изображения. Для понимания этого сначала необходимо уяснить, что размеры в пикселах, как правило, основываются на разрешении 72 ppi (пиксела на дюйм). Также важно понимать, что уменьшение размера цифрового изображения увеличивает количество пикселов на дюйм. Таким образом, проблема разрешения, как правило, сводится к следующему вопросу: каков самый большой размер, до которого вы можете уменьшить (сжать) изображение без опасности потерять его высокое качество на выходе?

Для достижения наилучших результатов при выводе изображения на печать разрешение должно быть в 1,5–2 раза больше экранной частоты (измеряется в строчках на дюйм), используемой при выводе изображения.

Предположим, вы используете цифровой фотоаппарат Kodak DCS 460 и вам надо отослать изображение размером 7×7 дюймов и разрешением 225 ppi в журнал. Для того чтобы определить, можете ли вы сфотографировать изображение, которое бы отвечало этим требованиям, просто разделите требуемые пикселы на дюйм в горизонтальном и вертикальном разрешении цифрового аппарата. Максимальный возможный размер изображения с разрешением в 225 ppi будет равен приблизительно 13×9 дюймов (3000:225 = 13, 33 дюйма и 2000: 225 = 8,89 дюйма).