Значение ЭЛЕКТРОННАЯ ФОТОГРАФИЯ в Большой советской энциклопедии, БСЭ

ВВЕДЕНИЕ

Самые увлеченные носили с собой целые чемоданы фотопринадлежностей сменные объективы, светофильтры, фотоэкспонометры, запасные кассеты. Они экспериментировали с выдержками, с проявителями, с разными сортами фотобумаги. Разрабатывались точные реле времени, увеличители. Для них выходили специальные книги по фотоделу, фотосправочники, фотожурналы, фотоальбомы, руководства. Для них устраивались выставки фотографий, объявлялись конкурсы на лучшую фотографию.

Но технический прогресс всегда служит для ленивых, и они от него уже многое получили. Максимум, что сейчас требуется от человека — это нажать на кнопку. Можно «путешествовать» лежа на диване, переключая с помощью дистанционного пульта каналы ТВ. Чтобы вскипятить воду, не нужно колоть дрова и разжигать огонь, достаточно нажать на выключатель на электрическом чайнике. В фотографии технический прогресс привел к тому, что владельцу фотоаппарата не нужно ни о чем думать. От него требуется только выбрать кадр и нажать на спуск. Камера-автомат сама определит выдержку, наведет на резкость, включит, если темновато, фотовспышку, перемотает фотопленку. Вам остается только сдать пленку в фотолабораторию, и в тот же день можно получить готовые цветные отпечатки.

Но вот результат технического прогресса — фотография из разряда искусства перешла «на поток». Поле деятельности в фотографии для творческих людей резко сузилось.

Но, слава Богу, наше время — это время стремительного развития вычислительной техники, и к чему бы ни прикоснулась «рука» компьютера, все преображается как по волшебству. И вот компьютер прикоснулся к фотографии. При этом открылись такие возможности, о которых фотографы прежних лет перевернулись бы в гробу от зависти.

В то же время открывшиеся возможности обнажили противоречие. Оно заключается в том, что творческие люди — фотографы — боятся компьютеров, а молодежь, которая владеет премудростями цифровой техники, не знает азов фотографического дела. То есть фотографы не владеют таким инструментом, как компьютер, а компьютерщики не владеют таким инструментом, как фотоаппарат (умение нажать на кнопку «Спуск» еще не означает умения фотографировать).

В практической части своей работы я создала банк цифровых фотографий природы родного края. Природа – великий художник. Многие поколения художников учатся у нее. Перламутр раковин и переливы крыльев бабочек, нежные лепестки цветов и алые зори на небе, радужные переливы птичьих перьев – как много красок у природы!
Объект исследования: цифровая фотография.
Гипотеза: Изобразительное решение снимка – результат творчества фотографа.
Цель:

• научиться пользоваться цифровым фотоаппаратом так, чтобы полученные снимки требовали наименьшей корректировки;
• создать электронный каталог из пейзажных фотографий родного края.

Методы исследования:Задачи:

1. Изучить литературу и ресурсы Интернет посвящённые цифровой фотографии.
2. Проанализировать литературу о художественной фотосъёмке.
3. Провести пейзажную фотосъёмку в различные времена года.
4. Анализировать литературу о компьютерной графике.
5. Изучить графический редактор.
6. Научиться устранять с помощью программы Photoshop CS дефекты полученные во время съёмки;
7. Сформировать электронный каталог из полученных изображений.

Актуальность:Исследование:Результат исследования:Научная новизна:Практическая значимость:

История цифровой фотографии

История цифровой фотографии начинает отсчет с 80-х годов XX века. Первые цифровые фотоаппараты были громоздки и не позволяли получать качественные снимки. Бурное развитие цифровой фотографии начинается в 90-х годах, когда в продаже для массового потребителя появились первые модели цифровых фотоаппаратов. Развитие технологий открыло дорогу в жизнь новому способу получения изображений, и теперь цифровая фотография конкурирует с традиционной, опережая ее по многим существенным параметрам, таким как качество изображения, быстрота получения отпечатков, удобство хранения, возможность просмотра на компьютере. Эти качества заставляют сегодня профессионалов и любителей остановить свой выбор именно на цифровой фотографии.

