Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Semestrální práce z předmětu Kartografická polygrafie a reprografie
Digitální fotografie Autor: Magdaléna Kršnáková, Štěpán Holubec Editor: Zdeněk Poloprutský
Praha, duben 2012 Katedra mapování a kartografie
Fakulta stavební ČVUT v Praze
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Úvod Obsah prezentace 1
Digitální fotografie Historie Princip záznamu obrazové informace Vytvoření a transformace obrazu Separace barevných složek Zaznamenání barevných složek obrazu Přenos elektrického náboje Digitalizace signálu CCD senzory Vlastnosti CCD Vady CCD Další typy čipů
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Historie Historie vývoje fotografie Projekce obrazu na plochu: 16.st. Camera Obscura, umělci Analogová fotografie: 19. stol. Joseph Nicéphore Niépce, heliografie Louis Daguerre Digitální fotografie: r.1970 George Smith a Willard Boyle, první CCD snímače ve fotoaparátech r.1981 Sony, první digitální fotoaparát současnost: firmy (KODAK), CANON, Nikon, Sony, Lumix aj. stále zdokonalují digitální technologie
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Historie Historie vývoje fotografie Projekce obrazu na plochu: 16.st. Camera Obscura, umělci Analogová fotografie: 19. stol. Joseph Nicéphore Niépce, heliografie Louis Daguerre Digitální fotografie: r.1970 George Smith a Willard Boyle, první CCD snímače ve fotoaparátech r.1981 Sony, první digitální fotoaparát současnost: firmy (KODAK), CANON, Nikon, Sony, Lumix aj. stále zdokonalují digitální technologie
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Historie Historie vývoje fotografie Projekce obrazu na plochu: 16.st. Camera Obscura, umělci Analogová fotografie: 19. stol. Joseph Nicéphore Niépce, heliografie Louis Daguerre Digitální fotografie: r.1970 George Smith a Willard Boyle, první CCD snímače ve fotoaparátech r.1981 Sony, první digitální fotoaparát současnost: firmy (KODAK), CANON, Nikon, Sony, Lumix aj. stále zdokonalují digitální technologie
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Historie Historie vývoje fotografie Projekce obrazu na plochu: 16.st. Camera Obscura, umělci Analogová fotografie: 19. stol. Joseph Nicéphore Niépce, heliografie Louis Daguerre Digitální fotografie: r.1970 George Smith a Willard Boyle, první CCD snímače ve fotoaparátech r.1981 Sony, první digitální fotoaparát současnost: firmy (KODAK), CANON, Nikon, Sony, Lumix aj. stále zdokonalují digitální technologie
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Princip záznamu obrazové informace
Princip záznamu obrazové informace CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductors CCD Charge Coupled Device
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Princip záznamu obrazové informace
Princip záznamu obrazové informace CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductors CCD Charge Coupled Device
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Vytvoření a transformace obrazu Vytvoření a transformace obrazu 1
Světlo odražené od zájmového objektu
2
Průchod objektivem
3
Dopad na čip s CCD/CMOS senzory
Obrázek: Canon EOS 40D
Literatura
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Separace barevných složek Separace barevných složek a) současná třemi oddělenými světlocitlivými senzory b) postupná jedním světlocitlivým senzorem c) maticí obrazových bodů - Bayerova mřížka (RGBG)
Obrázek: Principy záznamu obrazu pomocí světlocitlivých senzorů
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Zaznamenání barevných složek obrazu světelné záření způsobuje v místech obrazových bodů generaci elektrického náboje Full Well Capacity – plnící kapacita obrazového bodu při vysoké koncentraci dochází k přetečení náboje – blooming
Mód s vysokou citlivostí Mód s velkým dynamickým rozsahem Mód s vysokým poměrem signál – šum
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Zaznamenání barevných složek obrazu světelné záření způsobuje v místech obrazových bodů generaci elektrického náboje Full Well Capacity – plnící kapacita obrazového bodu při vysoké koncentraci dochází k přetečení náboje – blooming
Mód s vysokou citlivostí Mód s velkým dynamickým rozsahem Mód s vysokým poměrem signál – šum
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Zaznamenání barevných složek obrazu světelné záření způsobuje v místech obrazových bodů generaci elektrického náboje Full Well Capacity – plnící kapacita obrazového bodu při vysoké koncentraci dochází k přetečení náboje – blooming
Mód s vysokou citlivostí Mód s velkým dynamickým rozsahem Mód s vysokým poměrem signál – šum
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Zaznamenání barevných složek obrazu světelné záření způsobuje v místech obrazových bodů generaci elektrického náboje Full Well Capacity – plnící kapacita obrazového bodu při vysoké koncentraci dochází k přetečení náboje – blooming
