Dr. Bakó András
MULTIMÉDIA ALAPJAI
1
1. Bevezetés Köznapi értelemben a média tág területet ölel fel. Ide tartozik az írott és elektronikus sajtó, a rádió, a TV. Tágabb értelemben ide soroljuk az Internet szolgáltatásait is, mivel a fenti elemek mindegyike megjelenik számítógép hálózaton is. A hagyományos elemekkel dolgozó multimédia ezen elemek tetszés szerinti kombinációját jelenti – beleértve bármely önálló elemet is. A témakör egyértelmű definícióját nehéz megadni, mivel különböző szerzők más és más definíciót adnak meg (l. Spanik-Rügheimer). Különösen visszaélnek a számítógépgyártók a fogalommal, hiszen nemegyszer egy átlagos teljesítményű PC-t már multimédiás gépként ajánlanak. Korábban, például a multimédiás gépeket szabványosító bizottság (MPC, Multimédia PC Marketing Council) 1989-ben elkészítette első összeállítását (80368, 16 MHz, DOS 5., Windows 3.1, 2 MB RAM, 30 MB merevlemez), amely mindennek nevezhető, csak erre a célra alkalmas gépnek nem. A multimédia az informatika területén ugyanezen elemek digitális kezelését, előállítását jelenti. Itt az egyes fontosabb területek - az analóg – digitális átalakítás, - a digitális szerkesztése - a végeredmény digitális vagy analóg formában való megjelenítése, tárolása. A terület e miatt széleskörű ismeretek igényel, kezdve az analóg – digitális hardver eszközöktől, folytatva a feldolgozó, szerkesztő szoftvereken keresztül – egészen a végleges formában történő megjelenítésig. Mint ahogy az analóg területek is szakmánként elkülönülnek, itt sem lehet elvárás, hogy olyan jellegű polihisztorok legyenek, akik minden területhez egyformán értenek. Egy hangmérnök általában nem szakértője a fényképezésnek, vagy a nyomdai előállítás eszközeinek, de egy film operatőrtől sem várhatjuk el, hogy zenei effektusokat hozzon létre. Ennek ellenére megpróbáljuk a fontosabb hardver és szoftver elemeket bemutatni. Az egyes részterületeken – már csak a tartalmi korlátozottság miatt is – nem tudunk elmélyülni, de igyekszünk az alapfogalmakat pontosan megadni, és a fontosabb lehetőségeket ismertetni. Mint ahogy azt a fentiekben említettük – az elektronikus multimédia, a továbbiakban multimédia – igen sok lehetőséggel rendelkezik. 2
Inputként egy sor berendezés jöhet szóba, mint a • hangbemenet (mikrofon, rádió, audió magnetofon, CD, szintetizátor, keverőpult, stb.), • képbemenet (szkenner, digitális fényképezőgép, memória kártya, CD, WEB kamera), • videóbemenet (analóg és digitális videó magnetofon, analóg és digitális kamera, TV, DVD), • a fentieket együttesen tartalmazó bemenetek, például Internet adta lehetőségek, • egyéb eszközök.. A számítógépben számos megjelenítő, feldolgozó szoftver áll rendelkezésre: • hangdigitalizáló, hanglejátszó, hang és dalszerkesztő, • kép megjelenítő, szerkesztő, feldolgozó és archiváló és output lehetőségek, • videó lejátszó, szerkesztő és output előállító, • a fentieket együttesen kezelő rendszerek. Output eszközök listája még változatosabb lehet: • audió eszközök (rádió, hangszóró, digitális vagy analóg magnetofon, szalag, CD, DVD), • képmegjelenítők (képernyő, nyomtató, digitális nyomdagép, foto CD), • mozgókép eszközök (CD, DVD lemez és szalag, analóg és digitális videó magnetofon, szalag), • egyéb a fentieket együtt kezelő lehetőségek, mint a prezenter, WEB lapok, stb.). A fentieket mutatjuk be az 1.1 ábrán. A továbbiakban végigvesszük az egyes eszközöket, megadjuk az egyes területeken az alapfogalmakat és a fontosabb paramétereket. A második fejezet foglalkozik a képfeldolgozással. A hang és mozgóképfeldolgozással csak érintőleges foglalkozunk, mivel a féléves tárgy kereteibe nem fér be a részletes tárgyalás. A harmadik fejezetben a digitális hangfeldolgozás alapjait ismertetjük. Végül a negyedik fejezetben a digitális filmezés alapproblémáival foglalkozik. Nem foglalkozunk a digitális írott sajtóval kapcsolatos kérdésekkel, mivel ezek meghaladják a jegyzetünk kereteit.
3
Mikrofon
Hangszóró
Magnefoton
Magnetofon
CD
Rádió
CD
Nyomtató
Foto CD
SZÁMÍTÓGÉP Digitális Fényképezőgép
D. nyomdagép
Kép, hang, mozgókép megjelenítő Lejátszás Szoftverek Multimédia tárak OCR→ Szövegszerkesztő
Szkenner
Foto CD
Web kamera A.,D. Videomagnó
A.,D. Videomagnó
TV TV
Digitális kamera
Prezenter DVD
DVD
INTERNET
INTERNET
1.1 ábra Multimédia fontosabb I/O eszközei
4
2. Digitális képfeldolgozás 2.1 Analóg képalkotás A fejezetben az analóg képfeldolgozás folyamatát ismertetjük. A későbbiekben részletesen tárgyaljuk a digitális képalkotás, képfeldolgozás folyamatát is. Célunk azt megmutatni, hogy az analóg technika hogyan működik, és az egész folyamat hogyan alakult át a digitális fényképezőgépek megjelenésével. A jelenlegi trendek arra utalnak, hogy bizonyos esetekben, elsősorban a művészi fotózás esetén az analóg technikát még sokáig fogják alkalmazni. A korábbiakban a hagyományos képfeldolgozás viszonylag egyszerű volt: analóg gépen elkészítettük a képet, majd filmelőhívással előállítottuk a negatívot vagy a diapozitívot. A negatívot nagyítva, „szerkesztve” (háttér, fényviszonyok, erősítés vagy gyengítés, képkivágás stb.) elkészült a végleges kép valamilyen hordozón (papír, üveg, vászon, stb.).
2.1 ábra Előhívótank
5
Ezt a folyamatot mutatjuk be a továbbiakban. A fényképezőgép beállításával a lencse, tárgy, kép és egyéb fogalmakkal a későbbiekben foglalkozunk. A fényképezőgép beállítása után megnyomjuk az exponáló gombot, ennek hatására a beállított ideig fény éri a képalkotás egyik elemét, a filmet. Ennek hatására a filmen a fényre érzékeny ezüstbromid vagy ezüstjodid kristályai némi átalakuláson mennek keresztül, ami egészen az előhívásig állandó állapotba kerül. A filmet ezután egy erre alkalmas eszközben „előhívjuk”. Ennek egyik eszköze az előhívő tank (l. 2.1 ábra).
2.2 ábra Helységmegvilágító lámpa, és a színes szűrők Az előhívó tankba helyezés előtt a filmet kivesszük a filmkazettából, amely arra szolgál, hogy azt fény ne érje. A filmkivétel vagy teljesen sötétben történik – hogy a film nehogy fényt kapjon - , vagy egy erős szűrővel lefedett világító lámpa fényében végezzük a műveletet. A szűrő vagy piros vagy zöld attól függően, hogy a film milyen fényre érzékeny. A lámpát és a hozzátartozó szűrőt mutatjuk be a 2.2 ábrán. Az exponált filmet ezután feltekerjük a kores szalaggal együtt (l. 2.3 ábra), amely azt a célt szolgálja, hogy az egymásra tekert filmet elkülönítse, hogy az előhívó folyadék hatására ne ragadjon össze. Az így előkészített filmet behelyezzük az előhívó tankba, majd feltöltjük filmhívó folyadékkal. A hívási idő alatt – ami néhány perctől akár 1 óráig is terjedhet – a filmet az orsó végén lévő rúddal mozgatjuk, hogy a film és a kores szalag közé mindig friss előhívó folyadékrész kerüljön. Az 6
előhívási idő befejezése után az előhívó tankot kiöblítjük lehetőleg lágy vízzel, majd az előhívott képet rögzítjük u.n. fixírsós folyadékkal– megállítván az előhívás folyamatát és a filmet vízben kimossuk, hogy a szükségtelen vegyszereket eltávolítsuk.
2.3 ábra Kores szalag A filmet megszárítva következik a papírkép előállítása, amit rendszerint nagyítógéppel végzünk. A nagyítógép hasonlatos egy diavetítőhöz, (l. 2.4 ábra).
2.4 ábra Nagyítógép
7
A felső részén egy fényforrás van, aminek a sugarait egy speciális lencse, az u.n. kondenzor lencse párhuzamosítja és egyenletes fénnyé alakítja. Ez világítja meg a nagyítógépbe befűzött filmet. A film nagyításáról egy jó minőségű objektív gondoskodik. A nagyított képet a gép talpazatán elhelyezett lapra vetítjük. Az élesség durva beállítását a nagyítógép rögzítésére szolgáló függőleges rúdon való mozgatással (tekeréssel) lehet elvégezni.
2.5 ábra Nagyítógép flexibilis gumiharmonikája az élesség finom beállításához Az élesség finom beállítását egy flexibilis harmonika és egy tekerőgomb segítségével végezzük el. A harmonika egyik vége a filmtartóhoz, a másik része a lencse tartó konzolhoz illeszkedik. Feladata a lencse fókusztávolságának állítása a harmonika hosszának nyújtásával illetve rövidítésével és a fény nagyítógépből való kijutásának megakadályozásán. A finombeállító részt mutatjuk be a 2.5 ábrán. Ha a nagyítógép talapzatán éles a kép, megkezdhetjük a nagyítás folyamatát. Ehhez különböző nagyságú és minőségű nagyítópapírt használunk (l. 2.6 ábra). Ezek fényérzékeny papírkartonok, amelyekre a filmnagyítás történik. A papír mérete a 6X9 centiméteres méretnél kezdődik. Ezután következnek a nagyobb méretek, a 9X12-es, a 9X14-es, 13X18-as, 8
18X24-es, 24X36-os, és egyéb nagyobb méretek. A nagyítópapír típusa lehet kemény (éles kontúrok, nagy kontraszt, jele a H – Hard), normál (normál kontraszt, jele az N – Normál), és lágy (lágy vonalak, kisebb kontraszt elsősorban portrék, esetleg tájképek előállításához, jele az S – Soft). A fenti keménységi fokozatok mellett további nagyítópapírokat is gyártanak, mint például a nagyon kemény (Extra Hard). Különböző méretű és fényérzékenységű fotópapírokat mutatunk be a 2.6 ábrán.
FOTÓPAPIROK
2.6 ábra Különféle méretű és keménységű nagyítópapírok A fényérzékeny képet a megvilágított filmről megfelelő levilágítási idővel állítjuk elő. Az így kezelt fotópapír képet szintén elő kell hívni egy előhívó folyadékban. Ezek típusa szintén igen változatos lehet az elérendő célnak megfelelően. Itt különböző színárnyalatú és keménységű hívókat is alkalmazhatunk. Az irodalomban leközölt egyik könyvben például 100 fotóreceptet ajánlanak. A fekete-fehér képek előhívásakor 3 tálat használunk. Az egyik az előhívót tartalmazza, a másik a vizet az előhívási folyamat megállítására, és az előhívó képből történő eltávolítására. A harmadik tálban az előhívási folyamat megállítására, és a folyamat rögzítésére szolgáló folyadék kap helyet (ez az u.n. fixírsós folyadék). 9
A képeket az előhívóban a fentiekben elmondottak miatt mozgatni kell, erre szolgálnak az előhívó csipeszek. Ezt a folyamatrészt mutatjuk be a 2.7 ábrán. A hagyományos képkidolgozás utolsó fázisa a kép megszárítása, amit szárítógéppel végzünk. Ez egy elektromos fűtőszállal fűtött berendezés. A nedves képeket krómlapra helyezzük fel, ami a kép fényének megadását és a szárítás elősegítését szolgálja.