Цифровое изображение

Цифровые изображения выводятся на монитор телевизионной системы. Поскольку их возможности по разрешению и диапазону градаций ниже характеристик зрительной системы человека, оператор может получить только ограниченный объем данных о качестве объекта контроля. Области дефектоскопического интереса в удобной для визуальной системы форме оператор может получить с помощью изменения масштаба, выделения фрагментов, используя манипуляторы типа мышь джойстик или клавиатуру. Однако бесполезно увеличивать масштаб при ограниченном объеме данных в цифровом изображении.
 

Цифровое изображение может запоминаться, обрабатываться, автоматически дешифроваться. Так, оптический диск с 2 Гбайтами данных может храниться без потерь информации в течение 30 лет. При оцифровке с помощью замкнутой телевизионной системы цифровое изображение может сформироваться достаточно быстро, но качество этого изображения будет ниже, чем качество изображения на рентгеновской пленке. Только некоторые телекамеры имеют разрешение выше чем 1000 строк на кадр.
 

Цифровое изображение обычно представляется массивом пикселов. Иногда бывают нужны и другие представления, например в виде чертежей.
 

Цифровые изображения выводятся на монитор телевизионной системы. Поскольку их возможности по разрешению и диапазону градаций ниже характеристик зрительной системы человека, оператор может получить только ограниченный объем данных о качестве объекта контроля. Области дефектоскопического интереса в удобной для визуальной системы форме оператор может получить с помощью изменения масштаба, выделения фрагментов, используя манипуляторы типа мышь джойстик или клавиатуру. Однако бесполезно увеличивать масштаб при ограниченном объеме данных в цифровом изображении.
 

Цифровое изображение может запоминаться, обрабатываться, автоматически дешифроваться. Так, оптический диск с 2 Гбайтами данных может храниться без потерь информации в течение 30 лет. При оцифровке с помощью замкнутой телевизионной системы цифровое изображение может сформироваться достаточно быстро, но качество этого изображения будет ниже, чем качество изображения на рентгеновской пленке. Только некоторые телекамеры имеют разрешение выше чем 1000 строк на кадр.
 

Цифровое изображение сети наиболее удобно при анализе и контроле с помощью ЭВМ.
 

Располагая цифровыми изображениями, мы знаем лишь квантованные координаты звезд на исходном снимке.
 

При цифровом изображении на экране, как показано на рис. 19.6, диафрагма может также характеризоваться прямоугольником, свисающим от верхней кромки вниз.
 

В цифровом изображении целого числа из двух рядом стоящих цифр правая всегда означает единицы, в 10 раз меньшие, нежели левая. Условимся распространить это значение мест и на те цифры, которые могут быть написаны вправо от простых единиц.
 

Так как цифровое изображение математической величины связано здесь не с количественной оценкой напряжения / ( числом вольт, приходящимся на данный разряд), а с качественной ( наличие или отсутствие напряжения на данной разрядной шине), то точность цифрового изображения практически зависит только от числа используемых разрядов.
 

При обработке цифровых изображений необходимо, чтобы было осуществлено квантование выборки изображения. Область значений выборки необходимо разделить на интервалы, и все значения внутри некоторого интервала должны быть представлены единственным уровнем.
 

Классификация цифровых фотоаппаратов по ценовым категориям

Любительские фотоаппараты низшей ценовой категории (мыльницы)

Эта категория появилась в стремлении малоизвестных производителей покорить рынок. Цены на фотоаппараты данной категории чуть более 100$. С виду они мало отличаются от своих «старших» собратьев, но если копнуть глубже, то появляется масса особенностей.

Пластмассовая оптика, матрица со слабой чувствительностью, слабый процессор и т.д. Эти детали оказывают сильное влияние на качество снимков. Слабый процессор становится причиной медленной работы меню и скоростью работы аппарата в целом.

Нужно заметить, что качество аппаратов данной категории растет с выходом новых моделей.

Любительские фотоаппараты.

