Вспомогательные (прикладные) дисциплины. Фотодело

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. Чем больше количество пикселов по горизонтали и вертикали, тем большие разрешительные возможности фотоаппарата, и следовательно более чётким получается изображение и более мягкими цветовые переходы.

Геометрические размеры матрицы указывают по диагонали. Она указывается простой дробью, например 1/1,8 в дюймах. Размер матрицы определяет, какую площадь занимает квадратик размером 1 пиксель на ней. Максимальный размер матрицы равен 24 х 36 мм и соответствует размеру кадра стандартной фотопленки. Чем больше площадь матрицы, тем больше информации получит один сенсор, а значит, передача изображения будет более точной. Но, это без учета совместимости с объективом.

Матрица состоит из четырёх слоёв , каждый из которых выполняет свои функции. 1. Поступил поток света на ячейку – Да. Не поступил поток света на ячейку – Нет. Далее реакция на поступление заданного количества потока света и разложение по цветам установленной шкалы: 2. Синий – да/нет; 3. Жёлтый – да/нет; 4. Красный – да/нет. Информация о яркости и цвете объекта передаётся сочетанием трёх основных цветов – красного (R), зелёного (G), синего (B). Первоначально цветовые виды сигнала формируются в виде компоненты RGB сигналов. При дальнейшей обработке для обеспечения совместимости с чёрно-белым изображением переходят к набору компонентных сигналов – яркостному и двум цветоразностным, получаемым из сигналов RGB путём матрицирования. Всего 8 пикселов.

АЦП, используемые в цифровых камерах, характеризуются по уровню битового разрешения. Один пиксел равен одному биту. Из этих 8 комплексных пикселов/битов образуется один байт, который позволяет определить 256 цветов или оттенков серого. При 24 битовом восприятии света и разложении по цветам: синий, жёлтый, красный – 8 битов (1 байт) объединяются в один условный цветовой пиксел. Двоичная система цифр получила название «БИТ» (от анлийского – Binary digit). Множественное число цифр называется словом, а число битов в слове длиной слова. Число их 8 битов – 16 цифр называется байтом (byeight).

1.5.5. Шумы цифровых камер

При отсутствии достаточного количества света при съёмке в элементах ПЗС самопроизвольно, образуется небольшой фоновый заряд, именуемый как темновой ток (dark current) или шум. А где ток, там и сигнал, который интерпретируется камерой как реальная видеоинформация. Шумы появляются на снимке в виде хаотично распределённых цветовых пятен. Именно поэтому в темноте и "шумят" цифровые камеры. Чем больше пикселей размещено на матрице, тем меньше их размер и тем плотнее они расположены. Плотно «упакованные» датчики во время работы быстро нагреваются, и шумы могут появиться уже при небольшой чувствительности матрицы и при коротких выдержках. Чем больше физический размер пикселя, тем больше площадь, поглощающая свет и тем ниже уровень шумов на снимке.

При просмотре видеозаписей, сделанных в условиях низкой освещенности, кажется, что изображение дрожит. На экране монитора появляется множество точек на изображении, цвет и яркость которых резко отличается от усреднённого значения на данном участке. Чем меньше размеры матрицы, тем больше она "шумит". Цветовой шум более заметен на однородных по цвету и яркости снимках. Поэтому при подготовке к съёмке необходимо учитывать приемлемое отношение "сигнал/помеха" (signal-to-noise ratio). Размер пиксела, его микроминиатюризация из-за чувствительности сенсоров к инфракрасному свету совершенно четко ограничена снизу длиной волны около 1000 нм.

1.5.6. Взаимосвязанные параметры матрицы и объектива

Скорость работы любого цифрового фотоаппарата складывается из различных характеристик: времени готовности к работе после включения, скорости срабатывания автоматического фокуса, скорости записи снимков на карту памяти, производительности модели в режиме непрерывной съёмки. Все модели цифровых камер условно можно разделить на несколько основных групп. Модели начального уровня, ультра компактные модели, влагозащитные модели, модели любительского класса, модели с большим зумом. А также модели полупрофессионального класса, и «серьёзные» цифровые зеркальные модели.

Цифровые камеры начального уровня предназначены для повседневно-бытовой съёмки. Они имеют полностью автоматизированный один режим съёмки. Модели, в основном оснащены матрицей с разрешением 3,2 Мегапиксела (МП), что достаточно для получения отпечатка среднего качества форматом 10х15 см.