реферат скачать
 
Главная | Карта сайта
реферат скачать
РАЗДЕЛЫ

реферат скачать
ПАРТНЕРЫ

реферат скачать
АЛФАВИТ
... А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

реферат скачать
ПОИСК
Введите фамилию автора:


Введение в цифровую фотографию. Теоритические основы.

| неустойчивым (чтобы исключить | |

| появление провалов в | |

| низкочастотном диапазоне | |

| может понадобиться | |

| специальный выпрямитель). | |

+----------------------------------------------------------------------+

Фотоаппараты с ПЗС

В общем случае цифровые фотоаппараты, компьютеры и электронное

оборудование подвержены воздействию температуры. Если осветительное

оборудование в студии выделяет избыточное количество тепла, помещение

должно иметь хорошую вентиляцию или снабжено кондиционером. Фотоаппараты с

ПЗС нужно размещать в стороне от прямого действия источников непрерывного

света или других источников тепла. В этом плане идеальными являются

электронные вспышки, но они пригодны только для некоторых типов аппаратов

с ПЗС (см. «Выбор вашего фотоаппарата» и «Принцип действия чувствительных

элементов»).

Баланс белого

Общий разбаланс составляющих КЗС, даваемых источником света, может быть

скомпенсирован регулировкой баланса белого, предусмотренного интерфейсом

многих цифровых аппаратов. Может быть предусмотрена вводимая в программу

коррекция цветов для специфических источников света. При выборе установки

для ламп накаливания будет либо увеличено время, допустимое для

формирования зарядов синего и зеленого элементов ПЗС, либо ПЗС усилит их

после восприятия. Более эффективным решением является автоматическое

управление балансом белого, при котором усредненные показания о

воспринимаемом свете считываются на реальном объекте съемки. После этого

производится автоматическая компенсация любого разбаланса цветов. Свет,

отраженный от объектов с большой гаммой цветов, может повлиять на

усредненные показания и привести к неправильной компенсации разбаланса

цветов. Интерфейс студийных фотоаппаратов зачастую обеспечивает

возможность баланса белого. За счет этого можно получить нейтральную серую

поверхность в любой точке снимаемой сцены, которую можно считать эталоном

для измерения цветовой температуры. По этой методике можно добиться

точного баланса белого для любого объекта съемки. Нельзя добиться

компенсации баланса белого при пиковых значениях в спектре непрерывных

источников света; для их компенсации потребуется наличие систем управления

цветом.

Искусственные глаза

Реальное восприятие

Для получения достоверных изображений нужно, чтобы устройства для

восприятия фотографических изображений и их регистрации обеспечивали их

передачу как можно более близко к человеческому восприятию. В наших глазах

хрусталик переворачивает и фокусирует изображения на сетчатку. На сетчатке

есть два типа световых рецепторов: около 120 миллионов «палочек»

воспринимают тональные изменения и 6 миллионов «колбочек» дают каждому

глазу информацию о цветах. Мозг интерпретирует, переориентирует и

воспроизводит эту поступающую в оба глаза сложную информацию в виде

трехмерных изображений.

Небольшой участок в центре сетчатки, известный как ямка сетчатки,

воспроизводит человеку резко цветные детали. В ямке имеются только

колбочки, каждая из которых соединена с мозгом уникальным нервным

волокном. Три различных типа колбочек восприимчивы, главным образом, либо

к красному, либо к зеленому, либо к синему цвету. В усредненном виде ямка

имеет наибольшую чувствительность к желто-зеленой части спектра. Далее от

центра ямки колбочки постепенно сменяются палочками. Палочки объединены в

группы, они снижают резкость восприятия, но повышают чувствительность.

Палочки обеспечивают монохроматическое периферическое зрение в условиях

низкой освещенности. Наши глаза имеют очень широкий диапазон

чувствительности, адаптируясь к различным условиям освещенности двумя

способами. Радужная оболочка в передней части глаза регулирует величину

отверстия зрачка, изменяя интенсивность действия света на сетчатку.

Чувствительность палочек и колбочек также меняется в течение нескольких

минут, адаптируясь к изменяющимся уровням освещенности за счет внутренних

химических изменений.

Когда мы наблюдаем два очень схожих цвета, расположенных рядом друг с

другом, мы различаем довольно легко самые небольшие вариации цветов. Тем

не менее, точное восприятие одного изолированного цвета очень сложно,

поскольку наш мозг учитывает окружающее освещение, постоянно адаптируя

наше восприятие. Мы воспринимаем лист бумаги, рассматриваемый при свете

лампы накаливания, в котором преобладает желтая часть спектра, скорее

белым, чем желтым.