2.7 ábra Nagyított kép előhívása 3 tálas esetben fekete-fehér kép esetén A nedves kép és a krómlap között vizes foltok, légbuborékok keletkezhetnek. Ennek megakadályozására, a krómlapra emulziós (kép) oldallal lefektetett képről a nedvességet, légbuborékot gumihengerrel tüntetjük el. A szárítógépet, a krómlapot és a gumihengert a 2.8 ábrán mutatjuk be. A fenti folyamatot sok egyszerűsítéssel írtuk le. A nagyítás folyamán alkalmazzuk a képkivágást – a szükséges képrészlet kiválasztását. A gyengébb fényerősségű felületeket kitakarással, többletfény juttatásával erősítjük. Színes esetben több színkorrigáló fóliát és többtálas (alapszínek külön) előhívást alkalmazunk.
10
Ez az egész folyamat a digitális esetben a fényképezőgép beállításán és az utómunkálatokon is múlik, ezért digitális kép esetén a lehetőségeink sokkal árnyaltabbak. Az első fázis digitális kép előállítása. Ez alapvetően kétféleképp történik: analóg képből, vagy digitálisan, pl. digitális fényképezőgéppel. Analóg képet szkennerrel digitalizálhatunk. A digitális kép a számítógépben számos szoftver segítségével megjeleníthető, feldolgozható és a megfelelő output is előállítható. A folyamatról, az eszközökről és szoftverekről a későbbiekben részletesen beszélünk.
2.8 ábra Szárítógép és gumihenger és krómlap 2.2 Digitális kép típusai Alapvetően 2 típust kezel a számítógép: a vektorgrafikus és a rasztergrafikus képet ( továbbiakban vektorkép illetve raszterkép). A vektorképben minden elem vagy alakzat koordinátákkal illetve matematikai képletekkel adható meg – az elem jellegétől függően. A raszterkép képpontokból áll. Jellemzője az egységnyi szakaszon (inch) elhelyezkedő kép11
pontok száma és a pontokhoz rendelt egyéb információk (fekete, fehér, szürke árnyalat, színek). 2.2.1 Vektorgrafikus kép
Mint mondtuk, a vektor képen az egyes alakzatokat vektorokkal adjuk meg, és matematikai eljárásokkal kezeljük. Egy egyenes szakasz például annak kezdő és végpontjának koordinátáival adható meg, egy kör pedig a szokásos elemekkel (középpont koordinátája és a sugár, 3 pont koordinátája, stb.). A vektorképet elsősorban a grafikus tervező rendszereknél (építészet, gépészet, stb.), térképek feldolgozásánál és grafikus információs rendszereknél (GIS) használjuk. E mellett egyéb grafikus szerkesztő szoftverek is használnak ilyen típust, mint például a CorelDraw. Az egyes rajzelemeket vagy a jellemzőikkel, koordinátákkal adjuk meg, vagy digitalizáló input egységen visszük fel. A másik lehetőség, hogy szkennerrel raszter (pont) képet állítunk elő és a digitalizálás ebből az állományból történik. Több digitalizálási lehetőség is létezik. Az egyik, hogy magán a képernyőn levő raszter képen vesszük fel a geometriai elemek koordinátáit. Itt szabályos geometriai alakzat (pont, kör, szakasz, sokszög, kúp) esetén ugyanazon lehetőségek vannak, mint a matematikában, azaz egy szakaszt 2 pontjával, egy sokszöget a csúcsainak koordinátáival határozzuk meg. Görbe vonal esetén a kurzort végigvezetjük az adott görbén és megadjuk, hogy egy távolságon (pl. 1 cm.) vagy egy időegység alatt (pl. 1 mp) hány koordinátát vegyen fel a gép Másik lehetőség a félautómatikus digitalizálás, ahol a kurzort rávisszük egy alakzat egy pontjára, és a gép automatikusan végigmegy az alakzat mentén, és meghatározza a koordinátákat. Automatikus digitalizálás esetén a raszter képet „átadjuk” a számítógép digitalizáló szoftverének és ez próbálja beazonosítani az egyes alakzatokat és meghatározni a hozzájuk tartozó koordinátákat. Könnyű észrevenni, hogy a ”kézi” digitalizálás pontos, de sok munkát igényel. Félautómatikus eljárásnál a gép által elkövetett hibákat kézzel kell javítanunk. Teljesen automatikus digitalizáló eljárás általában sok hibát eredményez, így a kép tisztítása, az utómunkálatok tetemes időt igényelnek. Gondoljunk például arra, hogy a rajzoló nem egyenletes vonalvastagsággal dolgozik, vagy a kép régi, elmosódott. Összefoglalva a vektorkép elsősorban vonalas ábrák (műszaki rajz, térkép, stb.) kezelésére alkalmas. Az egyes képi műveletek (nagyítás, kicsinyítés, elemek törlése, árnyékolás, stb.) gyorsan elvégezhetők, mivel (csak) matematikai képletek kiszámítására van szükségünk. A képek viszonylag 12
kis memóriaterületen tárolhatók, általában lényegesen kevesebb helyen, mint a raszterképek esetén. A kép kicsinyítése/nagyítása nem rontja a kép minőségét ( a felbontást), hiszen csak az ezen műveletekhez használt függvények paramétereit változtattuk meg. A nyomtatás minősége csak a nyomtató felbontó képességétől függ. Az egyes zárt területeket színekkel is ki tudjuk tölteni. A vektorgrafikus képet alkalmazó szoftverek egyike az általános célú tervező program, az AutoCAD. Ezzel számos alkalmazás megvalósítható: a rajzok elkészítése, méretezése, forgatása, 3 dimenziós alakzatok kezelése, áthatások, árnyékolás és egyéb műveletek. Az alapvető rajzformátum DXF (Draving Interchange File) kiterjesztésű, amelyet a legtöbb vektorgrafikus és egyéb szoftver be tud olvasni (Word, Corel Draw, 3D Stúdió, stb.). Az ilyen kiterjesztésű rajzokban az egyes rajzelemeket jellemzőikkel adjuk meg. A 2 dimenzió (un. 2D) vektorgrafikus rajzok elkészítésének, kezelésének professzionális eszköze a CorelDraw. A rendszer az alapvető színkezelési technikákat magába foglalja. A vektorgrafikus képek mellett limitált színtérképes kezelésre is képes a rendszer. Az AutoCad mellett néhány további háromdimenziós (3D) modellezési rendszer a Mechanical Desktop, a 3D Studio MAX, és az Archicad. 2.2.2 Rasztergrafikus kép
A vektorképpel szemben a raszterkép képpontokból áll. Minden egyes pontról tárolni kell a pont jellemzőit (pl. szín, szürke árnyalat vagy fekete/fehér – a továbbiakban F/F). A raszter (vagy másképpen pixel) kép egyik jellemzője az adott távolságon – itt inch – lévő képpontok száma. Ennek mérőszáma képpont/inch, angolul dot/inch (dpi). A képpontok szükséges sűrűségét attól függően kell meghatározni, hogy a képet milyen célra akarjuk használni. A felbontás, azaz a dpi tehát a felhasználó igényektől függ. A különböző felhasználásokhoz tartozó minimális és ajánlott felbontást a 2.1 táblázatban foglaljuk össze. A fenti táblázat némi magyarázatra szorul. A világhálón elérhető képek felbontása általában kicsi. Ezért ilyen célra 72-96 körüli dpi felbontású képek is megfelelőek. Nyomtatás esetén a szabvány 300 képpont. A kinyomtatandó képek méretét tehát ez határozza meg. Ha egy digitális fényképezőgép például 2000 sorból áll és soronként 1000 képpontot tartalma-
13
zó (2000X1000) állóképet készít, akkor könnyen kiszámolhatjuk a fotó minőségű nyomtatott kép méretei : szélessége 2000/300=6.66 incs, azaz 16.65 cm magassága 1000/300=3.33 incs, azaz 8.33 cm. Minimális dpi 72 300 600 300
Ajánlott dpi
Felhasználás
96 600 1200 600
1200
2400
150
300
WWW Fotó nyomtatás Nagyítás Vonalas ábrák 36 mm dia és negatív szkennelése OCR 2.1. táblázat
Raszterképek ajánlott felbontása Természetesen nagyobb méretű kép is készíthető ebből a méretből. Például ha a képet falra tesszük, amit messzebbről szemlélünk, akkor a méret akár a duplája is lehet. Egy utcai óriásplakát esetén megint más a helyzet, mivel ezt még távolabbról szemléljük. A nagyítás estén megint másfajta felbontást kell választanunk. Ha ugyanis egy 600 dpi-s képet kétszeresére nagyítunk, azonnal elérjük a 300as felbontást. Nagyobb nagyítás megint a kitűzött céltól függ. Vonalas ábrák felbontása természetesen a felhasználástól is függ. Az itt megadott paraméter csak tájékoztató jellegű. Dia illetve negatív film esetén törekedni kell a minél nagyobb pixelszámra. A 24X36 milliméteres méret ugyanis nagyon kicsi. Ha a megadott felbontású filmmel dolgozunk, akkor a maximális fotóminőségű méret nem túl nagy. Az 1200 dpi méret ugyanis 4 ints, azaz 10 cm körüli képméretet eredményez a hosszabbik oldalon. Optikai karakterfelismerési algoritmusok (OCR) az általuk korábban tárolt karakterképhez hasonlítják a raszteres kép karaktereit. Ha a felbontás túl nagy, akkor a raszteres formátumú karakterek egyéb zavaró pixele14
ket is tartalmazhatnak, így ezeknél törekedni kell az alacsonyabb felbontásra. A képpontok maximális számát, a felbontást az eszköz illetve adathordozó határozza meg. Szkenner esetén a felbontást a berendezés maximális felbontása határozza meg. Ennél alacsonyabb értéket szoftver úton tudunk megadni. Nagyobb felbontásra egyes szkennerek esetén szintén megadható, de csak interpolációval növelhetjük a képpontok számát. Ez azt jelenti, hogy a valós képpontok közé egy újabb pontot illesztünk be. Ennek paramétereit, például a színkódjait a szomszédos pontok azonos paramétereinek átlagolásával határozzuk meg. A számítás történhet a két szomszédos pontból, de szokásos négy, sőt több szomszédos pont adatait is figyelembe venni. Digitális fényképezőgép esetén korlát a digitális érzékelő maximális képpontjainak száma. Jelenleg a képpontok maximális száma amatőr gépek esetén 7-8 millió körüli, átlagos szám 3-5 millió, de az olcsóbb berendezések 1-2 millió pixeles képek előállítására alkalmasak. Nagyobb felbontású digitális gépek esetén alacsonyabb felbontás természetesen lehetséges, amit a felvétel előtt állíthatunk be. Például az egyik 4 M pixeles HP gép alapbeállításban 2280X1720 képpontos felbontással rendelkezik. Ezen kívül 1136X848-as szerényebb felbontás is megadható, ami viszont több kép eltárolását teszi lehetővé a képek kisebb mérete miatt. A professzionális gépek esetén a képpontok száma jelenleg 32 millió körül mozog Megemlítendő még egy speciális kameracsalád, a WEB kamerák, amelyek jelenleg 10 ezer forint alatt is megvásárolhatók. Felbontásuk és tárolókapacitásuk sokkal szerényebb. A felbontás lehet például 352X288 pixel is, amely csak gyenge minőséget eredményez még képernyőn is, így kisebb méretben, elsősorban Internetes felhasználásra javasolható. A raszterkép másik előállítási lehetősége szkennerrel történik. Itt tetszésszerinti képet betéve a szkennerbe, az erre a célra készített szoftver a képet „soronként letapogatja”, digitalizálja, majd tárolja. Megjegyzendő, hogy az egyes kezelő szoftverek számos raszter – vektorkép konvertálási lehetőséget szolgáltatnak. Így például az AutoCAD 12es verziója közel 10 típusú raszter outputot ajánl fel, míg a CorelDraw 11es verziója egy sor ilyen típusú képet is létrehoz (például BMP, TGA, CPT, JPG, GIF, ..), illetve olvas be. Ezen kívül különféle műveletekhez is ajánlja a vektorizációt. Ha egy kisméretű, egyszerű (elsősorban vonalas) raszter képet sokszorosára akarjuk nagyítani minőségromlás és drasztikus
15
fájlméret növekedés nélkül – ajánlott a vektorizáció (például a Coral TRACE programmal). 2.2.3 Raszterkép előállítása
