Кыпчакский язык. Политические титулы, должности и сопутствующие термины

Для начала попробуем узнать, что же такое цифровая . Сравнивая термины «пленочная фотография» и «цифровая фотография», не сложно понять, что и то, и другое — фотография. Но если в первом случае это фотография на пленке, то во втором — фотография, во-первых, без пленки, а во-вторых, «с цифрами». Все верно. Принципиальное отличие цифровых камер от пленочных заключается в том, что изображение, картинка внешнего мира, сохраняется в них не на пленке, а в памяти фотоаппарата в цифровом виде, то есть как обычные картинки на компьютере.

Получается этот любопытный эффект следующим образом: изображение, свет, проходящий через объектив цифровой камеры, падает не на пленку, как мы к тому привыкли, а на сенсор. Сенсор — самая важная часть цифрового фотоаппарата — представляет собой матрицу светочувствительных элементов, которые, реагируя на падающий свет, подают разные электронные сигналы. Полученные сигналы обрабатываются специальным микропроцессором и преобразуются в цифровой вид. Вот, собственно, и все — фотография готова.
Вся эта хитрая технология оказывается очень простой для пользователя. Нажатие на спуск — секунду на раздумья — и фотограф видит готовый результат на экране камеры. Крайне просто. Не нужно проявлять пленку (которую еще нужно «отщелкать» до конца, иначе — неэкономно), не нужно печатать снимки, чтобы потом выкидывать те, что не получились — все видно сразу. Пожалуй, именно простота послужила одной из главных причин популяризации цифровой фотографии. Популяризации, надо заметить, тотальной и всеобщей. Не зря во вступлении было сказано о смерти пленки — так оно и есть. Цифровая фотография все более и более теснит пленочную, а вскоре ее и вовсе заменит. Так, в Японии за минувший год продажи цифровых фотокамер превысили продажи традиционных пленочных фотоаппаратов. В Европе и Америке «цифра» вплотную подобралась к пленке, однако, прогнозировать, когда она полностью заменит плёнку, дело неблагодарное.
Кроме современности идеи и простоты использования есть у цифровых камер и другие преимущества перед пленкой:
Во-первых, скорость обработки. Как уже было сказано, снимок цифровой камеры не нужно проявлять или нести в фотолабораторию и т.п. В те далекие времена, когда цифровые фотоаппараты были еще малодоступными диковинными зверушками, уже тогда их любили журналисты и репортеры: свежая компрометирующая фотография местной поп-звезды красовалась на обложке только что отпечатанных газет сразу же после съемки, а не совершала долгое путешествие от фотографа в фотолабораторию, оттуда к слайд-сканеру, и только от него — к дизайнерам.

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

Достоинства

Быстрое получение результатов

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 или уменьшает возможности 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 плёнки - светочувствительностью и цветовым балансом (также, называемым балансом белого ).

Цифровой шум

На левой части изображения приведён фрагмент фотографии снятой при неблагоприятных условиях (длинная выдержка, высокая чувствительность ISO), шум хорошо заметен. На правой части изображения - фрагмент фотографии снятой при благоприятных условиях. Шум практически незаметен

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

Шум в большей степени проявляется в тенях 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 плёнки, отдельное зерно повторяет форму и размер светочувствительного кристалла эмульсии	… шумовыми отклонениями, привнесёнными 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, неровными 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 …	… практически не проявляется	… проявляется слабо
На чёрных участках…	… практически не проявляется	… проявляется наиболее сильно

В отличие 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 ещё 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.

При конвертации RAW-файлов мы работаем с неизменёнными данными с матрицы аппарата и поэтому можем более точно работать с подавлением шумов, так как изображение и шумы на нем не размыты интерполяцией цветовых плоскостей (см. раздел Устройство цветного сенсора и его недостатки ).

Муар

Дефект. Муар при съемке текстуры (мира контраста)

При цифровой съемке происходит растрирование изображения. Если в изображении присутствует другой (не обязательно равномерный) растр, при фокусировке дающий частоты близкие к частоте к растра сенсора, может возникнуть муар - биение растров, образующее зоны усиления и ослабления яркости. Они могут сливаться в линии и текстуры, изначально отсутствующие 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. Большинство современных камер используют высокое разрешение сенсора, а также специальные фильтры слегка размывающие изображение, так что возможный муар довольно слаб.