Mód s vysokou citlivostí Mód s velkým dynamickým rozsahem Mód s vysokým poměrem signál – šum
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Přenos elektrického náboje
Vygenerovaný elektrický náboj je přenesen k digitalizaci do A/D převodníku. Systémy přenosu elektrického náboje Systémy s mechanickou uzávěrkou (Full Frame CCD) Systémy s meziřádkovým přenosem náboje (Interline – Transfer CCD) Systémy s přenosem snímků (Frame – Transfer CCD) Systémy s přímou adresací pixelu
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Přenos elektrického náboje
Vygenerovaný elektrický náboj je přenesen k digitalizaci do A/D převodníku. Systémy přenosu elektrického náboje Systémy s mechanickou uzávěrkou (Full Frame CCD) Systémy s meziřádkovým přenosem náboje (Interline – Transfer CCD) Systémy s přenosem snímků (Frame – Transfer CCD) Systémy s přímou adresací pixelu
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Přenos elektrického náboje
Vygenerovaný elektrický náboj je přenesen k digitalizaci do A/D převodníku. Systémy přenosu elektrického náboje Systémy s mechanickou uzávěrkou (Full Frame CCD) Systémy s meziřádkovým přenosem náboje (Interline – Transfer CCD) Systémy s přenosem snímků (Frame – Transfer CCD) Systémy s přímou adresací pixelu
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Přenos elektrického náboje
Vygenerovaný elektrický náboj je přenesen k digitalizaci do A/D převodníku. Systémy přenosu elektrického náboje Systémy s mechanickou uzávěrkou (Full Frame CCD) Systémy s meziřádkovým přenosem náboje (Interline – Transfer CCD) Systémy s přenosem snímků (Frame – Transfer CCD) Systémy s přímou adresací pixelu
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Digitalizace signálu
Digitalizace signálu provádí A/D převodník (Analog Digital Unit – ADU) Barevná hloubka – počet barev rozlišitelných na obrázku nejčastěji se užívá hloubka 24 bitů (8 bitová data), příp. 36 bitů (12 bitová data) =⇒ 16,7 milionů, příp. 68,7 miliard barev Formát výstupu: RAW, TIFF, JPEG
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Digitalizace signálu
Digitalizace signálu provádí A/D převodník (Analog Digital Unit – ADU) Barevná hloubka – počet barev rozlišitelných na obrázku nejčastěji se užívá hloubka 24 bitů (8 bitová data), příp. 36 bitů (12 bitová data) =⇒ 16,7 milionů, příp. 68,7 miliard barev Formát výstupu: RAW, TIFF, JPEG
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Digitalizace signálu
Digitalizace signálu provádí A/D převodník (Analog Digital Unit – ADU) Barevná hloubka – počet barev rozlišitelných na obrázku nejčastěji se užívá hloubka 24 bitů (8 bitová data), příp. 36 bitů (12 bitová data) =⇒ 16,7 milionů, příp. 68,7 miliard barev Formát výstupu: RAW, TIFF, JPEG
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Digitalizace signálu
Digitalizace signálu provádí A/D převodník (Analog Digital Unit – ADU) Barevná hloubka – počet barev rozlišitelných na obrázku nejčastěji se užívá hloubka 24 bitů (8 bitová data), příp. 36 bitů (12 bitová data) =⇒ 16,7 milionů, příp. 68,7 miliard barev Formát výstupu: RAW, TIFF, JPEG
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
CCD senzory
Princip činnosti Příprava CCD Expozice obrazu Snímání obrazu CCD senzory využívají pro svou činnost fotoefektu. Konstrukce CCD Lineární CCD – čtečka čárového kódu, fax nebo scanner Plošné CCD – při základní konstrukci „pouhé“ spojení lineárních CCD v jednom čipu (kamery, digitální fotoaparáty)
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Ukázky CCD
Příklady lineárního a plošného CCD
Obrázek: Čárový kód
Obrázek: Plošný čip CCD
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Vlastnosti CCD Velikost základní měřítko – velikost políčka kinofilmu, tj. 36×24 mm délka uhlopříčky v palcové míře Poměry stran 2:3 profesionální digitální fotoaparáty 3:4 TV kamery a amatérské digitální fotoaparáty Rozlišení počet použitých buněk CCD prvku – pixelů efektivní počet pixelů je menší než skutečný
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Vlastnosti CCD Velikost základní měřítko – velikost políčka kinofilmu, tj. 36×24 mm délka uhlopříčky v palcové míře Poměry stran 2:3 profesionální digitální fotoaparáty 3:4 TV kamery a amatérské digitální fotoaparáty Rozlišení počet použitých buněk CCD prvku – pixelů efektivní počet pixelů je menší než skutečný
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Vlastnosti CCD Velikost základní měřítko – velikost políčka kinofilmu, tj. 36×24 mm délka uhlopříčky v palcové míře Poměry stran 2:3 profesionální digitální fotoaparáty 3:4 TV kamery a amatérské digitální fotoaparáty Rozlišení počet použitých buněk CCD prvku – pixelů efektivní počet pixelů je menší než skutečný