Raszterképet többféleképpen is előállíthatunk, vagy beszerezhetünk. Az egyik legkézenfekvőbb előállítás digitális fényképezőgéppel történik. A gép az exponáló gomb megnyomásával elindítja a képfeldolgozási folyamatot, aminek eredményeképp egy pixel (raszter) képet kapunk. Ilyen képet számos egyéb forrásból is beszerezhetünk, mint az Internet, digitális képarchívumok, adathordozók, stb. A másik lehetőség, hogy az analóg képből állítunk elő digitális képet. Az analóg objektum lehet negatív vagy diapozitív film, vagy az ezekről már korábban elkészített papírkép. A kép digitalizálása szkennerrel történik. A folyamatot a továbbiakban ismertetjük. A részletes tárgyalás előtt először ismerjük meg a berendezést. A szkennerek felbontás szempontjából két alapvető jellemzővel rendelkeznek: egyik az optikai, a másik az interpoláris felbontás. Az optikai felbontás az egy intsen elhelyezkedő képpontok számát jelenti. A másik esetén az optikai felbontás esetén kapott pontok közé további képpontokat vesz fel, amely tulajdonságait matematikai eljárással határozzák meg a környező képpontok tulajdonságai alapján. Így az interpoláris felbontás esetén egy inchen több képpont helyezkedik el, de a részleteket tekintve nem szükségképpen nagyobb pontosságú. Jól használható a technika a képernyőn, vagy Weben használatos képek esetén, de nyomdai felhasználás, diák, filmek szkennelése esetén kevésbé. A szkenner jellemző felbontóképessége 300 és 2400 dpi között változhat, de professzionális – például nyomdai célokra akár 6400 dpi felbontású szkenner is létezik. A nagyobb felbontóképességű szkennerek szoftveres segítséggel kisebb felbontással is dolgozhatnak. Ezt a felhasználás célja határozza meg: nem célszerű például szöveges információt – amelyet később karakterfelismerő programmal dolgoznak fel – 300 dpi-vel nagyobb felbontással beszkennelni. Nyomdai felhasználás esetén viszont minimum 1200, de inkább a 2400 vagy nagyobb dpi ajánlott. Megjegyezzük, hogy a szkennelt képet egyéb célokra is felhasználhatjuk. Például már legépelt szövegek digitalizálására is. Itt a folyamat első lépése egy raszterkép előállítása. Ezt egy karakterfelismerő programmal (OCR, Optical Character Recogniser) karakterekké alakítjuk át, aminek kimenete egy szöveg állomány, rendszerint TXT formátumú. A jegyzetünk témakörétől ez távol áll, ezért ezt most részleteiben nem ismertetjük. 16
Megjegyzendő, hogy a felbontást rendszerint 2 számmal adják meg. A vízszintes felbontást a dpi jelenti, míg a második a függőleges felbontást a sorok közötti távolságot. Ez a mérőszám fontosabb, mivel minél pontosabb egy szkenner, annál kisebb a távolság 2 sor között. A felbontás kiválasztásánál vegyük figyelembe a 2.1 táblázatot. A másik jellemző a képpontokhoz rendelt színárnyalatok száma. Minden képponthoz bizonyos számú bitet rendelünk, amelyek meghatározzák a képponthoz tartozó információt. Ez lehet 1 bit fekete/fehér pontok esetén. A szürke árnyalatos kép képpontjaihoz rendszerint 8 bitet használunk, ami 256 árnyalatot tesz lehetővé. Színes képek esetén ezt a jellemzőt szokás bitmélységnek, vagy színmélységnek is nevezni. Jellemző színmélység a 24, de vannak olyan készülékek, amelyek 30-46 bites színmélység felvételére is alkalmasak. Mint a korábbiakban mondtuk, a 24 bit 16.7 millió, a 30 bites 1 milliárd, a 36 bites 6.8 billió színárnyalat tárolására alkalmas. Három alapszín adja meg a bit színét, a piros kék és zöld. Így 24 bites tárolás estén az egyes színekre 8 bitet használunk. A megjeleníthető színek száma a 3 lehetséges szín szorzatából adódik: 256X256X256=16.7 millió. 30 bites tárolás esetén az alapszínek háromszor 10, a 36 bites tárolásnál pedig háromszor 12 biten tárolódnak el. A 3 színt néhány szkenner háromsoros levilágítással olvassa be. Célszerű olyan gyorsabb berendezést használni, ami ugyanezt egy menetben végzi el. A következő jellemző az érzékelő minősége. A képpontokat kicsiny fotocellák csoportja érzékeli – az un. CCD (Charge Coupled Device), amely soronként letapogatja a szkennelendő képet. Minőségét a gyártók pixel/incs vagy dpi-vel és a színmélységgel adják meg. A gyártók a szenzorról általában nem túl sok adatot adnak meg, pedig a minőséget alapvetően ez befolyásolja. Fontos minősítője az optikai sűrűség, azaz hogy a szkenner milyen érzékeny a képek fényességértékeire. Ez képen látható legvilágosabb és legsötétebb pont közötti árnyalati különbség tízes alapú logaritmusra. A sűrűség mérőszáma az OD (Optical Density), amelynek jellemző tartománya 2.8-4.2, ahol a magasabb érték a jobb minőségű. A legtöbb feladatra megfelelő a három körüli érték, de filmek (dia és negatív) szkenneléséhez célszerű magasabb OD értékkel rendelkező szkennert beszerezni. A szkennerrel történő munkát további lehetőségek könnyítik. Filmek szkennelésére a jobb gépekhez dia illetve negatív adaptert is adnak. Ha17
sonlóan fontos, hogy bizonyos funkciókat nem menüből, hanem a berendezésen elhelyezett gombokkal adhassunk meg. Ilyen külső gombok lehetnek többek között: • szkennelés elindítása, • szkennelt kép elküldése levélben, faxban, • másolás – ha a szkenner ilyen funkcióval rendelkezik, • szoftver beállítások. Több lap szkennelésekor segíti munkánkat a szkenneren elhelyezkedő lapadagoló is. Egy fontos jellemző az adatátviteli sebesség. Egy számítógépen különféle csatlakozási lehetőségek (portok) helyezkednek el. Korábban a soros (RS232) illetve párhuzamos (IEEE488) portok voltak jellemzőek. A géphez csatlakoztatott berendezések sebességnövekedésének eredményeképp további, gyorsabb portokat helyeztek el a számítógépeken: USB, SCSI majd legújabban, elsősorban a digitális kamerák képeinek bevitelére a FireWire. Jellemző a párhuzamos illetve az USB port, de a csúcstechnológiájú szkennerek SCSI vagy FireWire porttal is rendelkezhetnek. Megjegyzendő, hogy e területen szinte áttekinthetetlen a csatlakozás és a sebesség lehetősége. Például USB port mellett kialakították az USB2 szabványt, amelynek sebessége túlhaladja a FireWire port sebességét. A portok sebességét bit/másodpercben adják meg. Az USB port átviteli sebessége 200 bit millió másodpercenként. Az USB2 sebessége 400 millió, a FireWire pedig 320 millió. 2.3 Digitális és analóg fényképezés alapjai A továbbiakban összefoglaljuk a fényképezőgéppel és a fényképezéssel kapcsolatos alapokat. A tárgyalást hagyományos, filmes technika esetén adjuk meg, de a legtöbb rész digitális esetben is érvényes. Ahol lényeges eltérés van, ott a digitális fényképezés alapfogalmait külön letárgyaljuk. Egyes eszközök ugyanúgy használhatók digitális esetben, mint azt korábban megszoktuk. Ilyen eszköz például a lencse, a vaku, az állvány, stb. A fényképezéssel, képalkotással, lencsékkel kapcsolatos szabályok mindkét esetben megegyeznek. A hagyományos és digitális gépek formáját, kezelőszerveit az egyes gyártók igyekeztek közelíteni egymáshoz. A beállítást majdnem ugyanúgy végezzük mindkét gépcsalád esetén. Némelyik fogalom azonban mást jelenthet az azonos elnevezéssel együtt. Például a filmérzékenység filmes gépek esetén valóban a film érzé18
kenységét jelöli. Digitális gépek esetén az érzékenység hasonló funkciót jelöl, nevezetes a kisebb expozíciós időt és az ezzel járó kisebb képélességet valamint zajosabb képet eredményez. Fizikailag azonban az érzékenység növelése a gép elektronikus érzékelőről jövő jel nagyobb erősítését jelenti. 2.3.1 Objektívek
A fényképezés és képképzés egyik legfontosabb eszköze a lencse, vagy más néven objektív. Az itt ismertetett eszközök és alapfogalmak mind az analóg gépek, mind digitális fényképezés esetén érvényesek.
2.9 ábra Korszerű professzionista fényképezőgép lencsekészlete 2.3.1.1 Objektívek tulajdonságai A fényképezőgép és a fényképezés egyik legmeghatározóbb eleme a megfelelő minőségű objektív. Ennek ára a minőségtől függően többszörösen meghaladhatja a gép árát. A fix objektívek esetén csak a gépbe beépített optikát használhatjuk, míg az igényesebb gépekben cserélhető optikát használunk. Ez utóbbi vagy csavarmenettel, vagy bajonettzárral csatlakoztatható a géphez. Egy – egy géphez több tíz cserélhető optika is kapható (l. 2.9 ábra). Néhány gyártó a cserélhető és fix objektíves gépek típusát is keveri: például a Nikon cég olyan adaptert is gyárt, amelyet felszerelhetünk a be-
19
épített lencsére. Így a gépre különböző cserélhető optikát (u.n. Fildscope) is felszerelhetünk (N. Coolpix sorozat).
2.10 ábra Képalkotás a lyukkamera esetén Az objektívek fejlődése során különböző típusú lencséket alkottak meg. 1000 körül Arábiában felfedezték a képalkotás elvét és egy berendezést, ami erre alkalmas volt. Ez a berendezés a camera obscura, ami latinul fekete dobozt jelent. A dobozon egyetlen lyuk van, amin keresztül a dobozba bejut a fénysugár. A fénysugarak a doboz hátsó falára rajzolják ki a doboz előtt lévő képet (l. 2.10 ábra).
2.11 ábra Camera Obscula 20
Egy ilyen kamerát mutat be a 2.11 ábra. A 2.12 ábrán az ezzel készült negatív, a 2.13 ábrán pedig a pozitív képet látjuk.
2.12 ábra Camera Obscula-val készült negatív kép Később 1558-ban az olasz Giambattista a gépbe a lyuk helyére egy domború lencsét épített be. Ezen gépek esetén a képalkotása során sok hiba keletkezett a lencse rajzolata miatt, a kép fényessége azonban megnőtt.
. 2.13 ábra Camera Obscula-val készült pozitív kép 21
A továbbiakban összefoglaljuk a lencsék képalkotással kapcsolatos hibáit : - gömbi hiba, (szférikus aberráció), ami abból adódik, hogy a lencse szélein áthaladó sugarak nagyobb eltérítést szenvednek, mint a lencse közepe felé áthaladók (l. 2.14 ábra);
2.14 ábra Gömbi hiba geometriája - színhiba (kromatikus aberráció) a fehér fénnyel történő fényképezés esetén fordul elő, mivel a lencse törésmutatója függ a fény színétől és attól, hogy a sugár hol megy át rajta (a szélen vagy a közép felé), így a kép különböző részei különböző színárnyalatúak lesznek (l. 2.15 ábra);
2.15 ábra Kromatikus hiba a rajzolat miatt
22
- pont leképzési hiba (asztigmatizmus) akkor fordul elő, ha egy pontból a keskeny fénysugár nagy szögben esik a lencsére, és a képen a pont helyett két egymásra merőleges szakasz alakul ki (l. 2.16 ábra);
2.16 ábra Ponthiba vázlatos rajza - torzítás akkor fordul elő, ha egy párhuzamos egyenesekből álló négyzetrácsot fényképezve a képen „hordó” illetve „párna” alakú rács ke-
letkezik illetve egyenes vonalak képe görbe lesz (l. 2.17 ábra); - képmező elhajlása akkor keletkezik, ha egy a lencse síkjára merőleges nagy kiterjedésű tárgyat fényképezünk le és a képen a sík pontjai valamilyen görbe vonalon helyezkednek el, így a kép közepét és széleit nem lehet egyszerre élesre állítani;
2.17 ábra Torzítás párhuzamos egyenesek esetén 23
- üstököshiba (kóma) esetén a képen a szélek felé haladó sugarak életlenségi körei nem koncentrikusak, hanem üstökösszerű fénycsóvát alkotnak (elsősorban a nagy fényerejű nagylátószögű optikáknál fordulhat elő). A fenti hibák kiküszöbölésére egy lencse helyett különböző fénytörésmutatójú és alakú lencsék sorozatát alkalmazzák. A fix fókusztávolságú lencsék jelenleg is 5-8, esetleg több lencsetagból állnak. A későbbiekben tárgyalandó objektívek, a gumi optikák lencséinek száma a legtöbb esetben 10 felett van. További fontos tényező az objektív tükrözésmentesítése. A fény ugyanis a levegő és a lencse közegek határán – összetett lencsék esetén elérte az 50%-os veszteséget. Ennek 1-4%-os értékre csökkentését a lencse felületére rávitt vékony réteggel érték el. A lencse és a film egy további jellemzője a feloldóképesség azt mutatja meg, hogy milyen az a legkisebb távolságérték, amelynél két egymásmelletti pontot a lencse még külön lát. Ennek tárgyalására a későbbiekben visszatérünk. 2.3.1.2 Fontosabb jellemzők Az objektívek értékeléséhez és használatához egy sor jellemzőt kell figyelembe venni. Ezeket fogjuk most ismertetni a különböző lencse típusok bemutatása előtt. Ezek a tulajdonságok a következők: • átmérő, • fókusztávolság, • fényerő, • rekesz (blende), • látószög, • mélységélesség.
