Цифровая фотография - Digital photography

Nikon D700 - 12,1-мегапиксельная полнокадровая зеркалка
В Canon PowerShot A 95

Цифровая фотография использует камеры содержащие массивы электронный фотоприемники производить изображений сосредоточено линза, в отличие от воздействия на фотопленка. Захваченные изображения оцифрованный и хранится как компьютерный файл готов к дальнейшей цифровой обработке, просмотру, электронное издание, или же цифровая печать.

До появления такой технологии, фотографии были сделаны путем экспонирования светочувствительных фотопленка и бумага, которая была обрабатывается 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.

Первый потребитель цифровые фотоаппараты были проданы в конце 1990-х.[1] Профессионалы медленно тяготели к цифровым технологиям и были привлечены, 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

Дальнейшая информация: История фотоаппарата § Цифровые фотоаппараты, 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, первый цифровое изображение был произведен на компьютере Расселом Киршем. Это был образ его сына.[4]

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

В металл-оксид-полупроводник (MOS) процесс, изобретенный инженерами Мохамед Аталла и Давон Канг в Bell Labs в 1959 г.,[5] привело к развитию цифровых полупроводник датчики изображения, в том числе устройство с зарядовой связью (CCD), а затем CMOS сенсор.[6] Первым полупроводниковым датчиком изображения была ПЗС-матрица, изобретенная физиками. Уиллард С. Бойл и Джордж Э. Смит в Bell Labs в 1969 году.[7] Изучая процесс MOS, они поняли, что электрический заряд был аналогом магнитного пузыря и что он может храниться на крошечном MOS. конденсатор. Поскольку это было довольно просто изготовить ряд МОП-конденсаторов в ряд, они подключали к ним подходящее напряжение, чтобы заряд мог переходить от одного к другому.[6] ПЗС - это полупроводниковая схема, которая позже использовалась в первых цифровые видеокамеры за телевизионное вещание,[8] и его изобретение было признано Нобелевская премия по физике в 2009.[9]

Первое изображение Марса было принято в качестве Маринер 4 пролетел над ним 15 июля 1965 года с системой камер, разработанной NASA / JPL. Позже, в 1976 году, аппарат Mars Viking Lander произвел цифровые изображения поверхности Марса. Хотя это не то, что мы обычно определяем как цифровая камера, в ней использовался сопоставимый процесс. Он использовал трубка видеокамеры, за которым следует дигитайзер, а не мозаика твердое состояние сенсорные элементы. Это произвело цифровое изображение, которое было сохранено на ленте для последующей медленной передачи обратно на Землю.[10][11]

Первая опубликованная цветная цифровая фотография была выпущена в 1972 г. Майкл Фрэнсис Томпсетт с использованием технологии CCD-сенсора и был показан на обложке Журнал Электроника. Это была фотография его жены Маргарет Томпсетт.[12]В Cromemco Cyclops, цифровая камера, разработанная как коммерческий продукт и подключенная к микрокомпьютеру, была представлена ​​в февральском выпуске журнала Популярная электроника журнал. Он использовал металлооксидный полупроводник (MOS) для своих датчик изображений.

Важное развитие цифровых технологий сжатие изображений технология была дискретное косинусное преобразование (DCT), а сжатие с потерями метод, впервые предложенный Насир Ахмед пока он работал на Канзасский государственный университет в 1972 г.[13] Сжатие DCT позже стало основой для JPEG стандарт изображения, который был введен Объединенная группа экспертов в области фотографии в 1992 г.[14] JPEG сжимает изображения до гораздо меньших размеров файлов и стал наиболее широко используемым формат файла изображения.[15] Стандарт JPEG был в значительной степени ответственен за популяризацию цифровой фотографии.[16]

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

Первый цифровой однолинзовый рефлекс (DSLR) камера была Nikon Прототип SVC был продемонстрирован в 1986 году, за ним последовал коммерческий Nikon QV-1000C, выпущенный в 1988 году.[22] Первой широко доступной цифровой камерой была Dycam Model 1 1990 года; он также продается как Logitech Фотоман. Он использовал датчик изображения CCD, сохранял изображения в цифровом виде и напрямую подключался к компьютеру для загрузки изображений.[23][24][25] Первоначально предлагавшиеся профессиональным фотографам по высокой цене, к середине-концу 1990-х годов из-за технологических достижений цифровые камеры были широко доступны для широкой публики.