Высокое энергопотребление

В плёночной фотографии изображение получается химическим способом, не требующим электричества. Электричество могут использовать только дополнительные электронные компоненты (дисплей, вспышка, моторы, автофокус, экспонометры и т. п.), если камера ими оборудована. Процесс же получения и записи цифрового изображения является полностью электронным. В связи с этим, подавляющее большинство цифровых камер потребляют больше электроэнергии, чем их электронные плёночные аналоги (механические плёночные камеры, разумеется, вообще ничего не потребляют). Особенно высоким энергопотреблением отличаются компактные камеры, использующие в качестве видоискателя жидкокристаллический экран , с люминесцентной подсветкой.

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 батарей размеров AA и AAA , 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 плёночным по качеству картинки (в основном, по разрешению и цифровому шуму).

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

Системы с массивом цветных фильтров

Наиболее распространённая ныне цветная плёночная фотография использует многослойную фотоэмульсию со слоями, чувствительными к разным диапазонам спектра видимого света.

Большинство же современных цветных цифровых камер используют для цветоделения мозаичный фильтр Байера или его аналоги . В фильтре Байера каждый датчик на фотосенсоре имеет светофильтр одного из трёх основных цветов и воспринимает только его.

Такой подход имеет ряд недостатков.

Потери разрешения и цветовые артефакты

Полное изображение получается восстановлением (интерполяцией) цвета промежуточных точек в каждой из цветовых плоскостей. Таким образом, возможны ошибки интерполяции, которые снижают разрешение (резкость) изображения.

Интерполяция может давать неверный цвет, и таким образом, давать дополнительный цветовой шум даже при высоких ISO и чуствительность. К уже рассмотренным выше недостаткам следует отнести ).

Решением данных вопросов занимаются конвертеры RAW-файлов и программы редактирования фотографий .

Чувствительность

Для хорошего цветопередачи каждый пиксель должен принимать только часть спектра падающего света. Таким образом, часть света будет не учтена, что приведёт к падению чуствительности. (В системах с цветоделительной призмой потенциально меньшее количество света поглощается).

Альтернативные схемы цветоделения

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 трёхсенсорной системы является совмещение трёх получающихся изображений в одно. Но это не мешает использовать её 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 хроматическая аберрация , 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 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.

Дихроичное деление внутри пикселя

Создан прототип матрицы с цветоделением внутри пиксела, лишённой большинства недостатков всех вышеперечисленных методов цветоделения. Однако его чрезвычайно низкая технологичность препятствует его широкому внедрению.

Сравнительные особенности

Быстродействие

Цифровые и плёночные камеры, в общем, имеют схожее быстродействие, определяемое задержками перед съёмкой 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 ГРИП), 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.

Задержка видоискателя

Неоптические видоискатели, применяемые в незеркальных цифровых камерах - ЖК-экран или электронный видоискатель (окуляр с ЭЛТ или ЖК-экраном), могут показывать изображение с задержкой, что, 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 - 0,1-0,2 секунды.

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

Задержка при непрерывной съёмке

Задержка при непрерывной съёмке обусловлена обработкой текущего кадра и подготовкой к съёмке следующего, которые требуют некоторого времени. Для плёночной камеры такой обработкой будет перемотка плёнки 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 её оптимизации используется кэширование - запись файла в буфер, 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 её 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 съёмке) влияет время, необходимое для зарядки вспышки, если она используется.

Максимальное количество кадров при непрерывной съёмке

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

Съёмка в инфракрасном диапазоне

Большинство современных (2008 год) цифровых камер содержит фильтр , удаляющий из светового потока инфракрасный компонент. Однако в ряде камер этот фильтр можно снять и, отфильтровав видимую часть света, фотографировать в невидимом инфракрасном диапазоне (съёмка теплового излучения или съёмка с инфракрасной подсветкой)

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

Матрица на печатной плате цифрового фотоаппарата Матрица или светочувствительная матрица специализированная аналоговая или цифро аналоговая интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных элементов фотодиодов. Предназначена для… … Википедия

Цифровая фотография дано доказала своё превосходство над плёнкой, но всё же победа не окончательна. Есть в плёнке что-то притягательное. То, что заставляет с трепетом изучать теплоту цветов и уникальную зернистость глади фотокарточки. Конечно кто-то возразит и скажет, что все эти свойства можно придать цифровому снимку в графическом редакторе. Возможно плёнкой пользуются те, кто настольгирует по былым временам.

