Цифровая фотография

разрешающая способность в фотографии – это способность объектива или материала, применяемого для регистрации изображения, воспроизводить мелкие детали. Для получения оптимальных результатов разрешающая сила объектива должна быть равна или выше разрешения материала для регистрации изображения. Факторы, ограничивающие разрешение пленки, это – размеры скоплений химических веществ, образующих изображение, называемых зернистостью, и количество света, отраженного в эмульсии и вызывающего размывание деталей изображения. В статической матрице ПЗС расстояние от центра одного элемента до центра следующего (шаг = pitch) является определяющим показателем, хотя такие ошибки, как искажение сигнала, могут означать, что отдельные элементы не смогут зарегистрировать какую-либо уникальную деталь, за счет чего разрешение снизится.

Самые мелкие детали, которые могут восприниматься самыми распространенными объективами 35-мм пленочных фотоаппаратов, имеют толщину от 20 до 30 микрон (*). Это предельное значение определяется диаметром кружка рассеяния и зависит от качества объектива (аберрации). В силу ряда причин создать высококачественный объектив практически невозможно. Например, синий цвет по сравнению с красным преломляется под большим углом, создавая в простой линзе хроматическую аберрацию. Этот недостаток в сложных современных объективах практически устранен. Идеальный объектив для цифрового фотоаппарата должен давать такие кружки рассеяния, диаметр которых не превышает шаг элемента ПЗС. Шаг элемента в современных ПЗС лежит в пределах 7 – 25 микрон. Некоторые системы с подпиксельными матрицами сдвига считывают показания в интервале 3 мк (см. «Принцип действия чувствительных элементов»). Это означает, что объективы среднего качества, используемые в пленочных фотоаппаратах, обеспечат только удовлетворительное разрешение для ПЗС с невысоким разрешением. Специальные объективы с высоким разрешением имеют высокую стоимость, однако они нужны для достижения оптимальных результатов при использовании ПЗС с высоким разрешением.

Измерение разрешения фотоаппарата

Трилинейные сканирующие массивы обеспечивают передачу очень мелких деталей. Расстояние между фотоэлементами составляет 10 или менее микрон, поэтому следует применять объективы с высоким разрешением. Отдельные значения КЗС считываются для каждого пикселя без интерполяции цветов. Шаг фотоэлементов в единичных матричных массивах обычно составляет 10-20 микрон. Значения, считанные чередующимися КЗС фотоэлементами, для заполнения цветовых промежутков, интерполируются. В результате вокруг кромок тонких высококонтрастных деталей, например текста, возникают цветные ореолы.

Если с матрицей ПЗС с малым шагом элементов использовать объектив среднего качества, это станет причиной того, что максимальное разрешение матрицы получено не будет. Суммарное разрешение объектива и цифрового фотоаппарата определяют путем тестирования с помощью стандартной промышленной миры IT10. Мира имеет подборки черных и белых линий разной толщины, расположенные под разным углом. При фотографировании миры самые тонкие линии получаются размытыми имеют вид серой массы. Максимальное количество пар черных и белых линий на миллиметр (пар линий/мм), которое можно различить на снятом изображении, показывает суммарное разрешение объектива и аппарата.

Измерение под названием функция передачи модуляции (ФПМ) (Modulation Transfer Function = MTF) выполняют путем сравнения контраста пар линий в исходном и отснятом изображениях.

Качество цифровых изображений

Количество пикселей в матричном ПЗС или число отсчетов, выполненных трилинейным ПЗС, должно дать вам возможность определить качество изображения и размер потенциального выхода. Трехлинейные элементы ПЗС с одной матрицей и разрешением 2048х2048 пикселей могут воспринимать квадратные изображения размером около 173 мм (7 дюймов) при разрешении изображения 300 пикселей на дюйм (2048 пикселей/300 пикселей на дюйм = 6,8"). Это будет приемлемо для высококачественной офсетной печати. Трехлинейный массив с рядами из 2700 элементов, которые воспринимают 3400 отсчетов, обеспечит воспроизведение изображения размером 287х229 мм (11,3" х 9") с разрешением 300 пикселей на дюйм. Обе эти системы сформируют изображения, в которых каждый пиксель обеспечит регистрацию любых уникальных деталей изображения. Они имеют реальное или оптическое разрешение (true или optical resolution).