Появление цифровой фотографии также привело к культурным изменениям в области фотографии. В отличие от традиционной фотографии, темные комнаты и опасные химические вещества 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]

В камера телефона помог популяризировать цифровую фотографию, а также Интернет, социальные медиа,[27] и формат изображения JPEG.[16] Первый сотовые телефоны со встроенными цифровыми фотоаппаратами были произведены в 2000 г. Острый и Samsung.[28] Маленькие, удобные и простые в использовании телефоны с камерой сделали цифровую фотографию повсеместной в повседневной жизни широкой публики.

Количество сделанных фотографий

Согласно исследованию KeyPoint Intelligence / InfoTrends, в 2011 году во всем мире было сделано около 400 миллиардов цифровых фотографий, а в 2017 году этот показатель вырастет до 1,2 триллиона фотографий.[нуждается в обновлении ] Несколько миллиардов JPEG изображения производятся ежедневно с 2015 года.[29] Примерно 85% фотографий, сделанных в 2017 году, будут сделаны с смартфон а не традиционную цифровую камеру.[нуждается в обновлении ][30]

Цифровая камера

Основная статья: Цифровая камера

Датчики

Датчики изображения прочитать интенсивность света, и цифровая память устройства хранят информацию о цифровом изображении как Цветовое пространство RGB или как необработанные данные.

Два основных типа датчиков: устройства с зарядовой связью (ПЗС-матрица), в которой фотозаряд переносится на центральный преобразователь заряда в напряжение, и CMOS или же активные пиксельные датчики.

Многофункциональность и возможность подключения

За исключением некоторых линейный массив тип камеры на высшем уровне и простой веб-камеры на самом низком уровне цифровая память устройство (обычно карта памяти; дискеты и CD-RW реже) используется для хранения изображений, которые впоследствии могут быть переданы на компьютер.

Цифровые камеры могут делать снимки, а также записывать звук и видео. Некоторые можно использовать как веб-камеры, некоторые могут использовать PictBridge стандартный для подключения к принтеру без использования компьютера, а некоторые могут отображать изображения прямо на телевизоре. Точно так же многие видеокамеры можно делать неподвижные фотографии и хранить их на видеокассета или на флэш-память карты с той же функциональностью, что и цифровые фотоаппараты.

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 эффективности

Качество цифрового изображения складывается из различных факторов, многие из которых аналогичны характеристикам пленочных фотоаппаратов. Количество пикселей (обычно перечисляются в мегапикселей, миллионов пикселей) - это только один из основных факторов, хотя он и является наиболее продаваемым добродетель. 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 более высокий количество пикселей чем правый, но ниже 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. Одно из самых важных отличий - улучшение шум 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.

Количество пикселей

Количество пиксели п для данного максимума разрешающая способность (ш горизонтальные пиксели на час вертикальные пиксели) - это продукт п= ш × в. Это дает e. грамм. 1,92 мегапикселя (1 920 000 пикселей) для изображения 1600 × 1200.

В количество пикселей цитируемые производителями могут вводить в заблуждение, так как это может быть не количество полноцветных пикселей. Для камер, использующих одночиповый датчики изображения заявленное количество - это общее количество однотонных чувствительных фотодатчиков, независимо от того, расположены ли они в разных местах на плоскости, как и Датчик Байера, или в стопках 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 через демозаика (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. Показателем сравнительного увеличения линейного разрешения является квадратный корень из увеличения разрешения по площади, то есть мегапикселей во всем изображении.

Динамический диапазон

Практические системы визуализации, как цифровые, так и пленочные, имеют ограниченный "динамический диапазон ": диапазон яркость которые можно точно воспроизвести. Особенности слишком яркие объекты отображаются как белые без деталей; тени слишком темные цвета 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 на 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 FinePix S3 Pro цифровая зеркалка. Датчик изображения содержит дополнительные фотодиоды более низкой чувствительности, чем основные; они сохраняют детали в частях изображения, слишком ярких для основного датчика.

Визуализация с высоким динамическим диапазоном (HDR) решает эту проблему, увеличивая динамический диапазон изображений либо

  • увеличение динамического диапазона матрицы или
  • с помощью воздействия брекетинг и постобработка отдельных изображений для создания одного изображения с более высоким динамическим диапазоном.