Все снимки в примерах сделаны с одинаковыми настройками на цифровую фотокамеру Nikon D800 и плёночную Nikon F100. В обоих случаях используется один и тот же объектив Nikon 50mm f/1.4.

Слева плёночный кадр. Цифра - справа. Диафрагма: f/2.8-, выдержка: -1/1600-, Светочувствительность -ISO: 100.

Преимущества съёмки на плёночный фотоаппарат

Плёнка имеет малое количество кадров. Каждый кадр обходится в определённую сумму, так что фотографу приходится более осмысленно выбирать сюжет и настраивать камеру. Материал сразу отсмотреть невозможно, поэтому приходится до совершенства оттачивать навыки настройки всех параметров камеры. Ведь и графического редактора тоже нет.
Плёночные камеры стоят гораздо дешевле цифровых. Каждый может позволить себе такое устройство и приступить к съёмке.
Плёнка имеет более широкий динамический диапазон, чем цифра. Это значит, что контрастные сцены со сложным освещением будут выглядеть на плёночных кадрах лучше. Хотя глядя на последние разработки в области цифровой фотографии стоит заметить, что современные устройства среднего и профессионального класса имеют функции расширения динамического диапазона и режимы съёмки HDR.
Плёночные дальномерные камеры стоят достаточно дё1шево при том, что цифровые аналоги появились лишь в 2006 году и имеют более высокую стоимость.
Плёночное зерно придаёт снимку определённую магию и притягательность в то время как цифровой шум просто убивает кадры.
Батарея плёночных фотоаппаратов служит гораздо дольше за счет меньшей энергозатратности, чем в случае с цифровыми устройствами.

Слева плёночный кадр. Справа цифровой. Диафрагма: f/1.8-, выдержка: 1/320-, светочувствительность -ISO: 100.

Отрицательные качества плёнки

Проявка, сканирование да и сама плёнка стоят денег.
Процесс получения снимка на фотобумаги трудоёмкий и требует специального оборудования и знаний.
Профессионалы имеют дома фотолаборатории, но это не всем удобно, поэтому многие фотографы не могут получить свои снимки без участия посредника - проявочной студии.
Плёнка должна храниться в футлярах. Каждый нужно подписать. Со временем их накопится очень много и придётся выделить большое пространство для хранения.
Чтобы плёночный кадр перевести в цифру, его необходимо отсканировать, а это приведёт к потере качества.

Слева плёночный кадр, справа - цифровой. Диафрагма: f/5-, выдержка: -1/640-, светочувствительность -ISO: 100.

Преимущества цифровой фотографии

Цифровые устройства работают существенно быстрее плёночных. Им не нужно время на перемотку кадров. Такие камеры наилучшим образом подходят для съёмки событий, требующих максимальной реакции и скорости. Это репортажная съёмка, спортивные соревнования и съёмка животных.
Карта памяти значительно меньше плёнки. При этом на ней можно хранить гораздо больше снимков.
Отснятый материал можно тут же просмотреть.
Для редактирования кадра достаточно загрузить его в графический редактор, а не заниматься изнурительной оцифровкой с потерей качества. Также большинство фотоаппаратов способны сохранять изображения в формате RAW, что позволяет работать непосредственно с той информацией, которую получает сенсор камеры без потери качества.
Подавляющее большинство цифровых фотокамер умеют снимать видео. Современные устройства делают это на уровне кинокамер.
Цифровики дают возможность манипулировать светочувствительностью сенсора и балансом белого. В случае с плёнкой для того, чтобы изменить один из этих параметров придётся менять тип плёнки. А пока плёнка не выработана вся, её нельзя вынимать из камеры.

Плёнка слева, цифровой снимок справа. Диафрагма: f/2.8-, выдержка: -1/400, светочувствительность -ISO: 100.

Недостатки цифровой фотографии

Высокая стоимость цифровой фототехники.
Дешёвые цифровые фотоаппараты вносят слишком большие изменения в получаемый снимок при конвертации в Jpeg. Переходы в ярких участках плохо передаются, а снимки становятся излишне контрастными.
Случаются засорения матрицы. Это приводит к необходимости проведения кропотливой процедуры по очистке сенсора. В противном случае на длительной выдержке будут видны пятна от пыли на снимках.
Архив с цифровыми фотографиями нужно держать на надёжных носителях и желательно резервировать. При повреждении жесткого диска вся информация будет утрачена. Вероятность повреждения плёнки ниже.