2.3.1.2.1
Fényerő
Az objektív egyik alap jellemzője a lencse átmérője, amely a lencse fő tulajdonságának, a fényerőnek egyik meghatározója. Általában a nagyobb átmérőjű lencsék drágábbak és jobb tulajdonsággal rendelkeznek. A lencse fényerejének meghatározásához azonban egy további paraméter is szükséges, a lencse (rendszer) fókusztávolsága vagy fókuszpontja. Ha egy domború lencsét a nap felé fordítunk, a nap párhuzamos sugarait egy pontban, az u.n. gyújtópontban gyűjti össze. A lencse és ezen pont távolságát hívjuk fókusztávolságnak. A lencse középpontját a gyújtóponttal összekötve kap24
juk meg a lencse főtengelyét, vagy optikai tengelyét. Erre a tengelyre merőleges síkot állítva a fókuszpontban – kapjuk meg a gyújtósíkot (vagy képsíkot). Ezen rajzolódik ki a távoli, párhuzamos fénysugár nyaláb formájában a gép lencséje előtt lévő tárgyról a kép. Jelölje a lencse fókusztávolságát f, a lencse átmérőjét d. A lencse fényerejét az alábbi összefüggéssel határozzuk meg F=
f d
Az F minél kisebb, a lencse fényereje annál nagyobb. Most már megérthetjük, hogy fix fókusztávolságú lencsék esetén a fényerő annál nagyobb, minél nagyobb az átmérője. Nagyobb fényerejű objektívek több fényt bocsátanak a kép síkjára. Így gyengébb fényviszonyok esetén is jobban alkalmazhatóak, mint a kisebb fényerejű lencsék, azaz mostohább fényviszonyok között, gyengébb megvilágítás esetén is készíthetünk képeket. Az objektív foglalatára általában ráírják a lencseátmérőt, a fókusztávolságot és a fényerőt. Ez utóbbi a legnagyobb fényerő, amit szükség esetén használhatunk.
2.3.1.2.2
Blende
A lencse fényereje egy rögzített érték, amit a fenti paraméterekből határozhatunk meg. A változó fényviszonyok viszont szükségessé teszik a képre jutó fénymennyiség megváltoztatását, csökkentését vagy növelését.
2.18 ábra Lencseátmérő szűkítése acéllamellákkal 25
Nagyobb fény esetén a képsíkra túl sok fény jut, így csökkenteni kell a fénymennyiséget. A fénymennyiség csökkentésére két lehetőség van: az egyik a képre jutó fény idejének, az u.n. megvilágítási időnek a csökkentése, a másik a lencse átmérőjének redukálása. Itt most ez utóbbival foglalkozunk. A lencse átmérőjének változtatását korábban úgy végezték, hogy a lencse után egy lemezt helyeztek el, amint kisebb átmérőjű lyuk volt. Később az átmérő megváltoztatására acéllemezeket, u.n. lamellákat alkalmaztak, amellyel az átmérőt fokozatmentesen lehetett csökkenteni. Ezt mutatjuk be a 2.18 ábrán. A lencse átmérő bizonyos diszkrét értékeit a lencsére rá is írják. Ezek az értékek azt jelzik, hogy minden egymás utáni változtatás a képsíkra jutó fénymennyiséget felezi. A fényerő diszkrét értékeit már a múlt század elején, egy párizsi összejövetelen szabványosították. Ezt a szabványt jelenleg is érvényesnek tekintik függetlenül attól, hogy a gép digitális-e vagy analóg. A szabvány szerint az 1-es értékből kiindulva az alábbi fényerősort alkalmazzák :
1, 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22, 32 Ezt hívjuk rekesznyílásnak vagy blendének. Megjegyzendő, hogy a fenti számsor egy geometriai sor, ahol a nagyobb és a kisebb értékű szomszédos számok hányadosa állandó, értéke 2 . Ha a lencse fókusztávolság rögzített, mondjuk 50 mm, a fenti értékek szintén fényerőt jelentenek, mégpedig az aktuális lencseátmérőhöz tartozó fényerőt. Ennek meghatározása egyszerű, Ugyanis a fényerő képletéből kifejezve az átmérőt, az alábbiakat kapjuk d=f /F
Ha f=50 mm, akkor a fenti sorban a 2-es értékű blendéhez 25mm, a 8ashoz 6.25 mm átmérő tartozik. Az előbbi értékek azt mutatják, hogy mennyire szűkítik le a lamellák a lencse átmérőjét. A lencséknek a beállítás szempontjából két típusa van. Az egyik típus elektromos meghajtású, amelynél a távolság és lencseátmérő beállítása elektromosan történik. A másik típusnál ezeket manuálisan végezzük. A blende leszűkítésével a gépbe jutó fényerő csökken, így bizonyos típusú keresőknél a keresőbe is kevés fény jut. Így a távolság, az élesség beállítása nehezebb a kevés fény miatt. Ezért fejlesztették ki az u.n. beugró blendét. Ez úgy működik, hogy az exponáló gomb lenyomása a lencsében lévő mechanikus szerkezetet is működésbe hozza, amely az előre beállított blendét az exponálás előtt beállítja. Azért hívják beugró blendének, mert a
26
lencseátmérő szűkítésére az acéllamellák „beugranak” a kiválasztott állásba. A lencsék tervezésénél a fényerő meghatározásakor nem mindig törekednek arra, hogy ez szabványos legyen. Az idők folyamán ezért terveztek 1.3, 3.5, 4.5, ... fényerejű lencséket is.
2.3.1.2.3
Mélységélesség
Egy tárgy képe csak egy adott távolságban ad éles képet a film síkjában. Ez a távolság a fókusztávolságtól függ, így az élességállítás során mindig a fókusztávolságot változtatjuk, hogy a tárgyról készült kép éles legyen. A tárgy előtti és mögötti tárgyak képe nem lesz éles, de egy a tárgy előtt és mögött lévő intervallumon belül fekvő tárgyakat szemünk még élesnek látja. A mélységélesség ezen intervallumon belül lévő tárgyakra vonatkozik. A 2.19 ábrán bemutatjuk az éles kép körüli mélységélességi intervallumot, és ezen intervallumon kívüli tárgyak leképezését. Az ábrán megfigyelhetjük, hogy a mélységélességi intervallum 1/3 - 2/3 arányban oszlik meg, mégpedig 1/3 rész a tárgy előtt, 2/3 rész a tárgy mögött helyezkedik el. Egy tárgy képe akkor látszik élesnek, ha a fókusztávolság és a film síkjának metszete legfeljebb 1/30-ad milliméter átmérőjű kört eredményez. A lencsék ezen tulajdonságát a professzionista vagy igényesebb amatőr fotósok tudatosan kihasználják. A beállítást úgy végzik, hogy a kép témájához nem tartozó, vagy az éppen zavaró tárgyak az életlenségi tartományba kerüljenek. Egy portré esetén például az előtér, de leginkább a háttér teljesen közömbös, és ha éles, rendszerint zavaró. A mélységélesség ismeretében megoldhatjuk ezeket a problémákat. A mélységélesség függ a blendétől, a lencse fókusztávolságától és a tárgy fényképezőgéptől való távolságától. Általában megállapíthatjuk, hogy minél kisebb a rekesznyílás, a mélységélességi tartomány annál nagyobb. Így a nagyobb mélységélesség eléréséhez szűk rekeszt kell használni, – feltéve, hogy a fényviszonyok ezt lehetővé teszik. A mélységélesség, a blende és az expoziciós idő összefüggését érzékeltetjük a 2.20-as ábrán. Láthatjuk, hogy az expozíció idejének növelése esetén azonos fényviszonyok mellett a blendét csökkenteni kell. Közben a csökkentéssel a mélységélességi intervallum is nő. Ha képet komponálunk, akkor át kell gondolni, hogy nagy, vagy kicsi mélységélességi tartomány szükséges-e. A zársebességet is ehhez kell igazítanunk. A fókusztávolság is befolyásolja a mélységélességet. Nevezetesen minél rövidebb a fókusztávolsága egy lencsének, annál nagyobb a mélységélessé-
27
gi tartomány. Egyszerűbb, fix fókusztávolságú lencsével rendelkező fényképezőgépekben rendszerint rövid gyújtótávolságú lencsét használunk.
2.19 ábra Mélységélességi tartomány meghatározása Ezeknél a távolságot nem állíthatjuk be, viszont 1 – 1.5 m-től végtelenig elfogadható élességű képet készítenek. A mélységélesség szemléltetésére fix gyújtótávolságú lencsével készítettünk képeket különböző rekesznyílásokkal (l. 2.21 ábra). Az képsorozat 28 mm fókusztávolságú lencsével készült 5.6, 11 és 22-es blendenyílásokkal. Az előbb elmondottak a bemutatott képek esetén nyilvánvalóak: a blende csökkentésével pedig növekszik a mélységélesség. A baloldali ábra 22-es blendenyílással készült. A képen majdnem minden éles, kivéve a háttér 28
bizonyos elemei. A 11-es blende esetén a kép előterében lévő növény egy kicsit életlen, a virág háttere is elkezd homályosodni.
2.20 ábra Mélységélességi tartomány a blende, és az expozíciós idő összefüggésében Végül a legnagyobb blende esetén a virág előtt lévő nővény teljesen életlen, hasonlóképp a háttér is életlenné válik.
2.21 ábra A mélységélesség különböző blendenyílásokkal és Fókusztávolságokkal 29
Nem beszéltünk még arról, hogy a mélységélesség hogyan függ a beállított távolságtól, azaz a tárgy távolságától. Általános szabály, hogy minél közelebb van egy tárgy, annál kisebb a mélységélességi tartomány, és fordítva; minél távolabbi tárgyat fényképezünk, a mélységélesség annál nagyobb lesz. Külön probléma jelentkezik a közeli felvételek az u.n. makrók esetén. (l. később). Itt ugyanis a mélységélesség bizonyos esetekben milliméterekben mérhető. Ezt példázza a 2.22 ábrán bemutatott virág, ahol gyakorlatilag csak a virág közepe éles, a széleken pedig minden életlen. Itt a mélységélességi intervallum legfeljebb néhány milliméter. Igényesebb objektívek esetén a mélységélességi táblázatot megadják, néhány gépnél magára az optikára ráírják. A hetvenes évek keleti sztár gépe, a Praktika 1.8 fényerejű Pancolár lencse esetén a 2.2 táblázatban közölt számsort látjuk az objektíven 2 m-es távolságállítás esetén: 1.2 22
1.4 16
1.7 8
1.9 4
2.2 4
3 8
5 16
10 22
2.2 táblázat Mélységélességi táblázat 2 méteres távolságbeállítás esetén. A fenti táblázat megmutatja, hogy a rekeszértéktől hogyan függ a mélységélesség egy adott távolság esetén. Nevezetesen 22-es blende esetén 1.2 métertől 10 m-ig éles lesz a kép, de például 8-as blendenyílásnál a mélységélességi intervallum (1.7, 3) azaz 1.7 métertől 3 méterig tekinthetjük élesnek a képet. Megjegyzendő még egyszer, hogy a kép teljesen éles a beállított 2 méternél lévő tárgyak esetén lesz, a mélységélességi intervallumon belül lévő tárgyak képét szemünk elfogadhatóan élesnek látja, de valójában nem azok! A mélységélességet meg is tudjuk határozni, amelyre elsősorban közeli, szuperközeli távolságok esetén van szükségünk. Ehhez először határozzuk meg a hiperfokális távolságot. Hiperfokális távolságnak azt a távolságot hívjuk, amelytől a végtelenig tart a mélységélesség, azaz a kép ettől az értéktől a végtelenig éles lesz. A fentiekből láthatjuk, hogy ez az érték a fókusztávolságtól és a rekesztől függ.
