Digitální fotografie

je takový druh obrazového zpracování, při kterém se reálná scéna přímo při snímání převede na informace sestávající výlučně z řady čísel. Jednotlivé obrazové body a jejich polotóny s barevnými odstíny tak jsou definovány jednoznačně číslicovými kódy; zároveň je zcela vynechán fotografický meziprodukt, tj. film a jeho chemické zpracování.

Přednosti digitální fotografie

Tento - číslicový neboli digitální - postup je výhodný zvláště pro snímky určené pro další tiskové zpracování, ale také pro archivaci fotografií. Tím, že odpadnou fáze chemického zpracování, které se přesunou do oblasti zpracovávání digitálního, dojde ke zpřesnění celého technologického řetězce - ať už v otázce kalibrace fotoaparátu, a tedy nastavení na reálné světelné podmínky, anebo v dalších fázích zpracování - retuš, příprava pro tisk atd. Také je v popředí zájmu ekonomická stránka věci: úspora filmů, prostředků na zpracování v laboratoři, celkového času - a skenování, neboť v drtivé většině případů i tradiční, chemicky zpracovávaný film projde dodatečně procesem digitalizace.

Obrázek znázorňuje princip digitální fotografie - má mnoho společných fází s fotografií klasickou:

• Světlo odražené od snímaného objektu (1) prochází nejprve kompendiem (2), kde se odstraní nežádoucí světelné paprsky dopadající šikmo na objektiv.
• Velikost expozice je určena nastavením závěrky (3) a clony na objektivu (4)
• Obraz předmětu se promítá na citlivou vrstvu, zde CCD snímač (6)
• CCD snímač je zároveň významně ovlivňován konstrukčními prvky digitální kazety (7) - tj. eliminace šumu aktivním chlazením, způsob tvorby barevných separací 1shot/multishot atd.
• Sejmutý obraz je převeden do číslicových kódů analogo-digitálním převodníkem (8).
• Barevný mód RGB je důmyslně převeden softwarem do tiskařského módu CMYK (9).
• Tiskárna a tisk výsledného obrazu (10).

Rozlišovací schopnost
Zjednodušeně řečeno - údaj o rozlišení udává počet obrazových elementů - pixel. Bývá často porovnáván s podobným údajem filmového scanneru. Je tu však rozdíl: obrázek na filmu bývá skenován nevychlazeným senzorem scanneru spolu s rušivým zrnem původního snímku v nízké barevné hloubce (viz dále). Aby bylo možno získat přijatelný sken, je nutno takto diapozitiv digitalizovat do výsledného tiskového rozměru. Zcela jiné možnosti má např. digitální kazeta Sinarback. Vzhledem k čistotě obrazu a vysoké barevné hloubce je možno již z mnohonásobně nižšího vstupního rozlišení získat obraz velkého formátu a zároveň ve vysoké kvalitě.

Barevná hloubka - a co s ní souvisí:
Jde o důležitou informaci, která nám říká, kolik polotónů šedé a barevné škály je schopna digitální kazeta zachytit pro každý z nasnímaných obrazových bodů. Uvádí se jako exponent čísla 2, protože počítač vždy pracuje v binární soustavě. To znamená, že hloubka 8 je 2⁸ , a tedy 2x2x2x2x2x2x2x2, tj. 256 polotónů. Barevná hloubka pro každou pixelu barevného obrazu vznikne kombinací červené, zelené a modré barvy, a tedy 2²⁴ , tj. 16,7 miliónů odstínů. Uvedený příklad je postačující pro tiskařské účely, ale již nepostačuje pro vstupní informace, které musejí být mnohem bohatší.

Čip s aktivním chlazením má možnost zachycení kontrastu nejméně 11 clon. Tak zachytíme mnoho podrobností v celém rozsahu expozice. (Nahoře: digitální obraz s omezeným rozsahem expozice = bez detailů. Dole: dynamický rozsah více než 11 clon)

Bunding: Přes nízké rozlišení tohoto obrazového příkladu pro účely prezentace Internetu je na horním obrázku patrné slévání přechodové škály např. v modré oblasti (Horní část obrázku: 12 bitů barevná hloubka = slévání škály. Dole: Barevná hloubka 14 bitů.)

Blooming
Digitální technologie by neměla nutit k používání jen měkkého světla - bez zachycených odlesků. Hardwarový antiblooming tomuto světelnému omezení zabraňuje.

Pokud nastane přeexpozice u jedné nebo u několika málo pixel, elektrony se „přelévají“ také do pixel sousedících jak nežádoucí expozice. To se nazývá „blooming“. Antibloomingový systém odvádí přebytečné elektrony mimo citlivou oblast tak, aby nezasahovaly do obrazu. (Nahoře: Bez antibloomingu = nápadné barevné defekty v odlescích. Dole: S antibloomingovým systémem.)

Obrazový šum
Vyšší teplota bývá příčinou vyšší elektronové migrace, která se projevuje jako šum. Aktivní chlazení senzoru omezuje tento šum na minimum.

Nahoře: Obrázek bez aktivního chlazení, a tedy s vyšším šumem. Dole: S aktivním chlazením.

1shot - barevný snímek jedinou expozicí
Aby bylo možno vytvořit barevný obraz na celé ploše čipu jediným snímkem, je napařena na povrchu čipu barevná mozaika (v našem případě vzoru Bayer). V konečném důsledku pak každá pixela obsahuje jen jednu barvu. Po expozici počítač interpoluje zbývající dvě barvy na základě sousedících pixel. Z tohoto důvodu vzniká nebezpečí u tohoto snímacího módu různých defektů moaré apod. Přesto tento mód má opodstatnění při fotografování akčních pohybových fotografií - portréty, módní fotografie, při fotografování „z ruky“, na cestách v exteriéru.

Multishot - postupná separace barev
V případě potřeby přesné práce při technické fotografii, při tvorbě zátiší, reprodukcí je vhodné přepnout digitální kazetu do režimu multishot. Postupná separace barev má příznivý vliv na zachycení jemných strukturálních podrobností a také pro vynikající barevné podání.

Nahoře - detail zátiší zachycený v módu 1shot. Dolní polovina snímku - s postupnou separací barev je zřetelně lepší kresba textur.

Doporučujeme

Podrobný a názorný článek „Úvod do digitální fotografie“