Самый объемный и востребованный сегмент – камеры стоимостью от 250$. В данной ценовой категории очень интенсивно появляются новые модели, которые превосходят по характеристикам предшественников.

На сегодняшний день это камеры от 5 до 7 мегапиксел с объективом до 1/3 и матрицей 1/3. Большинство функций и настроек автоматизировано, что делает подобные фотоаппараты более развлекательными: «Включил и снимай».

Если Вы ищете просто фотоаппарат для съемки на отдыхе и дома, то истину нужно искать здесь.

Полупрофессиональные фотоаппараты.

Ценовая категория от 700$. Более мощные аппараты с большим количеством ручных настроек, матрица 2/3 дюйма, сохранение снимков в формате RAW. Зеркальная оптическая система в данной ценовой категории в порядке вещей. Это фотоаппараты для тех, кого любительский фотоаппарат не устраивает, а на профессиональный аппарат денег нет.

Профессиональные цифровые фотоаппараты.

В данной категории цены и возможности зашкаливает. Фотоаппараты в данной категории оснащают самыми последними новинками и технологиями. Эти аппараты рассматривать смысла нет, т.к. цены за гранью доступного.

Форматы хранения цифровых фотографий

В несжатом виде фотографии хранятся как есть. Если фото сделано фотоаппаратом 5 мегапиксел, то это значит что в нем пять миллионов пикселей (точек), каждая из которых характеризуется яркостью и оттенком, а это колоссальный объем информации. Если бы фотографии хранились как есть, без сжатия, то даже самых емких и современных фотографий не хватало бы. По этой причине разработали различные форматы сжатия.

JPG обеспечивает наименьший размер фотографий, и наибольшие потери качества. Несмотря на это его используют практически во всех фотоаппаратах средней и низшей ценовой категории. JPG читается практически всеми устройствами: компьютер, DVD плеер, портативный мультимедийный плеер. При этом потери качества сложно заметить на глаз, и Вы получите достаточно высокое качество фотографий при печати.
JPG больше подходит для съемки дома или на отдыхе. Этот формат практически не применяют в профессиональной фотографии.
Качество фотографий в JPG зависит от степени сжатия. При сохранении в компьютере (в программах подобных Adobe Photoshop) степень сжатия задается в пределах от 1 до 100. Чем выше значение, тем выше качество и размер файла. В фотоаппарате степень сжатия может задаваться в виде «высоко», «средне», «низко» либо вообще не регулироваться

Еще одно важное замечание. При редактировании фотографий в формате JPG с последующим пересохранением в JPG происходит повторная потеря качества

Если Вы намерены редактировать фото на компьютере, то лучше использовать TIFF или RAW.

Формат хранения фотографий TIFF

Формат хранения фотографий RAW

Сравнительно новый формат, который сразу причислили к профессиональным форматам. Фотографии в RAW имеют размер немного больше чем в TIFF, но при этом качество значительно выше. Хорошо подходит для получения высококачественных снимков.

Исторически сложилось что RAW существует в нескольких разновидностях и фотография сделанная на фотоаппарате Panasonic может не открываться в Olympus Master. Если возникнут трудности либо используйте программу от производителя фотоаппарата либо пользуйтесь более универсальными программами, например, Adobe Photoshop CS2 или ACDS 8.

Некомпрессированый формат BMP

В формат BMP не сохраняет ни один фотоаппарат, но его часто упоминают при разговорах об обработке фотографий на компьютере. Его используют только при обработке на компьютере для сохранения фотографий без потерь. BMP занимает колоссальный объем, но при сохранении не теряется информация.

ч. 1ч. 2

3.2.Цифровые фото и видео

Содержание урока

3.2. Цифровые фото и видео

3.2. Цифровые фото и видео

Цифровая фотография. Цифровые фотокамеры позволяют получить изображение высокого качества непосредственно в цифровом формате. Полученное цифровое изображение сохраняется в цифровой камере на сменной карте flash-памяти. После подключения цифровой камеры к USB-порту компьютера производится копирование изображений на жесткий диск компьютера (рис. 3.3). При необходимости можно провести редактирование фотографии с помощью растрового графического редактора. Высококачественная цветная печать цифровых фотографий производится на струйном принтере.