30
Meghatározása egyszerű: H=
8.5f F
ahol a H a hiperfokális távolság, f a gyújtótávolság, F a rekesznyílás.
2.22 ábra Mélységélesség közelfényképezés esetén Ezt az értéket leolvashatjuk a mélységélességi sorozattal rendelkező lencsékről is, csak a mélységélességi intervallum végét a végtelenre kell állítani. Ezek után a mélységélességet könnyen meghatározhatjuk. Legyen a mélységélességi intervallum alsó határa t K , a felső pedig t F . Az alsó határ a következő összefüggésből határozható meg egy beállított t tárgytávolság esetén: tK =
A felső határ esetén: tF =
H⋅t H+t
H⋅t H−t
31
2.3.1.3 Objektívek típusai Az objektívek típusainak osztályozását a fókusztávolság alapján fogjuk tárgyalni. A rövid fókusztávolságú objektíveket nagy látószögűeknek, a közepes, 35-70 mm fókusztávolság körülieket normál objektíveknek, az e fölötti objektíveket teleobjektíveknek nevezzük. Létezik a fenti osztályozás mellett egy objektívcsalád, amelyeknél a gyújtótávolságot változtatni tudjuk. Ezeket hívjuk változtatható fókusztávolságú vagy gumi objektíveknek. A tárgyalást 35 mm-es filmes gépek esetén végezzük, a digitális gépek optikáinál egy szorzószámot adnak meg, amellyel korrigálni kell a hagyományos gépek optikáinak gyújtótávolságát. Ennek részletes tárgyalását a fejezet végén adjuk meg.
2.3.1.3.1 Normál objektív A lencsék széles választékában van egy lencse család, ami 35 mm fókusztávolság táján kezd más képet mutatni, és ez a látásmód eltart 75-80 mm-ig. Ezeket a lencséket hívjuk normál objektívnek vagy alapoptikának. A fényképész szakma kisfilmes (35 mm-es) filmes gépek esetén a fenti széles spektrumból kiválasztja az 50 mm-es objektívet, és ezt tekinti alapoptikának. Miért is hívjuk ezt alapoptikának? A perspektívája megegyezik azzal, amit nap mint nap látunk, azaz az emberi szem perspektívájával. A perspektíva természetes, a párhuzamos egyenesek könnyedén kézben tarthatók, és a fotós lehetősége pedig az, hogy olyannak mutatja be a világot, amilyennek mi látjuk. E mellett egy kis tudással meg tudjuk oldani azt, hogy a normál objektív mind a nagylátószögű, mind a teleobjektív képességével is rendelkezzen. Ha ugyanis a tárgyhoz közelebb lépünk, a gépet megdöntjük, a perspektíva hasonló lesz a nagylátószöghöz, a párhuzamosok összetartanak. A tárgyhoz még közelebb menvén a téma teljesen kitölti a képmezőt, mintha egy „kistele” lenne a kezünkben. A különböző fókusztávolságú optikák az adott perspektívát a fotósra erőltetik és a kompozíciót öntörvényűen diktálják. A nagylátószögűek teljes jeleneteket ábrázolnak, a telék kivagdalják a részleteket, míg a normál objektívek egyszerűen azt adják vissza, amit az ember lát. Az alapoptikák sok fotós szerint az érzések, hangulatok legjobb közvetítője. Egy ilyen alapoptikát mutatunk be a 2.23 ábrán.
32
2.23 ábra Canon normál objektíve Ez indokolja, hogy az alapoptikák legszélesebb választékát kínálják a cserélhető lencséjű gépek gyártói. Rendszerint a fényerejük, rajzolatuk is a legjobb. A Canon cég például 4 nagy fényerejű optikát kínál ebben a kategóriában a professzionális gépeihez a következő fényerőkkel: 1.0L, 1.4, 1.8, 2.5. Még az eggyel alacsonyabb kategóriájú Minolta cég is hangsúlyt fektet az alapoptikák gyártására. Az amatőr kategória felső régiójába tartozó analóg gépeihez szintén négy lencsét ajánl és nem is akármilyen minőségben: 1.2, 1.4, 1.7, 2.0 fényerőkkel. Hogy érzékelhessük a lencsék fényerőtől függő bonyolult konstrukcióját, megadjuk a Minolta lencsék esetén az átmérőt és az ehhez tartozó súlyt. A lencsék átmérője rendre 4.1, 3.6, 2.5 és 2 cm. A fenti Minolta lencsék súly is változó, rendre 310g, 235g, 165g, 155g.
2.3.1.3.2 Nagylátószögű objektívek A nagylátószögű objektívek gyújtótávolsága 6-35 mm között van. A csoporton belül a 6-20 mm közötti objektíveket szokás ultranagylátószögű optikáknak nevezni. Jellemzőjük a nagyon nagy látószög, ami 220° - 120° között változik. Azon lencséket, amelyek legalább 180°-os látószöggel rendelkeznek szokás halszem optikának is nevezni. Jellemzőjük a hihetetlenül nagy mélységélességi tartomány is. Ezen lencsék erősen torzítanak, a párhuzamosak nem lesznek párhuzamosak, az egész kép mintha egy gömb felületén helyezkedne el. Rendszerint a legnagyobb rekesznyílás esetén is az egészen közeli távolságtól a végtelenig élesek a képek. A képek szélein viszont életlenedés látszik, a lencserendszer túl nagy görbületéből kifolyólag. A térhatás a nagy mélységélesség miatt nagyobb, mint az egyéb objektíveknél. Az elöl lévő tárgyak nagyok, a közeli háttérben lévő tárgyak vi33
szont igen kisméretűek. Az egyenes vonalak a széleken torzulnak. Rendszerint különleges hatású képeket készíthetünk épületekről, csendéletekről, városképekről, sőt egyesek még portrék esetén is használják – a torzítások szinte karikatúraszerűségének kihangsúlyozására. Ilyen optikával készült képet mutatunk be a 2.24 ábrán.
2.24 ábra Halszem optika által torzított kép A nagylátószögű objektívek második csoportja 24-35 mm-es gyújtótávolsággal rendelkezik. Akkor használjuk őket, ha sok részletet akarunk egy képen megjeleníteni. Sokszor megfelelő perspektívával nem rendelkező épületek, épületek belső terein, nagyobb számú embercsoport esetén alkalmazhatjuk sikerrel. A fenti csoporthoz hasonlóan a közelebbi tárgyak itt is nagyobbak a valóságnál, a távolabbi tárgyak viszont kisebbnek látszanak a megszokottnál. A párhuzamos élek itt is összetartanak, különösen, ha egy épület egyes élei közelebb, mások távolabb kerülnek a géptől ( l. 2.25 ábra). 34
Ezt a hatást azonban digitális gépek esetén a képszerkesztő programokkal korrigálhatjuk, vagy speciális objektívvel ellensúlyozhatjuk (ezek az u.n. tilt shift optikák).
2.25 ábra Nagylátózsögű lencsék képrajzolása
2.3.1.3.3
Teleobjektív
A teleobjektívek felnagyítják a tárgyat, ugyanakkor a kis látószögük és nagyobb távot befogó tulajdonságaik miatt „összenyomják” a képet. Hogy érzékeltessük hatását, fényképezzünk le távolról egy autópályát vagy egy kerékpár versenyt. A képen sűrűn egymás mögött helyezkednek el a járművek, míg egy nagylátószögű objektív esetén ellenkező hatás érvényesül: a tárgyak egymás mögött távolabbra kerülnek. A teleobjektívek fényereje általában kisebb, mint a nagylátószögű vagy normál objektíveknek. Gondoljunk csak arra, hogy a fényerő a lencse át35
mérő és a fókusztávolság hányadosa. A fókusz egy optikánál rögzített, így csak a lencse átmérőjét tudjuk növelni. Ezt viszont a súly és a költségek miatt csak korlátozottan tehetjük meg. Itt is két csoportot különböztetünk meg. A rövidebb fókusztávolságú u.n. normál teléket, amelyek 70-200 mm között változnak és a szuper teleobjektíveket, amelyek 200 mm felett vannak. A leghosszabb kisfilmes teleobjektív fókusztávolsága 1200 mm, azaz 1.2 m.
2.26 ábra Teleobjektív Egy teleobjektívet mutatunk be a 2.26 ábrán. A normál teléket többféle célra is használják. A 80-135 mm-es telék kiválóan alkalmasak portré készítésére. A mélységélességük ugyanis relatíve kisebbek, mint például a normál vagy nagy látószögű. Így a hátteret könnyű életlenné tenni. Az arányai is megfelelően változnak, ugyanis rövid gyújtótávolság esetén a lencséhez közeli részletek, például az orr, aránytalanul nagyobbak, a lencsétől távolabbi tárgyak viszont kisebbek. Egy a lencse optikai tengelyének meghosszabbításában fekvő ember talpa akkora lehet, mint az egész teste. Ezért a portrékészítésnél a fenti teleoptikát nagy rekesznyílással használjuk a mélységélesség csökkentésére. Hasonlóképp érdekes hatású képeket készíthetünk tájképek, városrészletek esetén. Az egyes fákat, köveket, épületeket ugyanis felnagyítja és közelebb hozza egymáshoz. A szuper teleobjektívek ára és súlya meglehetősen magas. Az ár elérheti a milliós nagyságrendet is. A súly néhány kiló, az 1000 mm-es fókusztávolságú professzionális objektív súlya 5-6 kg is lehet. Így a teleobjektí36
vekkel történő fényképezés nem egyszerű. A rövidebb gyújtótávolságú teléket is célszerű állványról használni. A szuper teleobjektíveket a nagy súly miatt az állvány rögzítjük, az állványcsavar a lencsén került elhelyezésre. Ha a gépet rögzítenénk az állványra, a tele nagy súlya egyszerűen széttörheti a gép lencserögzítő foglalatát. Így a gépet ezen lencsék esetén a lencse hossztengelyének közepén fogjuk meg. Ez csökkenti a nagyobb lencsehosszat és ezzel a berázás veszélyét is. Egy 300 mm-es fókusztávolságú lencsét középen alátámasztva a kéz remegése, mozgása azonnal kettéosztja a távolságot. A kézremegés kivédésére (az u.n. berázás) elkerülésére optikai képstabilizátort építenek a lencsébe, ami jelentősen megnöveli az objektív árát. Képstabilizátor hatására úgy csökken a bemozdulás esélye, mintha két értékkel csökkentenénk az expozíciós időt. A teleobjektív hosszának, súlyának csökkentésére előtétlencséket u.n. telekonvertereket alkalmaznak, amelyek 1.5-, 2-, 4-szeresére növelik a lencse fókusztávolságát. Kaphatók a gép és a lencse közé illeszthető sokszorozó objektív is. Ezen lencsék olcsóbbak, mint a hasonló fókusztávolságú telék. Az olcsóbb árnak azonban az a következménye, hogy csökken a kép élessége és ezzel együtt csökken a lencse fényereje, így hosszabb expozíciós időre van szükségünk. Ezen lencséket elsősorban nagyobb távolságban történő események, tárgyak rögzítésére használjuk. Előszeretettel alkalmazzák őket állatfotók (madár, oroszlán, szarvas, stb) készítésére. Hasonlóan kedvenc lencséje a sportfotósoknak, akik például futball esetén egy messzebb történő összecsapás, vagy egy gól esetén ki tudják ragadni a megfelelő eseményt.
2.3.1.3.4
Tükörobjektívek
Az objektívek egy különleges fajtáját képezik a tükörobjektívek. Ezek általában teleobjektívek. A nagy súlyú, sok lencséből álló optikák helyett itt a lencsét homorú és domború tükrökből és lencsékből építik fel. Hossza a megfelelő lencsés teleobjektív harmadrésze. Súlya is sokkal kisebb, mint a fentiekben tárgyalt teleobjektíveké. Mivel kevés lencsét alkalmaznak, sokkal kevesebb lencsehibával rendelkeznek (pl. színhiba nincs). Élességük is jobb, mint egyéb teleobjektíveké. Néhány hátrány korlátozza nagymértékű elterjedésüket: - fényerő általában kicsi, - nem rekeszelhetők, a fényerőt szürke szűrővel módosíthatjuk, - fix gyújtótávolság és lencsenyílás, így a mélységélesség is állandó.