К сожалению, пиксели могут не всегда содержать уникальные детали; эту же информацию могут воспринимать и соседние элементы. В аппаратах с однолинейными матричными массивами (см. «Принцип действия чувствительных элементов») один из каждых четырех элементов считывает информацию голубого цвета, другой – красного, и оставшиеся два – зеленого цвета. После этого промежутки в цветовой информации должны быть заполнены путем интерполяции, при которой эффективное разрешение уменьшится более чем в два раза; ПЗС передают изображение с интерполированным, а не с оптическим разрешением. Интерполирование пикселей цветов вокруг деталей с темными кромками, например с черно-белым текстом, приводит к образованию нежелательных цветных зубцов. Дешевые цифровые аппараты, использующие небольшой матричный массив, могут даже увеличить количество воспринятых пикселей путем дополнительной интерполяции. В переносных аппаратах полученные изображения иногда сжимаются для того, чтобы разместить в памяти больший объем информации. Если при таком сжатии используется уменьшение с потерей информации, когда при переходе от одного элемента к другому пропадают мелкие детали цветов, произойдет еще большая потеря деталей изображения.

Подводя итоги, можно сказать, что вам потребуется знать количество пикселей на выходе ПЗС и представляет ли это значение интерполированное или оптическое разрешение. Производилось ли сжатие данных с потерей информации? Будет крайне целесообразно точно определить максимальный выходной формат при печати при данном разрешении изображения. Однако наилучшим выходом будет проведение тестирования аппарата перед тем, как купить его!

Студия с цифровым оборудованием

Оборудование для студии можно условно разделить на пять категорий: осветительное оборудование и дополнительные принадлежности; фотоаппарат; компьютер и устройства для хранения информации; программное обеспечение для обработки изображений; устройство для распечатки.

Тип освещения: осветители или лампы-вспышки, – определяется технологией ПЗС, используемой в аппарате, о которой речь шла ранее. Рядом с фотоаппаратом и компьютерным оборудованием нельзя располагать мощные источники выделения тепла. Дополнительные принадлежности, применяемые в традиционной фотостудии, могут использоваться с равным успехом и в цифровой студии. К ним относятся различные задники (поверхности для создания фона) из бумаги или ткани, зеркала или поверхности в покрытием белого или серебристого цвета для создания заполняющего света, а также черные или цветные рефлекторы для моделирования бликов или создания теней.

Очень важно, чтобы студийные цифровые фотоаппараты, имеющие самое высокое разрешение, были установлены на треноге жесткой конструкции, а сама студия не была подвержена действию вибраций. Некоторые цифровые фотоаппараты нужно подсоединять непосредственно к компьютеру, либо использовать в качестве видоискателя монитор, либо загружать информацию как только она будет получена. Для такого подсоединения зачастую используется кабель SCSI, который предназначен также для подключения к компьютеру таких периферийных устройств, как дисководы или ЗУ на ленте, в одно непрерывное "последовательное подключение" ("daisy chain"). Наибольшая общая длина этих кабелей обычно составляет шесть метров, поэтому длина кабеля, соединяющего фотоаппарат с компьютером, обычно не должна превышать 2 м. В этой ситуации разрешить проблему можно с помощью передвижного стола для ПК.

Фотоаппарат должен быть рассчитан на работу с ПК, имеющим программное обеспечение либо IBM, либо Macintosh. Если приобретаемый компьютер должен будет использоваться для управления фотоаппаратом и выполнения соответствующих манипуляций с изображениями, выберите достаточно мощную модель. Если он будет применяться только для управления аппаратом и хранения поступающей от нее информации, достаточно будет применения какой-либо базовой модели с переносными устройствами для хранения. Очевидно, достаточно, чтобы он имел оперативную память на 16 Мб и встроенный жесткий диск на 500 Мб. Идеальный ПК для работы с изображениями должен иметь быстродействующий процессор, оперативную память минимум на 64 Мб и встроенный жесткий диск на 2 Гб. Важно, чтобы монитор был достаточно высокого качества. Для использования ПК в качестве видоискателя достаточно иметь 15" монитор, но для работы с изображениями целесообразно, чтобы размер монитора был 21". Видеокарты для управления монитором сильно различаются по качеству, быстродействию и стоимости. Карта должна обеспечивать воспроизведение 24-битового КЗС (более 16 миллионов цветов). Для передачи информации клиентам в формате, который они смогут прочесть, потребуются различные внешние устройства памяти. Их число постоянно увеличивается, поэтому держите связь с клиентами! Если в фотоаппарате используются компьютерные карты, можно воспользоваться любым встроенным или внешним устройством для чтения карт.

Частичная обработка изображений может производиться с помощью интерфейса, поставляемого вместе с аппаратом. Если клиентам нужны изображения с разделением ГПЖЧ (CMYK), возможно, потребуется дополнительная программа для редактирования изображений. Для составления композиций из нескольких изображений, существенного корректирования цветовой гаммы или маскирования деталей