Дальнейшая информация: Контакт

Место хранения

Много телефоны с камерой и большинство цифровых камер используют карты памяти имея флэш-память для хранения данных изображения. Большинство карт для отдельных камер Secure Digital (SD) формат; многие из них CompactFlash (CF) и другие форматы встречаются редко. Карта XQD формат был последней новой формой карты, предназначенной для видеокамер высокого разрешения и цифровых фотоаппаратов высокого разрешения. Большинство современных цифровых фотоаппаратов также используют внутренняя 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 видео и в режиме серийной съемки (сделайте несколько 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

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 ввели «цифровой интерфейс», позволяющий потребителям получать настоящие химические отпечатки (в отличие от струйных отпечатков) за час. Эти цены были аналогичны ценам на отпечатки с пленочных негативов.

В июле 2003 г. цифровые фотоаппараты вошли в одноразовый фотоаппарат рынок с выпуском Ритц Дакота Диджитал, 1,2-мегапиксельная (1280 x 960) цифровая камера на базе CMOS 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 фотоаппараты стоят менее 20 долларов, не считая обработки. Однако огромный спрос на сложные цифровые камеры по конкурентоспособным ценам часто приводил к сокращению производства, о чем свидетельствует значительное увеличение количества 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 35мм компактные камеры упали, поскольку производители продолжают переводить на аутсорсинг в такие страны, как Китай. Кодак объявили в январе 2004 г., что они больше не будут продавать пленочные фотоаппараты Kodak в разработанный мир.[35] В январе 2006 года Nikon последовал их примеру и объявил о прекращении производства всех моделей своих пленочных фотоаппаратов, кроме двух. Они будут продолжать выпускать бюджетные Nikon FM10, и высокого класса Nikon F6. В том же месяце Konica Minolta объявила, что полностью отказывается от производства фотоаппаратов. Цена 35 мм и APS (Расширенная система фото) компактные фотоаппараты упали, вероятно, из-за прямой конкуренции со стороны цифровых и, как следствие, увеличения предложения бывших в употреблении пленочных фотоаппаратов.[36] Pentax сократила производство пленочных фотоаппаратов, но не остановила его.[37] Технология усовершенствовалась так быстро, что одна из пленочных камер Kodak была снята с производства, прежде чем в том же году она была удостоена награды «Камера года». Снижение продаж пленочных фотоаппаратов также привело к сокращению закупок пленки для таких фотоаппаратов. В ноябре 2004 г. немецкое подразделение Агфа-Геваерт, 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, Кодак, и Agfa. Многие магазины, которые раньше предлагали фотообработка услуги 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] (Видеть Фотопленка.)

Кроме того, цифровая фотография также оказала положительное влияние на рынок. Растущая популярность таких продуктов, как цифровые фоторамки и отпечатки 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 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, состояние которых постоянно улучшается. 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.

Общественное влияние

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 манипулируют ("фотошоп"), что в конечном итоге они не выглядят совсем как исходная фотография, и это меняет их восприятие.[40] До появления цифровых фотоаппаратов фотографы-любители использовали либо печать, либо слайд фильм для своих фотоаппаратов. Слайды разрабатываются и демонстрируются аудитории с использованием слайд-проектор. 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 домашние компьютеры а не специализированное оборудование.

Телефоны с камерой, будучи большинством камер, возможно, оказывают наибольшее влияние. Пользователь может установить свои смартфоны загружать свои продукты в Интернет, сохраняя их даже в случае повреждения камеры или удаления изображений. В некоторых магазинах уличной фотографии есть киоски самообслуживания, которые позволяют печатать изображения прямо со смартфонов через Bluetooth технологии.

Архивисты и историки заметили преходящий характер цифровых медиа. В отличие от пленки и печати, которые осязаемы и доступны человеку сразу, хранение 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 неисправных или недоступных цифровых носителях. Они рекомендуют профессиональным пользователям и любителям разрабатывать стратегии для цифровое сохранение путем переноса сохраненных 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.