37
2.27 ábra Tükörobjektív elvi felépítése A tükörobjektív elvi felépítését mutatjuk be a 2. 27 ábrán. C a első lencse, L a hátsó lencse, M és S a lencsében elhelyezett tükrök, N a fénycsökkentést végző szürke szűrő, F pedig a Kép síkja, ahova leképződik a tárgy. Az ábrán látjuk a fény útját, ami éppen harmadolja a hasonló gyújtótávolságú lencsék fókusztávolságát. A továbbiak a 2.3 táblázatban összehasonlítjuk két 1000 mm-es lencse adatait: 8/1000 tele 11/1000 tükör rekesz 8-45 képszög 2.5 2.5 élességállítás(m) 30 8tömeg (kg) 5.25 2.3 2.3 táblázat Tele és tükörobjektív főbb paraméterei
2.3.1.3.5
Makro optikák
A közelfényképezéshez az objektívgyártók speciális objektíveket fejlesztettek ki. Ezek közös tulajdonsága, hogy a tárgy/kép arányt megváltoztatják, mégpedig a kép javára, így a tárgyról nagyobb képet készíthetünk.
38
2.28 ábra 50, 100 és 180 mm-es makro optikák A nagyítás nagysága az 1:1-nél is nagyobb lehet. Néhány, különböző fókusztávolságú makrooptikát mutatunk be a 2.28 ábrán. Ezek gyújtótávolsága különböző, mégpedig 50, 100 és 180 mm-es A makro optikák esetén a hosszabb fókusztávolság általában kényelmesebb fényképezést tesz lehetővé: a tárgy megvilágítása, beállítása kényelmesebb, mivel távolabbról fényképezzük. Ezen optikák fontosabb jellemzőit a 2.4 Táblázatban mutatjuk meg. Ezen optikák változtatható gyújtótávolságú változatát is gyártja néhány nagyobb fényképezőgép illetve objektív gyártó (l.2.29 ábra). Az optika előnye nyilvánvaló, mert azt a fókusztávolságot alkalmazhatjuk az adott esetben, ami a fényképezendő tárgy esetén a legmegfelelőbb.
2.29 ábra Nikon változtatható gyújtótávolságú makro optikája Minden géphez számos makro optikát ajánlanak. Így például a CANON tükörreflexes géphez 10 féle makrót kínálnak hazánkban. Ezek gyújtótávolsága 50-180 mm között változik, az árak is szórnak, a legolcsóbb ajánlat 70 e Ft, a legdrágább pedig 380 e Ft. A lencsetagok száma a megfelelő élesség biztosítására 9-15 között változik. Fényerő nagyobb,
39
mint általában a fix gyújtótávolságú objektíveké, úgy 2.5-3.5 közötti érték. A nagyítás értéke 0.5 és 1 között van.
2.30 ábra Makro optika állítható bőrkihuzattal A fókusztávolság változatására különféle eszközöket alkalmazhatunk. Az egyik ilyen eszköz a bőrkihuzat, amelyet a lencse és a gép közé szerelünk fel (l. 2.30 ábra). A pontos beállítást és a lencse megfelelő állásban tartását a bőrkihuzat alján elhelyezett sín segíti elő. Tulajdonság Lencsetag/csoport Lencseátmérő Blende Minimum fókusztávolság Nagyítás Látószög horizontális/vertikális Hossz mm Súly (gr) Ár (e Ft)
50/F2.5 9/8 52 2.5-32 0.23 m
100/F2.8 12/8 58 2.8-32 0.31
180/F3.5 14/12 72 3.5-32 0.48 m
0.5 40/27
1.0 20/14
1.0 11/7
63 280 70
119 600 160
186 1090 380
2.4 táblázat 40
Különböző fókusztávolságú makro optikák összehasonlítása A makrófotózásnak egy sor segédeszköze van (l 2.31. ábra). Az ábrán megtalálhatjuk a képtávolság növelésére szolgáló bőrkihuzatot, a dia és negatívfényképezésre szolgáló élőtétet, a lencsefordító gyűrűt, az elmozdulást meggátoló kettős exponálózsinórt, az előtétlencséket, és a különböző hosszúságú közgyűrűket.
2.31 ábra Makrofotózás néhány segédeszköze
2.3.1.3.6
Gumioptikák
Fix gyújtótávolságú lencsék esetén a tárgy és a gép távolságának megváltoztatásával a kép mérete és az élessége is megváltozik. Ezért minden ilyen alkalomkor a távolságot újra kell állítani. Mint a korábbiakban láttuk, különböző célok elérésére különböző típusú és fókusztávolságú lencsét kell alkalmaznunk. Ezért egy igényesebb amatőr, de pláne a profi fotós egy sor lencse beszerzésére kényszerül. Általában kell egy nagylátószögű, egy normál és egy teleobjektív a kelléktárba. Közelfényképezéshez nem árt egy makro optika sem. Így minimum 34 lencserendszer beszerzése célszerű. Ha meggondoljuk, hogy portréhoz kistele, állat és sportfotóhoz szuper tele szükséges, akkor a lencsék számát tovább növelhetjük. Így egy igényesebb amatőr gépének és lencséjének ára több millió forintot is elérhet. Ez az anyagiak mellett azt is jelenti, hogy jelentős térfogatú és súlyú fotótáskát kell mozgatnunk egy kirándulás és 41
egyéb esemény esetén. Ennek kiváltására alakították ki a változtatható fókusztávolságú lencséket, az u.n. gumioptikákat. Ez lényegében 2-3 lencse tulajdonságát egyesíti magában. Az ár mérsékelten emelkedik ugyan, a minőség, a fényerő viszont csökken. Ennek ellenére ezen típus hamar kedvencé vált mind az amatőr, mind a professzionista fotósok táborában.
2.32 ábra Egyszerűbb gumioptikák lencserendszere Van egy érdekes tulajdonsága a gumioptikáknak: a fókusztávolság változtatásával a nagyítást csökkentjük illetve növeljük anélkül, hogy a kép élessége változna. Így egy lencsében egyesítjük több fix fókuszú lencse tulajdonságát: ez a tartomány akár a nagylátószögű lencsétől a teleobjektívig terjedhet. A gumiobjektívek egyik jellemzője a fókusztávolság tól-ig határának megadása, például 28-115 mm jelenti, hogy a legkisebb fókusztávolság 25 mm, a legnagyobb 115 mm és a két érték között a fókuszt folyamatosan változtathatjuk. A másik jellemző a lencse fényértéke, amely szintén függ a fókusztávolságtól: rövidebb fókusz esetén erősebb, nagyobb fókusz esetén gyengébb értéket kapunk. Például a 4.5 – 5.6 jelenti, hogy 28 mm-nél a fényérték 4.5, 115 mm-nél pedig 5.6. 42
Különböző megoldások létezhetnek az ártól és a kitűzött céltól függően. Az egyszerűbb, kompakt gépek esetén kis átfogású optikát építenek bele, például 35 – 70 mm-est. Ezen lencsék két mozgatható lencséből, vagy lencsecsoportból állnak. Ezt mutatjuk be a 2.32 ábrán. Professzionális kamerák esetén a lencsék felépítése és a képalkotás összetettebb, az alapelv természetesen változatlan. Itt legalább 2 mozgatható lencsecsoport létezik, az egyik a kép nagyságát befolyásolja – ez az u.n. módosító tag, a másik az élességért felelős, az u.n. konpenzáló tag (l 2.33 ábra). A lencséknek pontos pályán a fénytani geometria szabályainak megfelelően kell mozogni. Így itt ezredmilliméter pontosság is megkövetelhető. A lencsetagok bonyolult mozgási mechanizmusát mutatjuk be a 2.34 ábrán.
2.33 ábra Módosító és kompenzáló tag gumioptikák esetén A gumioptikák különböző kategóriákba sorolhatók: - nagylátószögű (pl.10-20mm), - nagylátószögű-normál (pl. 17-55 mm), - nagylátószögű- kistele (pl. 25-125 mm), - normál nagylátószögű (pl. 35-135 mm), - kistele-teleobjektív (pl. 200-400 mm). 43
A szokásos típusok (amatőr, professzionista, mechanikus-elektromos, optikai képstabilizátor, stb.) ennél a típusnál is megtalálható, mint a korábban ismertetett lencséknél.
2.34 ábra Gumioptika precíziós mechanikus mozgatása 2.3.1.4 Fókusztávolság és képnagyság kapcsolata Az alapobjektív fókusztávolságának és a képkocka méretének szoros kapcsolata van. A 24X36 mm-es film esetén a képkocka átmérője 43.27, ami jól közelíti a szakma által választott 50 mm-es fókusztávolságot. A 6X6-os film esetén a filmkocka átmérője 8.48 cm, a szakma a 80 mm-t választotta alapoptikaként. Digitális kamera esetén a helyzet megváltozik. Különböző méretű képérzékelőt (CCD vagy CMOS-t) használnak, így az alapoptikák fókusztávolsága (és minden egyéb lencse fókusztávolsága) megváltozik. A fókusztávolság kiszámítása egyszerű. Az érzékelő méretéhez igazított szorzószámot adnak meg, amivel a 24X36 mm-es fényképezőgép lencséjének fókusztávolságát meg kell szorozni. Például a Canon 350D-s fényképezőgép érzékelője 22.2X14.8 mm, ennek átmérője 26.67. Figyelembe véve, hogy a 36 milliméteres film átmérője 43.27, így 1.6 szorzótényezőt kapunk (43.27/26.67). Egy 50 mm-es alapoptika 80 mmes optikának felel meg ezen gép esetén, tehát inkább kistele. Gumioptikák esetén a helyzet hasonló, például egy 28-135 mm-es lencse 44.8 – 216 mm-es optikának felel meg. A professzionális kameráknál az érzékelő mérete növekszik, és nem meglepő módon a legtöbb ilyen gép 44
24X36 mm-es érzékelőt alkalmaz. Így a fenti szorzási műveletek elmaradnak, és a kisfilmhez használt optikák minden korrekciós szorzó nélkül alkalmazhatók ezen a digitális fényképezőgépekhez is.
2.35 ábra Nikon 18-55 és 55-200 gumioptikája Mint láttuk, a szorzótényező az érzékelő átmérőjével arányos, nevezetesen a 36 mm-es képkocka átlóját (a 1 ) el kell osztani az érzékelő átlójával (a 2 ) : s=
a 1 (mm ) a 2 (mm )
A 2.5 táblázatban közöljük a jellemző CCD (CMOS) méreteket, a hozzátartozó átlókat, a szorzótényezőt, valamint az átszámítást 50 mm-es gyújtótávolságra. Az egyszerűbb kompakt gépek esetén alkalmazott rendkívül rövid gyújtótávolságok a fenti összefüggések figyelembe vételével a helyükre kerülnek. Ugyanis a 3.6X4.5 mm-es képmérettel rendelkező gép normál optikájának fókusztávolsága a fentiek miatt 7 mm körüli érték. 45
Érzékelő mérete (Col) 1/3 col ½ col 2/3 col 4/3 APS teljes
Méret mm Átló (mm) 3.6X4.5 6.0 4.8X6.4 8.0 7.0X9.0 11.4 17X13 21.4 22.2X14.8 26.67 24X36
Szorzótényező 50 mm 7.1 4.8 3.6 2 1.6 1
355 240 180 100 80 50
2.5 táblázat Szenzor méretek és gyújtótávolság átszámítás 50 mm-es objektív esetén 2. 3.1.5 Látószög és perspektíva különböző optikák esetén A gyújtótávolság nemcsak azt határozza meg, hogy alapállásban (meszsze fekvő tárgy esetén) a kép hány milliméterre fekszik az objektív hátsó fősíkja mögött, hanem azt is, hogy a kép mekkora lesz. Minél nagyobb a lencse gyújtótávolsága, annál nagyobb lesz a tárgy képe a képsíkon (film, CCD, CMOS). A gyújtótávolság és a képméret együtt határozzák meg a képszöget (vagy látószöget). A képszögön belüli tárgyak képe kerül rá a képsíkra. A képszög vagy látószög pontos definícióját az alábbiakban adjuk meg. A képszög az a szög, amely alatt az objektív optikai középpontjából a gyújtótávolságban lévő kép átlója látszik. A képszög, α tehát függ a fókusztávolságtól (f), és a képszög átlójától, és az alábbi összefüggéssel határozzuk meg: α =2 arctan(c/2f) A lencse gyújtótávolsága és a képszög közötti összefüggéssel foglalkozunk a továbbiakban 36 mm-es film esetén. A digitális fényképezőgépnél ez a látószög a megfelelő szenzor átlójától függő szorzószám figyelembe vételével érvényes. Megfigyelhetjük, hogy a rövidebb gyújtótávolságú optikák képszöge sokkal nagyobb, mint a hosszabb gyújtótávolságúaké. Ráadásul a rövidebb gyújtótávolságú lencsék pl. 8 mm-es 180 °-ban is képesek képet 46
készíteni, de a 6 mm-es, u.n. halszem optika még „maga mögé” is képes látni, összesen 220°-os látószöggel. A különböző fókusztávolságú lencsék látószögét mutatjuk be a 2.36 ábrán 6 mm-től 600 mm-ig.