Серебряные глаза

Элементы традиционного фотоаппарата в механическом плане работают

аналогично глазу. Свет проходит через объектив, который дает на плоскости

пленки обращенное и сфокусированное изображение. Интенсивность света,

действующего на пленку, изменяется с помощью регулируемой ирисовой

диафрагмы или апертуры. Несмотря на то, что диафрагма обеспечивает

частичное управление экспозицией, эмульсия фотопленок имеет гораздо

меньший диапазон чувствительности по сравнению с нашими глазами и не

адаптируется к источникам света с различным цветовым спектром. Поэтому для

регистрации объектов съемки, освещаемых дневным или искусственным светом

различной интенсивности, выпускается целый ряд эмульсий различных типов.

Цветные фотопленки имеют несколько светочувствительных слоев, содержащих

обычно кристаллы галоидного серебра. Под действием света из ионов

галоидного серебра выбиваются отрицательно заряженные электроны, которые

захватываются примесями кристаллов. В свою очередь, они притягивают

свободные, положительно заряженные ионы серебра, образуя скопления

металлического серебра. Такие изменения на молекулярном уровне приводят к

образованию скрытого негативного изображения, которое становится видимым

во время проявления, когда скрытое изображение усиливается примерно в

миллион раз. В обычной пленке слой галоидного серебра, ближайший к

объективу, чувствителен только к синему свету. Расположенный за этим слоем

желтый фильтр не пропускает синий свет к следующему слою, который

воспринимает зеленый свет. Последний слой реагирует с красным светом. И

зеленый, и красный слои чувствительны также к синему свету, но желтый

фильтр не пропускает его. Во время обработки скрытые серебряные

изображения заменяются красителями дополнительного цвета. Красное скрытое

изображения окрасится в голубой цвет, зеленое станет пурпурным, а синее -

желтым. В результате получится негативное изображение

голубого-пурпурного-желтого (ГПЖ) цвета, которое экспонируется на цветную

фотобумагу. Дополнительная чрезмерная экспозиция и проявление обращаемой

фотопленки приводят к тому, что участки, на которых нет изображения,

соединятся с голубым-пурпурным-желтым (ГПЖ) красителями, создавая вместо

этого позитивное изображение.

Кремниевые глаза

Из-за сложности изготовления матричные чувствительные элементы ПЗС

зачастую меньше формата 35-мм фотопленки. Их конструкция имеет большее

сходство с глазом, чем фотопленка. Миллионы элементов для восприятия

фильтрованных красного, зеленого и синего цветов или фотоэлементов

(photosites) в большой матрице можно сравнить с колбочками в центре

сетчатки. Интенсивность освещения преобразуется в электрические сигналы

как в глазе, так и в ПЗС. В ПЗС частицы света, называемые фотонами

(photons), попадают на кремниевый элемент или на подложку элемента, давая

дополнительную энергию, нужную для высвобождения атомами кремния

отрицательно заряженных электронов. Каждый элемент имеет присоединенный к

нему электрический контакт или элемент. При подводе к этому контакту

определенного напряжения участок кремния под ним начнет захватывать

свободные электроны, то есть он будет функционировать как емкость или

приемник электронов. Общий отрицательный заряд свободных электронов,

скопившихся в приемнике, пропорционален интенсивности света, поступающего

к элементу. О том, как отдельные заряды, накопленные в тысячах рядов

элементов ПЗС, преобразуются в изображение, рассказывается в разделах «Бит

за битом» и «Вопросы светочувствительности»).

Реальное восприятие

+------------------------------------------------------------------------+

| 0x01 graphic | 0x01 graphic |

|---------------+--------------------------------------------------------|

| | Приводимые на рисунке цвета иллюстрируют не физическую |

| | |

| | окраску, а чувствительность к цветам. |

+------------------------------------------------------------------------+

Серебряные глаза

+------------------------------------------------------------------------+

| 0x01 graphic | 0x01 graphic |

|---------------+--------------------------------------------------------|

| | Приводимые на рисунке цвета иллюстрируют не физическую |

| | |

| | окраску, а чувствительность к цветам. |

+------------------------------------------------------------------------+

Кремниевые глаза

+------------------------------------------------------------------------+

| 0x01 graphic | 0x01 graphic |

+------------------------------------------------------------------------+

Динамический диапазон

Обычно фотографы определяют тональный диапазон объекта съемки либо числами

диафрагмы (f-stops), либо диапазоном контрастности. Равномерно освещенные

белые и черные объекты могут отражать примерно 85% и 2% падающего света

соответственно. Диапазон контрастности 85 к 2 или, проще говоря 40:1,

лежит поэтому на уровне максимального в условиях равномерного освещения.

