DIGIarena.e15.cz

Moderní technika digitálních fotoaparátů

Digitální fotoaparáty se pomalu ale jistě stávají každodenní samozřejmostí. Můžete je potkat ve výzkumném ústavu i na oslavě narozenin. Pochopit jejich ovládání je čím dál snazší, ale položili jste si někdy otázku, co se skrývá uvnitř? Pokusíme se vás po tajemných koutech digitálních obvodů provést alespoň virtuálně.
Moderní technika digitálních fotoaparátů

Pokud i u vás nastal čas seznámit se s moderní technikou digitální fotografie, pak jsou následující řádky určeny právě vám. Problematika je to rozsáhlá, a tak se nám nepodaří proniknout do všech detailů, ale pro základní orientaci a představu to stačí.

Skleněné oko
Snímaný obraz skutečnosti je stejně jako u analogu vytvářen soustavou čoček - objektivem. Světelné paprsky jím ovšem nejsou soustředěny na filmový pás, nýbrž na elektronický obrazový snímač. Zdálo by se, že osvědčená optická soustava může být bez obtíží převzata z analogového přístroje.

Klepněte pro větší obrázek

Subkompakt

Drobný rozdíl se ovšem najde: aktivní plocha optického snímače pokrývá zpravidla menší než formát políčka kinofilmu. Navíc se rozměry snímače a potažmo optické soustavy mohou typ od typu lišit, což má za následek nepříjemný fakt, že ohnisková vzdálenost nevypovídá jednoznačně o snímacím úhlu objektivu. Máte-li tedy zafixovánu hodnotu 50 mm jako základní ohnisko, poskytující obrazový úhel blízký vjemu lidského oka, u digitálu takovou konstantu nehledejte. Ve snaze znázornit uživateli úhel záběru se zažila nepsaná konvence udávat u digitálu ohniskovou délku přepočtenou na 35mm kinofilm. Tento přepočet říká lapidárně, jaká ohnisková délka u kinofilmového aparátu poskytuje stejný obrazový úhel. Jinak se samozřejmě u objektivu shledáte s údajem o jeho světelnosti, se clonou či zaostřováním. Přepočet ovšem trochu klame v jedné věci. Čím kratší je fyzické ohnisko, tím větší je hloubka ostrosti při základní cloně. Dva různé objektivy označené stejným přepočteným ohniskem tak mohou mít zcela různou hloubku ostrosti.

Past na světlo
Místo světlocitlivé emulze zaujal u digitálního přístroje elektronický obrazový snímač. Ten je pevně integrován do těla aparátu a s výjimkou zrcadlovek jej běžně ani nespatříte. Jedná se o polovodičový čip, tvořený maticí světlocitlivých buněk, reagujících na intenzitu dopadajícího světla vybuzením úměrného elektrického signálu. Kromě intenzity světla je však nutné detekovat i jeho vlnovou délku, tedy barvu, což samotné buňky nezvládnou. 

Řešení je prosté - změří se intenzita světla prostřednictvím tří barevných filtrů nad okolními body a následně se z těchto tří informací složí skutečná barva obrazového bodu uprostřed. Základními barvami jsou červená, zelená a modrá (RGB barevný prostor). V každém případě právě počet obrazových bodů snímače patří mezi jeden z nejdůležitějších parametrů fotoaparátu. Větší počet bodů poskytuje větší, ale nikoli nutně kvalitnější snímky. Poměr stran obrazového snímače se pohybuje od 1:1,33 až po 1:1,5, často se však používá zaokrouhlený poměr 4:3.

Následuje digitalizace
Analogová data ze snímače se následně digitalizují v takzvaném analogově - digitálním převodníku (A/D převodník). V zásadě jde o přeměnu prvotních tří analogových signálů z každého obrazového bodu do binárního, tedy číselného vyjádření. Přitom úroveň intenzity světla v každém ze tří barevných kanálů RGB je popsána obvykle osmibitovým číslem, nabývá tedy hodnot od 0 do 255. K jednomu pixelu - nejmenšímu obrazovému prvku, se tak vztahují tři hodnoty jasu a možných kombinací je 256 × 256 × 256, celkem 16,7 milionu výsledných barev. Toto schéma je často označováno jako 24bitová barevná hloubka.

Deprese a komprese
Pouhou digitalizací všech analogově sejmutých signálů vznikají obrovské datové soubory ve formátu RAW nebo TIFF, s nepříznivým dopadem na rychlost a prostor pro ukládání.