2.36 ábra Lencsék látószöge különböző fókusztávolságú objektívek esetén A különböző lencsetípusokat képszögük alapján 36 mm-es film esetén: - halszem objektív - nagylátószögű objektív - normál objektív - teleobjektív - tűkörobjektív
is meghatározhatunk 180-220 55-179 40-55 3-40 1-5.
47
A különböző nagyságú érzékelőhöz tartozó képkivágást mutatjuk be a 2.37 ábrán.
2.37 ábra Képkivágás a 35 mm-es filmhez viszonyítva különböző szenzorméretek esetén A 2.38 ábrán bemutatunk néhány képet, amelyek különböző fókusztávolságú objektívvel készülte. Baloldalon felülről lefelé a képek rendre 18, 35, 50, és 70 milliméteres fókusztávolságú lencsékkel kerültek felvételre. A jobboldali oszlopban a képek a következő gyújtótávolságú optikával készültek: 100, 135, 200 és 300 milliméter. Néhány szót érdemes a perspektívára is fordítani. Több helyen beszélünk a kép perspektívájának megváltozásáról különféle távolságú objektívek esetén. A nagy látószögű optikák például felnagyítják a teret, a távoli tárgyak még messzebbre, a közeliek még közelebbre kerülnek a képen. A képszélen lévő egyeneseket egyébként megdöntik (párhuzamosak „konvergálnak”). A fenti torzítás nem lineáris: az egyenes torzítása függ a távolságtól. A géptől messzebb lévő tárgyak sokkal kevésbé torzulnak, míg a közeli tárgyak erősen „eldeformálódnak”. Megjegyzendő, hogy a perspektíva nem függ a lencserendszertől, csak a tárgyak távolságától. Nagylátószögű objektívek rajzolásának azért érezzük a perspektíva változását, mert többet fogad be a környezetből.
48
2.38 ábra Különböző fókusztávolságokkal készült képek
49
A perspektíva változatlanságáról egyszerűen meggyőződhetünk: készítünk egy nagylátószögű és egy teleoptikával egy képet. Nagyítsunk ki azonos tárgyakat, képkivágást nyújtó részletet. A perspektíva mindkét lencse esetén azonos lesz.
2.3.2 Zársebesség 2.3.2.1 Exponálási idő A megfelelő kép elkészítéséhez be kell állítani azt, hogy a tárgyról jövő fény mennyi ideig világítsa meg a fényérzékeny képérzékelőt. Ez alapvetően két tényezőtől függ: • a lencse aktuális átmérőjétől, a blende nagyságától, • attól az időtől, amennyi ideig a lencsén átmegy a fény. Az előbbiről, a blende átmérőjéről már a korábbiakban beszéltünk. A fejezetben arról az időről beszélünk, amennyi ideig a képérzékelőt éri a lencsén átmenő fény. Ezt az időt hívjuk expozíciós vagy exponálási időnek. Exponálási idő azt mutatja meg, hogy a filmre illetve digitális érzékelőre mennyi ideig jut a fény. Ezt szokás zársebességnek is mondani, mivel az idő függ attól, hogy a lencsén keresztül jutó fényt milyen sebességű zárszerkezettel szabályozzuk. Az időt rendszerint a másodperc törtrészével illetve többszörösével adjuk meg. Egy jó teljesítményű gép esetén a szabvány idők a másodperc törtrészei esetén 1/5, 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/250, 1/500, 1/1000, 1/2000, 1/4000. A másodperces szabvány idők 1, 2, 3, 4. Létezik még két további idő is, a T és B. A T idő választása esetén az exponálás az exponáló gomb első lenyomásával kezdődik, és a második megnyomásával ér véget. A másik esetén az exponálás addig tart, ameddig az a zárat nyitó exponáló gombot lenyomva tartjuk (B). A zársebesség megválasztása elsősorban a felveendő képtől függ. Gyors mozgásnál, sportfelvételeknél rendszerint kis értéket (1/250-1/4000) választunk. Átlagos külső fénynél 1/60-1/250 a választott idő. Belső, gyengébb fényviszonyok esetén ez az érték kisebb, néha eléri a több másodperces exponálási időt is. Megjegyzendő, hogy 1/30 körüli időnél nagyobb idő esetén a gép elmozdulhat (ez az un. berázás), és a kép életlen lesz. Ezért ilyenkor vagy megtámasztjuk a gépet, vagy állvánnyal és az expozíciós gombot helyettesítő kioldó zsinórral dolgozunk.
50
A fenti állítás pontosításra szorul. Ugyanis az 1/30 körüli érték a normál fókusztávolságú optika esetén érvényes. Van ugyanis egy általános összefüggés a fókusztávolság és a „berázási idő” között: minél hosszabb a fókusztávolság, annál kisebb időket kell használnunk a kézremegésből adódó bemozdulások elkerülésére. Van egy egyszerű ökölszabály arra, hogy milyen idővel tudunk állvány nélkül fotózni, és mikor kell állványt használnunk. Legyen a lencse fókusztávolsága f, ekkor a legnagyobb, még kézből készíthető zársebességet (T) az alábbi összefüggés határozza meg: T = 1/ f
Ez azt jelenti, hogy például egy 300 mm-es tele esetén 1/300 mp, 30 mm – és objektív esetén 1/30 ez a leghosszabb expozíciós idő. A fenti összefüggés álló tárgyak esetén érvényes. Mozgó tárgyak esetén a zársebességet az elérendő cél szempontjait figyelembe véve kell meghatározni. A fenti szabályt természetesen az átlagos felhasználóra dolgozták ki. A gyakorlott fotósok a gépet erősen kétkézbe tartják, a felkarjukat megtámasztják a mellkasukon, és az exponálás ideje alatt nem vesznek levegőt. Ezzel a kézből készíthető expozíciós időt egy-két értékkel is növelhetik. Az optikai stabilizátorral felszerelt (egyébként igen drága) lencséknél a fenti maximális időt 1-2 szabványos értékkel növelhetjük (például 1/30 helyett 1/15!). A helyes expozíciós idő meghatározásához meg kell határozni a fényképezendő tárgyról, a háttérről, stb. visszaverődő fény nagyságát. Ehhez sok, a képtérben lévő elemről visszaverődő fény erejét ismerni kell. A visszaverődő fény erejének meghatározását hívjuk fénymérésnek, vagy a megvilágítás mérésének. Megvilágítás méréseire többféle módszer is létezik. Az egyik módszer egy a fényképezőgépben elhelyezett fénymérő, aminek eredményét vagy egy külön skálán, vagy a kereső mezőbe vetített ábrán olvashatjuk le. Ez fénymérő rendszerint nem állítja be automatikusan a fényképezőgépet. Ennek beállítása ilyen gépeknél manuálisan történik. A komolyabb gépeken a fénymérés az objektíven keresztült történik (TTL-Throught The Lens). Ilyen berendezések fénymérési technikái különbözők: - integrál mérés esetén a teljes felületre eső fényt átlagolják, - középre súlyozott mérés esetén a fenti értékeket a képernyő közepére eső fénymennyiség értékével korrigálják
51
-
mátrix mérés esetén a teljes képre eső fényt több területen, mátrixszerűen mérik, és ebből tapasztalati alapon kialakított matematikai eljárás határozza meg az expozíciós időt, - spotmérés esetén a fénymennyiséget a kis látószögű fénymérővel a kép több pontján megmérhetjük. A TTL fénymérővel rendelkező gépek általában automatikusan beállítják az expozíciós időt (és az ehhez tartozó lencseátmérőt, a blendét). A legtöbb digitális fényképezőgép ilyen fénymérővel és automatikával rendelkezik. A mért fény korrigálása extrém helyzetekben szükség lehet. Ha például ellenfényben, például a Nappal szemben készítünk fényképet, a gép fénymérője a nagy fény miatt becsapódik, nemcsak a tárgyról jövő visszavert fényt, hanem az erős háttérfény erejét is mérik. Mivel ez utóbbi erősebb, a tárgyról jövő fénymérés eredménye hibás. Ennek korrigálása manuálisan is történhet az expozíciós idő néhány értékkel történő megnövelésével (már amelyik gép rendelkezik ilyen lehetőséggel). A másik lehetőség, hogy kihasználjuk azt az adottságát, amely igényesebb amatőr gépeknél rendelkezésre áll. Ezeknél olyan expozíciós idő kiválasztása is lehetséges, mint az erős háttérfény, vagy éppen az ellenkezője. Megjegyzendő, hogy professzionális felhasználók még napjainkban is használják a kézi fénymérőt, amellyel a felveendő téma több részén is megmérik a fény értékét. Az expozíciós időt és a blendét a mért fények, elsősorban a tárgy különböző részein mért fény alapján állítják be - a kiemelendő részleteknek megfelelően. 2.3.2.2 Központi zár A zársebesség beállítására kétféle mechanikus szerkezetet alkalmazunk. Az egyik a fém lamellákból álló u. n. központi zár, vagy compur zár. Ennél a fém lamellák szétnyílnak, egy bizonyos ideig, beengedik a fényt a képérzékelőre, majd elzárják a fény útját. Ez a zár volt a korábbi gépekben használatos. A zár rendszerint a lencsébe került beépítésre, így azzal a hátránnyal jár, hogy több lencse használata esetén mindegyik lencsébe be kell építeni. A 3, 4, 5 lamellás reteszt mutatjuk be a 2.39 ábrán A meghajtó szerkezet többféle típusú is lehet. A pneumatikus rendszernél a mechanizmust egy pneumatikus dugattyú működteti. Az óraműves zárak rugóval, fogaskerekekkel dolgoznak. Az elektronikus záraknál a lamellák mozgatását elektronika vezérli, és elektromágnesek mozgatják.