В сеть был популярным средством для хранения и обмена фотографиями с тех пор, как первая фотография была опубликована в Интернете Тим Бернерс-Ли в 1992 г. (изображение ЦЕРН домашняя группа Les Horribles Cernettes ). Сегодня сайты обмена фотографиями Такие как Flickr, Picasa, и ФотоВедро, а также социальная сеть сайты, 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, у журнала National Geographic 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

Основная статья: Фото манипуляции

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

Последние исследования и инновации

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

  • 3D модели возможно создан из коллекций обычных изображений. Полученную сцену можно рассматривать с новых точек зрения, но создание модели требует больших вычислительных ресурсов. Примером является Microsoft Photosynth, где в качестве примеров приведены модели известных мест.[45]
  • Панорамные фотографии могут быть созданы прямо в камере без необходимости какой-либо внешней обработки. Некоторые камеры оснащены 3D панорама возможность комбинирования снимков, сделанных одним объективом под разными углами, для создания ощущения глубины.
  • Расширенный динамический диапазон камеры и дисплеи имеются в продаже. Датчики с динамическим диапазоном более 1000000: 1 находятся в разработке, также доступно программное обеспечение для объединения нескольких изображений без HDR (снятых с разными обнажения ) в изображение HDR.
  • Размытость можно резко удалить флаттер затвор (мерцающий затвор, который добавляет к размытию подпись, которую распознает постобработка).[46] Это еще не коммерчески доступно.
  • Передовой боке Методы используют аппаратную систему из 2 датчиков, один из которых делает фото 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 манипулирование чувствительностью сенсора не одного, а 2 и более фильтры нейтральной плотности доступны.
  • Объект зеркальное отражение могут быть сняты с помощью управляемых компьютером источников света и датчиков. Это нужно для создания привлекательных изображений картины маслом, например. 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 съемными объективами, 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), увеличенные гамма дисплеи, встроенные GPS и Wi-Fi, а также компьютерное освещение.

Сравнение с пленочной фотографией

Основная статья: Цифровая фотография против пленочной

Преимущества уже в камерах потребительского уровня

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 также легче переносить и использовать, чем сопоставимые пленочные камеры. Они легче адаптируются к современному использованию изображений. Некоторые, особенно те, которые смартфоны, могут отправлять свои фотографии прямо на электронную почту или веб-страница или другое электронное распространение.

Преимущества профессиональных цифровых фотоаппаратов

В Мост "Золотые ворота ретушь для живописных световых эффектов
  • Возможен немедленный просмотр и удаление изображения; освещение и состав можно оценить сразу, что в конечном итоге сэкономит место для хранения.
  • 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 Использование детерминированных (неслучайных) алгоритмов идеально воспроизводимо и исключает вариации, общие для фотохимической обработки, которые делают многие методы обработки изображений трудными, если не непрактичными.
  • Цифровая обработка: цифровое изображение можно изменять и обрабатывать намного проще и быстрее, чем с помощью традиционных методов негатива и печати. Цифровое изображение справа было получено в необработанный формат изображения, обрабатываются и выводятся 3 различными способами из исходного файла RAW, затем объединяются и дополнительно обрабатываются для насыщенности цвета и других специальных эффектов для получения более впечатляющего результата, чем был первоначально получен с изображением RAW.

Такие производители, как Nikon и Canon способствовали принятию цифровые однообъективные зеркальные фотоаппараты (DSLR) по фотожурналисты. Изображения сняты на 2+ мегапикселей считаются достаточно качественными для небольших изображений при репродукции в газетах или журналах. Изображения с разрешением от 8 до 24 мегапикселей, присутствующие в современных цифровых зеркальных фотокамерах, в сочетании с объективами высокого класса могут приблизительно соответствовать деталям отпечатков с пленки. 35 мм пленка на основе SLR.[48][неудачная проверка ]

Недостатки цифровых фотоаппаратов

  • Как и в случае с любым дискретизированным сигналом, сочетание регулярной (периодической) структуры пикселей обычных электронных датчиков изображения и регулярной (периодической) структуры фотографируемых (обычно искусственных) объектов может вызвать нежелательные сглаживание артефакты, такие как ложные цвета при использовании камер с Шаблон Байера датчик. Псевдоним также присутствует в фильмах, но обычно проявляется менее очевидным образом (например, увеличивается детализация ) 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

Шум и зернистость изображения

Шум на изображении цифровой камеры иногда может быть визуально похож на зернистость 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.[49]

Частота кадров

В то время как некоторые пленочные камеры могут достигать скорости до 14 кадров в секунду, например Canon F-1 с редким высокоскоростным моторным приводом.,[50] профессиональные цифровые зеркальные фотоаппараты могут делать снимки с максимальной частота 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 способен снимать более 100 14-битных кадров. СЫРОЙ изображения до его буфер необходимо очистить, а оставшееся место на медиа хранилище может быть использован.