Klepněte pro větší obrázek
Lámací kompakt bez hledáčku

Většinou tedy následuje komprimace, neboli jakési zhuštění digitální informace. Pro tento účel byl speciálně vyvinut formát JPEG, který za cenu jisté nepatrné ztráty detailů v obraze zásadně zmenší velikost souboru. Takovéto zpracování obrazu se označuje jako ztrátová komprese a míra ztráty detailů bývá dokonce u řady fotoaparátů volitelná. Podle účelu dalšího použití snímků lze tedy volit mezi velikostí a kvalitou obrazového souboru.

Paměťový mezisklad
Cesta obrazových souborů vede v naprosté většině digitálních fotoaparátů na paměťovou kartu. Přestože se jedná o tzv. flash paměti, zápis dat na kartu je přece jen relativně zdlouhavý a hrozí značné zpomalení další činnosti aparátu. Z tohoto důvodu je před paměťovou kartu zařazena vyrovnávací paměť - tzv. buffer. Tato mezipaměť umožňuje pojmout určitý objem dat opravdu bleskurychle. Následně uvolňuje data odpovídajícím tempem na paměťovou kartu. Kapacita bufferu zásadně určuje rychlost a zejména počet snímků při sériovém snímání.

Paměťová karta
Digitální snímky se uchovávají na tzv. paměťových kartách. Tato média mají velikost okolo rozměru poštovní známky a vkládají se do paměťového slotu aparátu.

Klepněte pro větší obrázekEVF digitál

Paměťových karet je mnoho typů. Fotoaparát většinou podporuje pouze jeden z nich. Snímky na kartě, případně zvukové stopy či videosekvence, lze organizovat do adresářů obdobně jako v počítači. Snímky na kartě můžete označovat informacemi pro tisk a následně odnést ke zhotovení do minilabu. Existuje však i jiný způsob přenosu a tisku dat. Karta zůstává ve fotoaprátu a ten se propojí s počítačem nebo tiskárnou pomocí kabelu. Poslední dobou jsou oblíbené i tzv. dokovací stanice. Mají tvar jednoduchého stojánku, který je zapojen do zásuvky napětí a do počítače. Pro zahájení spojení nebo nabíjení do něj stačí přístroj postavit.

Slovníček pojmů

Další článek




celkem 4 komentáře

Nejnovější komentáře

Re: Začátečníci Jan Novák 16. 6. 2004, 21:35
Začátečníci Karel Bařina 3. 6. 2004, 22:09
Re: Vysvětlení pro každého Jan Novák 27. 5. 2004, 12:43
Vysvětlení pro každého Petr 26. 5. 2004, 20:44

Další podobné články

Sony a Hasselblad aktualizují firmware

Sony a Hasselblad aktualizují firmware

Vybíráme objektivy a příslušenství, které potěší fotografy pod stromečkem

Vybíráme objektivy a příslušenství, které potěší fotografy pod stromečkem

Výběrem a pořízením fotoaparátu cesta pouze začíná. Fotograf k němu potřebuje také další objektivy a hromadu příslušenství. Podívejte se na náš výběr a doporučení.

iPhone je na Flickru stále nejpoužívanějším fotoaparátem

iPhone je na Flickru stále nejpoužívanějším fotoaparátem

Jako každý rok, i letos Flickr uveřejnil statistiku, kterými zařízeními byly fotografie nahrané do této obrázkové sociální sítě pořízeny. I tentokrát vede Apple s jeho iPhony.

Kodak představil fotoaparát Mini Shot, který tiskne fotky

Kodak představil fotoaparát Mini Shot, který tiskne fotky

Kodak rozšiřuje své portfolio fotoaparátů umožňujících okamžitý tisk pořízených fotografií o nový 10megapixelový Mini Shot. Jedná se o digitální point-and-shoot model, nabízený ve třech barvách.

V akci se Sigmou 50–100 mm F1,8 DC HSM Art

V akci se Sigmou 50–100 mm F1,8 DC HSM Art

Pokud hledáte světelný střední teleobjektiv a nevadí vám krapet vyšší váha, pak jste na správném místě. Sigma vyrobila právě takový a nám se dostal na pár dní do rukou k vyzkoušení.

Fujifilm zřejmě pracuje na novém aparátu X-H1

Fujifilm zřejmě pracuje na novém aparátu X-H1

Leica představila nový supersvětelný objektiv a retroverzi 50mm Summicronu

Leica představila nový supersvětelný objektiv a retroverzi 50mm Summicronu

Podívejte se na výrobu jedné z nejlepších videokamer – RED

Podívejte se na výrobu jedné z nejlepších videokamer – RED