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Vlastnosti CCD Velikost základní měřítko – velikost políčka kinofilmu, tj. 36×24 mm délka uhlopříčky v palcové míře Poměry stran 2:3 profesionální digitální fotoaparáty 3:4 TV kamery a amatérské digitální fotoaparáty Rozlišení počet použitých buněk CCD prvku – pixelů efektivní počet pixelů je menší než skutečný
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Vlastnosti CCD Velikost základní měřítko – velikost políčka kinofilmu, tj. 36×24 mm délka uhlopříčky v palcové míře Poměry stran 2:3 profesionální digitální fotoaparáty 3:4 TV kamery a amatérské digitální fotoaparáty Rozlišení počet použitých buněk CCD prvku – pixelů efektivní počet pixelů je menší než skutečný
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Vlastnosti CCD Velikost základní měřítko – velikost políčka kinofilmu, tj. 36×24 mm délka uhlopříčky v palcové míře Poměry stran 2:3 profesionální digitální fotoaparáty 3:4 TV kamery a amatérské digitální fotoaparáty Rozlišení počet použitých buněk CCD prvku – pixelů efektivní počet pixelů je menší než skutečný
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Dynamický rozsah rozlišení snímače – od nejčernější černé k nejbělejší bílé limity – kapacita každé buňky CCD a hladina vlastního šumu buňky
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Vady CCD Šum – vzniká především tepelným pohybem krystalové mřížky polovodiče =⇒ rozostření obrazu Vinětace – nedostatečný osvit krajních buněk čipu =⇒ postupné ztmavování obrazu směrem k okrajům Blooming – přetečení náboje =⇒ kolem silného světla jsou na fotografii rovnoběžné čárky nepravidelných délek
Obrázek: Šum
Obrázek: Vinětace
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Vady CCD Šum – vzniká především tepelným pohybem krystalové mřížky polovodiče =⇒ rozostření obrazu Vinětace – nedostatečný osvit krajních buněk čipu =⇒ postupné ztmavování obrazu směrem k okrajům Blooming – přetečení náboje =⇒ kolem silného světla jsou na fotografii rovnoběžné čárky nepravidelných délek
Obrázek: Šum
Obrázek: Vinětace
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Vady CCD Šum – vzniká především tepelným pohybem krystalové mřížky polovodiče =⇒ rozostření obrazu Vinětace – nedostatečný osvit krajních buněk čipu =⇒ postupné ztmavování obrazu směrem k okrajům Blooming – přetečení náboje =⇒ kolem silného světla jsou na fotografii rovnoběžné čárky nepravidelných délek
Obrázek: Šum
Obrázek: Vinětace
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Další typy čipů CMOS digitální výstup =⇒ odpadá použití A/D převodníku každá buňka čipu má svůj vlastní vývod =⇒ digitalizace v jeden časový okamžik menší spotřeba energie dobře zvládnutá technologie výroby Foveon X3 vychází z koncepce klasického kinofilmu každá fotocitlivá buňka má tři silikonové vrstvy =⇒ zachycuje tři barevné složky 4 Mpix Foevon X3, je schopen konkurovat CMOS a CCD s rozlišením 16 Mpix
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Další typy čipů CMOS digitální výstup =⇒ odpadá použití A/D převodníku každá buňka čipu má svůj vlastní vývod =⇒ digitalizace v jeden časový okamžik menší spotřeba energie dobře zvládnutá technologie výroby Foveon X3 vychází z koncepce klasického kinofilmu každá fotocitlivá buňka má tři silikonové vrstvy =⇒ zachycuje tři barevné složky 4 Mpix Foevon X3, je schopen konkurovat CMOS a CCD s rozlišením 16 Mpix
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Další typy čipů Backside sensor fotodiody jsou hned pod filtry snímač je fyzicky dvakrát citlivější oproti běžným CCD a CMOS náročnější technologie výroby než u CMOS
Obrázek: Backside sensor
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Závěr
Současné trendy zvyšování kvality digitálních fotografií zvyšování barevné hloubky zvyšuje se výdrž digitálních fotoaparátů Každým rokem se tyto hranice posunují. Varování Zkontrolujte si svůj fotoaparát. Může být kouskem patřícím do muzea.
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Literatura Použité zdroje Fotografovani.cz. POLÁČEK, Daniel. Fotografovani.cz [online]. 2009-08-12 [cit. 2012-04-22]. Dostupné z: http://www.fotografovani.cz/art/fotech_ df/sonz-xmor-cmos-senyor/ Digineff. Digineff [online]. 2010-02-17 [cit. 2012-04-22]. Dostupné z: http://www.digineff.cz/ MEGAPIXEL.CZ. MEGAPIXEL.CZ: Centrum digitální fotografie [online]. [cit. 2012-04-22]. Dostupné z: http://www.megapixel.cz/ Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001–2012 [cit. 2012-04-22]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/
Konec
Úvod
Digitální fotografie
Závěr
Literatura
Semestrální práce z předmětu Kartografická polygrafie a reprografie
Děkuji za pozornost Autor: Magdaléna Kršnáková, Štěpán Holubec Editor: Zdeněk Poloprutský
Praha, duben 2012 Katedra mapování a kartografie, Fakulta stavební ČVUT v Praze
Konec