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

Цветопередача (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

Большинство цифровых фотоаппаратов наведи и снимай соотношение сторон 1,33 (4: 3), то же, что аналоговое телевидение или ранние фильмы. Однако 35 мм соотношение сторон изображения - 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 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. Аналогичное кадрирование происходит при печати других размеров, например, 5 "x7", 8 "x10" или 11 "x14".

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Меррин, Уильям (2014). Исследования СМИ 2.0. Рутледж. п. 29. ISBN  978-0415638630.
  2. ^ Миддлдич, Стив; Рука, Ди (2012). Дизайн для СМИ: пособие для студентов и журналистов-профессионалов. Рутледж. п. 328. ISBN  978-1405873666.
  3. ^ Нувер, Рэйчел. «Изобретатель видеомагнитофонов не дожил до падения блокбастера». Смитсоновский институт. Получено 2017-11-19.
  4. ^ Эрнандес, Пол (24 мая 2007 г.). «Отмечена пятидесятая годовщина первого цифрового изображения». NIST. Получено 2017-11-19.
  5. ^ «1960: Показан металлооксидный полупроводниковый (МОП) транзистор». Кремниевый двигатель. Музей истории компьютеров. Получено 31 августа, 2019.
  6. ^ а б Уильямс, Дж. Б. (2017). Революция в электронике: изобретая будущее. Springer. С. 245–8. ISBN  9783319490885.
  7. ^ Джеймс Р. Джейнсик (2001). Научные устройства 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. J. 49 (4): 587–593. Дои:10.1002 / j.1538-7305.1970.tb01790.x.
  9. ^ «Нобелевская премия по физике 2009 г. - пресс-релиз». www.nobelprize.org. Получено 2017-11-19.
  10. ^ Фред С. Биллингсли, «Обработка фотографий рейнджеров и мореплавателей», в Компьютеризированные методы визуализации, Труды 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 представлены к записывающему оборудованию пленки на компьютерную ленту. Таким образом, не возникает проблем с оцифровкой и синхронизацией, и операция сводится лишь к производству пленки, записанной в цифровом виде ».
  11. ^ «Моряк к Меркурию, Венере и Марсу» (PDF). Факты о НАСА. Получено 2 августа 2012.
  12. ^ Гош, Паллаб (1 февраля 2017 г.). «Цифровая обработка изображений получила инженерный приз». Получено 27 марта 2018 - через www.bbc.com.
  13. ^ Ахмед, Насир (Январь 1991 г.). "Как я пришел к дискретному косинусному преобразованию". Цифровая обработка сигналов. 1 (1): 4–5. Дои:10.1016 / 1051-2004 (91) 90086-Z.
  14. ^ «T.81 - ЦИФРОВОЕ СЖАТИЕ И КОДИРОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНЫХ ТОНОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ - ТРЕБОВАНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ» (PDF). CCITT. Сентябрь 1992 г.. Получено 12 июля 2019.
  15. ^ «Объяснение формата изображения JPEG». BT.com. BT Group. 31 мая 2018. Получено 5 августа 2019.
  16. ^ а б «Что такое JPEG? Невидимый объект, который вы видите каждый день». Атлантический океан. 24 сентября 2013 г.. Получено 13 сентября 2019.
  17. ^ «Вехи развития цифровой фотографии от Kodak». Международная организация женщин в фотографии. Получено 17 сентября 2007.
  18. ^ «Блог Kodak: у нас не было идей». Архивировано из оригинал 21 января 2013 г.
  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 об объективах. Получено 2017-11-19.
  21. ^ "История". Музей цифровых фотоаппаратов. Получено 2017-11-19.
  22. ^ Буш, Дэвид Д. (2011). Цифровой полевой гид Nikon D70. Джон Уайли и сыновья. ISBN  9781118080238.
  23. ^ "1990". История DigiCam Dot Com. Получено 17 сентября 2007.