Рис. 3.3. Цифровая фотография

Размер растровых цифровых фотографий может достигать 3000 х 2000 точек при глубине цвета 24 бита на точку. Если сохранить фотографию на карте флэш-памяти в формате BMP, информационный объем такого изображения получается достаточно большой:

/ = 24 бита • 3000 • 2000 = 144 000 000 бита = 18 000 000 байтов ≈ 17 578 Кбайт ≈ 17 Мбайт.

Возможность хранения на карте флэш-памяти десятков цифровых фотографий обеспечивается использованием графического формата со сжатием по методу JPEG.

Цифровое видео. Цифровые видеокамеры позволяют снимать видеофильмы непосредственно в цифровом формате. Цифровое видео, представляющее собой последовательность кадров с определенным разрешением, сохраняется в видеокамере на flash-диске. После подключения цифровой видеокамеры к компьютеру необходимо скопировать на жесткий диск компьютера (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Цифровое видео

Обычно цифровой видеопоток разбивается на фрагменты, называемые сценами. Монтаж цифрового видеофильма производится путем выбора лучших сцен и размещения их в определенной временной последовательности. При переходе между сценами можно использовать различные анимационные эффекты: наплыв, растворение и др.

Просмотр цифрового видео можно осуществлять непосредственно на экране монитора компьютера или на подключенном телевизоре.

Видеофильм состоит из потока сменяющих друг друга кадров и звука. Показ полноцветных кадров и воспроизведение высококачественного звука требуют передачи очень больших объемов информации в единицу времени. Поэтому в процессе захвата и сохранения видеофайла на диске производится его сжатие.

Во-первых, используются методы сжатия неподвижных растровых графических изображений и звука, описанные выше.

Во-вторых, используется потоковое сжатие. В последовательности кадров выделяются сцены, в которых изображение меняется незначительно. Затем в сцене выделяется ключевой кадр, на основании которого строятся следующие, зависимые кадры. В зависимых кадрах вместо передачи кодов цвета всех пикселей передаются коды цвета только небольшого количества пикселей — те, которые были изменены.

Телевизионный стандарт воспроизведения видео использует разрешение кадра 720 х 576 пикселей с 24-битовой глубиной цвета. Скорость воспроизведения составляет 25 кадров в секунду. Следовательно, в одну секунду необходимо передать огромный объем видеоданных:/ = 24 бита • 720 • 576 • 25 = 248 832 000 битов ≈ 31 104 000 байтов ≈ 30 375 Кбайт ≈ 30 Мбайт.

При захвате и сохранении цифрового видео может использоваться один из двух способов сжатия данных. При сохранении видеофайлов в формате AVI могут применяться различные методы, использующие «фирменные» алгоритмы сжатия данных. При сохранении видеофайлов в формате MPEG используется стандартизированный метод сжатия данных.

Потоковое видео. Для передачи видео в Интернет к USB-порту компьютера подключается Web-камера (рис. 3.5). Так как скорость передачи данных в Интернете ограничена, применяются потоковые методы сжатия с использованием одного из двух стандартов: RealVideo или Windows Media.

Рис. 3.5. Потоковое видео

Потоковое сжатие применяется как для видео, так и для звука. Сжатие видео обеспечивается за счет уменьшения размера кадра, уменьшения частоты кадров, а также уменьшения количества цветов. Для сжатия звука можно уменьшить частоту дискретизации и глубину кодирования, а также вместо стерео выбрать монофонический звук (один канал).

Однако в связи с широким распространением широкополосного высокоскоростного подключения к Интернету качество потокового видео и звука существенно улучшилось.

Контрольные вопросы

1. Подготовьте реферат по одной из тем:Процесс получения цифровых фотографий;
Основные этапы создания цифрового видеофильма.

2. Как можно уменьшить информационный объем потокового видео, передающегося в единицу времени по компьютерным сетям?

Cкачать материалы урока