Это соответствует примерно 5^1/3 численных значений диафрагмы (каждое

дополнительное числовое значение диафрагмы удваивает диапазон

контрастности). Как только изменятся условия освещенности, диапазон

контрастности резко изменится. Сильный солнечный свет с одной стороны

объекта и только рассеянный свет от неба, падающий на другую сторону

увеличат диапазон контрастности до 200:1. В исключительных случаях, когда

темный объект находится в тени, а белый объект освещается прямым солнечным

светом, диапазон контрастности может запросто превысить 1000:1 или 10

численных значений диафргамы.

+------------------------------------------------------------------------+

| Сравнение качества воспроизведения тональности |

|------------------------------------------------------------------------|

| 0x01 graphic |

|------------------------------------------------------------------------|

| На этом рисунке сравниваются диапазоны тональности, воспринимаемые и |

| воспроизводимые печатной продукцией, фотобумагой, фотопленкой , ПЗС и |

| человеческим глазом. Их границы не являются жестко фиксированными: с |

| помощью фотографических средств их можно расширить или сузить, |

| используя для этого различные значения экспозиции. Сравнение здесь |

| провести не просто. Печатная продукция является конечным результатом |

| многочисленных взаимосвязанных процессов. На фотобумаге |

| воспроизводится только выбранный участок динамического диапазона, |

| который был запечатлен на негативную пленку. Назначение данного |

| рисунка состоит в том, чтобы показать, насколько точно исходный |

| материал, тональность которого разбита на участки, соответствующие10 |

| численным значениям диафрагмы, воспроизводится различными источниками. |

+------------------------------------------------------------------------+

Динамический диапазон - это термин, используемый для определения

максимального диапазона тональности, который воспринимается фотопленкой,

фотобумагой или чувствительными элементами ПЗС по отношению к исходной

сцене съемки. Если для снимаемой сцены характерен диапазон тонов,

выходящий за пределы данного динамического диапазона, он будет

зафиксирован в виде белого или черного без передачи каких-либо деталей.

При экспонировании и лабораторной обработке фотографических материалов

происходит намеренное изменение контрастности. Степень этого изменения

определяют значением, называемым степенью контрастности изображения

(gamma). Коэффициент контрастности 1 показывает, что контрастность не

изменилась. Уменьшение контрастности характеризуется коэффициентом,

меньшим 1, увеличение - большим 1. Изменение тонального диапазона для

проявленных фотоматериалов может быть измерено денситометром, которым

регистрируется непрозрачность или диапазон плотности экспонированной

эмульсии. Он может использоваться также для измерения плотности почернения

печатных материалов. Динамический диапазон может рассматриваться в

качестве входного диапазона, а диапазон плотности почернения в качестве

выходного диапазона.

Все черно-белые оптические клинья, изображенные на рисунках, используются

для представления 10 численных значений диафрагмы динамического диапазона.

На печатных материалах может быть воспроизведено только примерно 5

численных значений диафрагмы, поэтому клинья показывают относительные, а

не реальные значения тональности. Цветовой интервал для бумаги

характеризуется яркостью. Текстура поверхности дает рассеяние света,

уменьшая контраст. Устраняет эту проблему применение покрытия для бумаги

или нанесение лака. Избыточное количество краски на печатных материалах

становится причиной таких проблем, как медленное высыхание, плохое

прилипание (способность захватывать краску) и расплывание полутоновых

точек.