  24. ^ «Dycam Model 1: первая в мире бытовая цифровая фотокамера». Музей компьютеров DigiBarn.
  25. ^ Кэролин Саид, «DYCAM Model 1: первая портативная цифровая фотокамера», 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. Дои:10.1080/01972243.2010.489854. S2CID  1661237.
  28. ^ «От J-Phone до Lumia 1020: полная история телефона с камерой». digitaltrends.com. 11 августа 2013 г.. Получено 27 марта 2018.
  29. ^ Баранюк, Крис (15 октября 2015 г.). «Защита от копирования может быть применена к файлам JPEG». Новости BBC. BBC. Получено 13 сентября 2019.
  30. ^ Молла, Рани (26.06.2017). «Как iPhone от Apple изменил мир: 10 лет в 10 чартах». Перекодировать. Получено 2017-06-27.
  31. ^ «Как работают цифровые камеры». Как это работает. 2006-11-29. Получено 2016-10-11.
  32. ^ Заявления о датчике Foveon X3 проверены В архиве 2007-10-13 на Wayback Machine
  33. ^ http://www.kegel.com/cameras.html
  34. ^ «Цифровые фильмы продаются лучше, чем фильмы, но для некоторых фильм по-прежнему царит». Macworld. Получено 27 марта 2018.
  35. ^ Смит, Тони (2004-01-20). «Kodak продаст 35-миллиметровые камеры в Европе и США». Реестр. Получено 2007-04-03.
  36. ^ «Nikon прекращает производство многих продуктов, связанных с пленками». 2006-01-11. Архивировано из оригинал на 2007-02-23. Получено 2007-04-03.
  37. ^ Томкинс, Майкл Р. (2004-06-01). «Pentax планирует сосредоточиться на цифровых технологиях». Ресурс изображений. Получено 2007-04-03.
  38. ^ "Истман Кодак объявил о банкротстве". Нью-Йорк Таймс. 2012-01-19.
  39. ^ «Тенденции продаж цифровых фотоаппаратов. Тенденция к снижению, которая медленно стабилизируется». 22 сентября 2014 г.
  40. ^ Беновский, Иржи. 2014. «Пределы фотографии». Международный журнал философских исследований 22, нет. 5: 716–733. Академический поиск завершен, EBSCOхозяин (Проверено 23 февраля 2018 г.).
  41. ^ Ломбарди, Рози (20 декабря 2006 г.). «Как долго прослужат мои цифровые фотографии?». Компьютерный мир. Архивировано из оригинал на 2007-09-28. Получено 2007-04-03.
  42. ^ Гольдберг, Сьюзен. 2017. «НАША СОЦИАЛЬНАЯ МИССИЯ». Национальная география 231, нет. 4: 4. Академический поиск завершен, EBSCOхозяин (Проверено 10 февраля 2018 г.).
  43. ^ Шрихатрай, Паринья и Танита Хлоучициенг. 2018. «Диагностическая точность одно- и пяти-полевой фотографии глазного дна при скрининге диабетической ретинопатии врачами первичной медико-санитарной помощи». Индийский журнал офтальмологии 66, нет. 1: 94–97. Академический поиск завершен, EBSCOхозяин (Дата обращения 23 февраля 2018 г.).
  44. ^ Бардис, Антония (2004). «Цифровая фотография и вопрос реализма». Журнал практики визуального искусства. 3 (3): 209–218. Дои:10.1386 / jvap.3.3.209 / 0. S2CID  190744228.
  45. ^ «Фотосинт». Microsoft Research. Архивировано из оригинал на 2007-02-05. Получено 2007-04-03.
  46. ^ Раскар, Рамеш; Амит Агравал; Джек Тамблин. «Фотография с кодированной экспозицией: устранение размытости при движении с помощью затвора». Архивировано из оригинал на 2007-04-29. Получено 2007-04-03.
  47. ^ Ларс Рем (25 марта 2014 г.). «HTC представляет One M8 с новой камерой Duo»'".
  48. ^ Райхманн, Майкл. "Окончательная перестрелка". Светящийся пейзаж. Архивировано из оригинал на 2006-01-31. Получено 2007-04-03.
  49. ^ «D90 от Nikon, основные характеристики». Nikon Inc. Архивировано с оригинал 9 сентября 2013 г.. Получено 2009-09-03.
  50. ^ "Новая камера с высокоскоростным моторным приводом F-1". Canon Camera Museum.

внешняя ссылка