+------------------------------------------------------------------------+

| Фотографическая широта ПЗС |

|------------------------------------------------------------------------|

| 0x01 graphic |

|------------------------------------------------------------------------|

| Недоэкспонирование или переэкспонирование объекта съемки при |

| фотографировании с использованием массива ПЗС, приводят к потере |

| темных затененных или ярко освещенных деталей. |

| |

| В то же время, тональность на печатной продукции воспроизводится |

| только в пределах 5-6 численных значений диафрагмы, а это значит, что |

| при ошибке в выборе экспозиции даже в таких пределах качество передачи |

| информации будет удовлетворительным. Фотографическая широта |

| трехлинейного массива с ПЗС может составлять по отношению к разрешению |

| печатной продукции (на рисунке - 2^1/2 численных значений диафрагмы в |

| сторону недодержек и передержек) 5 численных значений диафрагмы. |

+------------------------------------------------------------------------+

+------------------------------------------------------------------------+

| Распечатка изображений, полученных с помощью ПЗС |

|------------------------------------------------------------------------|

| 0x01 graphic |

|------------------------------------------------------------------------|

| Диапазон тональности, составляющий 10 численных значений диафрагмы, |

| воспринятый трехлинейным массивом с ПЗС, при обработке в компьютере и |

| выводе на печать сокращается до 8 численных значений диафрагмы. При |

| обработке с помощью компьютерной программы кривая тональности на |

| выходе будет иметь другой вид по сравнению с тональностью на входе. |

| Два оставшихся численных значения диафрагмы не будут при этом |

| утрачены: за счет их обеспечивается гибкость при регулировании кривой |

| тональности для обеспечения наилучшей передачи диапазона тональности |

| для каждого конкретного объекта. Тональность деталей в тенях зачастую |

| может передаваться в более широком диапазоне по сравнению с |

| тональностью средне и ярко освещенных деталей. Но даже в этом случае |

| диапазон тональности, составляющий 8 численных значений диафрагмы, |

| может использоваться в цифровых выходных данных для ограничения |

| конечной плотности печатной продукции с пленок или пластин для печати, |

| бумаги и красок до примерно 5 численных значений диафрагмы. |

|------------------------------------------------------------------------|

| Контрастность диапозитивных фотопленок |

|------------------------------------------------------------------------|

| 0x01 graphic |

|------------------------------------------------------------------------|

| Изначально диапозитивные фотопленки были предназначены только для |

| проецирования изображений на экран. И рассеянное световое излучение в |

| самом диапроекторе, и свет в помещении, падающий на экран, снижают |

| контрастность проецируемого изображения. Человеческое восприятие |

| устроено так, что яркие участки изображения на экране по отношению к |

| темному фону создадут обманчивое впечатление, что контрастность |

| изображения еще ниже. Чтобы как-то скомпенсировать эти недостатки, |

| контрастность диапозитивных фотопленках специально повышают. Диапазон |

| тональности исходного объекта съемки, составляющий 5-6 численных |

| значений диафрагмы, расширяют примерно до 10 численных значений |

| диафрагмы за счет широкой гаммы пленки порядка 1,8 (показана на кривой |

| тональности). При проецировании диапозитива на экран контрастность |

| будет снижаться в обратной зависимости по отношению к близкой |

| аппроксимации ограниченного динамического диапазона, полученного при |

| съемке исходной сцены. |

+------------------------------------------------------------------------+

Стандартные диапозитивные (обращаемые) фотопленки обеспечивают регистрацию

динамического диапазона, равного 5 - 6 численным значениям диафрагмы, чего

хватит только для того, чтобы произвести сканирование и преобразование в

печатный материал. Они могут воспроизводить только равномерно освещенные

объекты съемки и мало деталей на сильно освещенных или затененных

участках. Студийное освещение должно быть тщательно сбалансировано с

помощью заполняющего света и рефлекторов для освещения затененных

участков. Чтобы исключить появление ярких бликов и сильно освещенных

предметов, часто используют рассеянное освещение. За счет этого на слайдах

не будет участков, забитых светом и тенями. Для получения оптимальных

результатов зачастую делают несколько снимков, изменяя экспозицию в обе

стороны от на 1/3 деления диафрагмы. Такой ограниченный входной диапазон

может удивить некоторых операторов сканеров, которым для достижения

оптимального результата при распечатке придется выбирать из слайдов

информацию, соответствующую более чем 10 значениям диафрагмы.

По сравнению с обращаемыми пленками негативная пленка и ПЗС имеют более

широкий динамический диапазон охвата. Сцену, контраст которой превышает

900:1 (9,5 делений диафрагмы), можно заснять на негативную пленку в том

случае, если экспозиция будет определена точно. Когда диапазон контраста

имеет меньшее значение, за счет неиспользуемого потенциала регистрации

изображения увеличивается широта экспозиции, позволяющая

переэкспонирование или недоэкспонирование. Такой же широтой экспозиции

обладают некоторые ПЗС. Трилинейные массивы ПЗС зачастую могут обеспечить

регистрацию диапазона тональности порядка 10 делений диафрагмы. Несмотря

на то, что негативная пленка может воспроизвести более широкий

динамический диапазон по сравнению с обращаемой пленкой, она редко

применяется для сканирования. Выпускаются электронные оборачивающие

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5


реферат скачать
НОВОСТИ реферат скачать
реферат скачать
ВХОД реферат скачать
Логин:
Пароль:
регистрация
забыли пароль?

реферат скачать    
реферат скачать
ТЕГИ реферат скачать

Рефераты бесплатно, курсовые, дипломы, научные работы, реферат бесплатно, сочинения, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, рефераты на тему и многое другое.


Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.