52
2.39 ábra 3, 4, 5 lamellás központi zár mechanikus szerkezete A központi zár, mint a fentiekben elmondtuk, a lencsébe kerül beépítésre. A képtérbe jutó fény szabályozását 3, 4, vagy 5 fémlamellával érjük el, amely az expozíciós gomb megnyomásával kinyílik, majd a megadott idő lejárta után bezár. Mivel a mechanikus szerkezet bizonyos tehetetlenséggel működik, a lamellák nyitása és zárása egy mechanikus folyamat eredménye. Ideális esetben a zár nyitása és zárása a megadott sebességnek megfelelően végtelenül rövid alatt történik. Gyakorlatban a fényáteresztés nem egyenletesen történik, hanem a lamellák számának és a nyomóerőnek a függvényében. A teljes nyitás és zárás közötti idő különböző periódusokból áll. Az exponálás pillanatában a zár megkezdi a nyitást. A nyitás elején van egy felfutó szakasz, amikor a blende még nincs teljesen nyitva. Ezután a képtér megkapja a teljes fényt, majd a zárszerkezet lezár. A folyamat. nem szimmetrikus, a nyitás felfutása a teljes nyitásig hosszabb, mint a blende zárása. A teljes nyitás egyharmados értékét mind a nyitás elején mind a zárásnál a zárnyitás közepes értékének nevezzük. A t 1 közepes érték és a teljes zárnyitási időt t 2 értékének hányadosát a zár hatásfokának nevezzük A t 1 / t 2 érték minél közelebb van az 1-hez, a zár hatásfoka annál jobb. A központi zár működését mutatjuk meg a 2.38. ábrán. A zár hatásfoka az expozíciós idő növelésével – és az ezzel együtt járó rekesznyílás csökkentésével javul. Ez azt is jelenti, hogy az expozíciós idő rövidebb időre állítással hosszabb, mint a záron feltüntetett érték. Tegyük fel, hogy 1/125 expozícióértéket kell az adott fényviszonyok mellett a 16-os blende esetén használunk. Ezt megváltoztatva 1/250 esetén 11-es blendénél 1/3, 16-os blendénél ½ fényértékkel kevesebb expozíciós idő adódik a ténylegesen beállítotthoz képest. Végül 1/500 esetén a 8as blendénél az érték 1/3 fényértékkel, 5.6-os blendénél 2/3 fényértékkel, a 16-os és kisebb blendénél 1 fényértékkel kisebb értéket kell használnunk. 53
A központi zárak ilyen jellegű problémáit a vakulámpák szinkronizációja esetén kell figyelembe vennünk. A központi zárak a szerkezet mechanikai tulajdonságainak kialakítása miatt legfeljebb 1/500 expozíciós időre alkalmaznak. Az ok az, hogy a nyitási és zárási fázisokban a mozgások ellentétes irányúak. Kisebb zársebesség megvalósításához redőnyzárat alkalmaznak. 2.3.2.3 Redőnyzár A redőnyzárat a fényképezőgép házába építik be. Így a lencsékbe, mint a központi zár esetén, nem kell beépíteni. Ez korábban vászon anyagból készült és a fényképezőgépbe került beépítésre. A vászonredőny elszalad a képérzékelő előtt, és ameddig nyitva volt, átengedte a fényt a képtérbe. Így a redőnyzáras gépek esetén a képpontok megvilágítása nem egyszerre történik. Valójában a zár két részből áll, amelyek normál állapotban takarják egymást. Exponáláskor az egyik, u.n. előfutó redőny fut le a képtér előtt, megvilágítva azt. Ezután a zárást a második, u.n. utófutó redőny végzi el, letakarva a képteret. A későbbiekben a vászonredőnyt titánfóliából álló szerkezet váltották fel, amelyek ugyanazt a funkciót végezték el, mint a vászon redőnyzárak. Mindkét típus esetén a zár az alábbi funkciókat látja el: • mechanikus szerkezettel a kiválasztott ideig megvilágítja a képteret, • az expozíciós időt a manuális beállítás vagy az elektronikus szerkezet határozza meg, • ez az az idő, ameddig a fény a képteret éri. A redőny a kép előtt elfutva folyamatosan világítja meg a képtér egy – egy részletét. A rés legrövidebb lefutási ideje gumi és vászon kombinációja redőnyök esetén 1/30-ad másodperc, a korszerű acéllamellás redőnyöknél 1/60 – 1/125 másodperc. Az expozíciós időt és a rés szélességét változtatni lehet, amivel az expozíciós időt pontosan beállítjuk. A fentiekben említett idők azon legrövidebb expozíciós idők, amelyeknél a rés szélessége megegyezik a film méretével. Így ennél hosszabb időknél válik a képfelület egyetlen pillanatra szabaddá. Ez az időpillanat a vakuszinkron szempontjából fontos. Jelenleg a vízszintesen futó redőnyzárak helyett a függőlegesen lefelé futó fémlamellás szerkezetet alkalmazzák.
54
2.3.2.4 Digitális gépek zársebessége Digitális gépek esetén a zársebességgel kapcsolatban néhány további problémát kell megoldanunk. Ezeknél a gépeknél figyelembe kell venni a készenléti időt, a zárkésést és a felvételi időt. A készenléti idő a digitális fényképezőgép bekapcsolása és a felvételre kész ideje közötti időintervallumot jelenti. A filmes gépek esetén ez az idő nem jelentkezik. A bekapcsolás után a gép azonnal kész a működésre. Digitális gépek esetén az idő a kamera típusától függ. Néhány egyszerűbb kamera akár néhány másodperces időt is igényel. A korszerűbb amatőr felsőbb kategóriájú, vagy professzionális gépek esetén ez másodpercen belüli idő, azaz „azonnali”. A zárkésés annyit jelent, hogy mennyi idő telik el az exponáló gomb lenyomása és a felvétel készítése között. Az egyszerűbb, kompakt gépeknél ez az idő jelentős is lehet. A gépnek be kell állítani a távolságot, az expozíciós időt, és a lencse átmérőt, blendét. A felvételi idő csökkentését ezeknél a gépeknél a későbbi pontokban letárgyaljuk. Professzionális gépeknél ez az idő gyakorlatilag a másodperc tized része alatt van. Ez az idő filmes gépeknél, különösen az igényesebb tükörreflexes gépeknél minimális, tizedmásodperces idő. A felvételi idő megint különbözik a különböző kamerák esetén. Filmes gépek esetén ez az idő attól függ, hogy mennyi idő alatt tudjuk a filmet továbbítani. A felvétel ugyanis azonnal elkészül, így csak az előbbi időt kell számításba venni. Kézi filmtovábbítás esetén egy-két másodperc, ami lassú folyamat, vagy egy gyorstovábbító karral, ami legfeljebb egy másodpercig tart. A továbbítás gyorsítására automatikus berendezést használnak, a filmtovábbtekerését egy motor végzi. Egyszerűbb gépek esetén ez egy hoszszabb, egy – két másodperces idő, professzionális gépek esetén egy lényegesen kevesebb, másodpercen belüli idő, esetleg lényegesen kevesebb. Digitális fényképezőgépek esetén a folyamat bonyolultabb. A digitális gépben egy sor folyamat játszódik le a képérzékelő típusától függően. CCD esetén például a kiolvasás, az A/D átalakítás, képjavítás és a tömörítés több időt igényel. Az amatőr felső kategória és a professzionális gépek felvételi ideje lényegesen jobb. Egy felsőkategóriájú amatőr gép 2-3 kép/mp sebességgel dolgozik, professzionális esetben ez az érték 4-8 kép/mp ideig is növekedhet. Ez utóbbi két típus puffer memóriát, gyors képfeldolgozó processzort és gyakran CMOS-t használ a CCD helyett (l. Digitális képalkotás).
55
2.3.2.5 Zársebesség megválasztásának hatása A zársebesség érzékeltetésére nézzünk néhány példát. Ha például egy hozzánk közeledő autót akarunk lefényképezni 1/60 másodperccel, az autó minden részlete életlen lesz, viszont az előtér és a háttér éles. Az elért hatás érdekes: a képen bemutatjuk a száguldást, a sebességet, de maga a tárgy életlen. Ha a zársebességet 1/500 vagy 1/1000-re csökkentjük, a jármű részletei is élesek lesznek, hasonlóan az előtér és a háttér is. Ebben az esetben egy „statikus” képet készítettünk egy viszonylag gyorsan mozgó tárgyról. A gyors zársebesség így kimerevíti a mozgásokat, a lassú elmossa azokat. Gyorsabb zársebességgel megmerevítjük a mozgást, a pillanatot. Ha a kocsit élessé, a hátteret életlenné akarjuk tenni, akkor a fényképezőgépet kisebb zársebességgel, a mozgó tárggyal jelenleg gépkocsival párhuzamosan mozgatjuk. A sebességet, a mozgást így is érzékeltetni tudjuk. A zársebességet a blendével is kombinálhatjuk, így további lehetőségeink is vannak. Ha például egy alakot – netán egy portrét fényképezünk jó megvilágítás, fény esetén, akkor mondjuk 1/30 mp-es expozíciós időt mért az automatikánk 16-os fókusz beállítással. Ekkor az expozíció tökéletes lesz, de a nagyobb mélységélesség miatt az előtér és a háttér is éles lesz. Ez a mondanivalók szempontjából előnytelen: mi az alakot vagy a portrét szeretnénk kihangsúlyozni, a környezet ebben az esetben teljesen közömbös, sőt direkt zavaró. Ezért csökkenteni kell a záridőt, és növelni a blendét: mondjuk 1/500 mp-es expozíciós idő mellett 2.8-es blendét alkalmazunk, vagy esetleg még további növelést/csökkentést hajtunk végre a kép elkészítésekor. Megjegyzünk még két specialitást. A B (Bulb) esetén az expozíciós idő az exponáló gomb megnyomásáig tart, azaz „sok” energiát igényel. Ha van T időbeállítás, akkor a lencse addig marad nyitva az exponáló gomb megnyomása után, ameddig másodszor meg nem nyomjuk. Ez a gép energiafogyasztását figyelembe véve jóval kevesebb energiát igényel. A blende és a záridő összefüggésére bemutatjuk a 2.6 táblázatot, amely szerint minden választásnál azonos a megvilágítási idő (mp-ben): blende Idő
1
1.4
1/1000 1/500
2 1/250
3.8
4
5.6
8
11
16
22
32
1/125
1/60 1/30 1/15 1/8 1/4 1/2 1
2.6 táblázat Azonos megvilágítási idők 1-32 blende esetén
56
2.3.3 Kereső és távolság-beállítás
A fejezetben először a fényképezőgép keresőjével foglalkozunk. A kereső arra szolgál, hogy kiválasszuk azokat a tárgyakat, azt a nézőpontot, ami a képre kerül. Itt határozzuk meg a kép határvonalait is. A keresőknek egy sor fizikai megoldása létezik. A legelső fényképezőgépek esetén többféle technikát alakítottak ki. 2.3.3.1 Keretkereső Az egyik legegyszerűbb kereső a keretkereső, amelyeknél a képkivágás meghatározása egy a gép tetején (és oldalán) elhelyezett fémkeret segítségével történik. Mint ahogy azt a későbbiekben is látni fogjuk, a keretkereső mást lát, mint a fényképezőgép. A gép lencséjétől ugyanis fizikailag távol kerül a keret. Vagyis a keresőben nem azt a képkivágást látjuk, ami a képre kerül. Távoli tárgyak esetén nagy különbség a keresőben látható és a képre kerülő kép között nincs. A keret középpontjára (a rendszerint téglalap vagy négyzet alakú keret két átlójának metszéspontja) állított merőleges egyenes és a lencse geometriai középpontjára állított merőleges egyenes egymással párhuzamos. Mivel a tárgy messze van, a két párhuzamos egyenes nem ad jelentékeny eltérést a tárgymezőben. Így a képre közel az kerül, amit a keretkeresőben látunk. Ha a tárgy közelebb van, akkor a keretkeresőben látható kép azonos a képtérre rögzítendő képpel. Még közelebbi tárgy esetén a keretkeresőben látható kép és a tényleges kép egymástól különbözik. A keresőben lévő kép tengelye ugyanis máshova „néz”, mint a lencse optikai tengelye. Egy keretkeresős gépet mutatunk be a 2.40 ábrán. Ilyen keresőt alkalmazunk például légi fényképezés esetén, de tenger alatti felvétlek esetén is kiválóan alkalmazható.
57
2.40 ábra Keretkereső modern fényképezőgépen 2.3.3.2 Mattüvegkereső Mattüvegkeresők pontosabb beállítást tesznek lehetővé. Itt ugyanis a film helyére egy mattüveget helyezünk, és ezen a képre kerülő tárgyak és képkivágás pontosan ellenőrizhető. Ezeket a keresőket elsősorban műtermi gépek esetén alkalmazzák. Magát a képet a mattüvegen az objektív hozza létre, így különbség a két kép között nincs (a keresőben lévő és a lencse leképezésének eredményeképp létrejövő kép között). Itt a mattüvegen a tárgy fordított képét látjuk a lencse leképezésének megfelelően. Ráadásul a tárgy oldalai is felcserélődnek: a mattüvegen a jobb oldalra a tárgy bal oldala kerül, és viszont. A képhatárok pontosan kirajzolódnak a mattüvegen. Az élességet és a mélységélességet szintén ellenőrizhetjük a mattüvegen. Korábban a gépet és a mattüveget egy fekete egy fekete vászonkendővel takarták le, hogy az egyébként fényszegény képet ne zavarják az egyéb ráeső fények. A fényképet készítő ez alá a fekete kendő alá bújik be, és így állítja be a megfelelő képet. A gép beállítás után a kereső mattüveget kihúzzuk a gépből és helyére a fényérzékeny üveglemezt, illetve napjaink58
ban a fényérzékeny filmet tartalmazó kazettát helyezzük. A mattüveges keresőt elsősorban mozdulatlan tárgyak esetén alkalmazzuk, és a gépet a pontosabb beállítás érdekében állványra helyezzük. 2.3.3.3 Optikai kereső Az optikai keresőt a fényképezőgép közepére vagy jobb oldalára építik be. Az elnevezés abból adódik, hogy a keresőbe egy színházi távcsőhöz hasonló lencserendszert építenek be. A kereső viszont a fenti távcsővel szemben nem nagyított, hanem kicsinyített képet produkál. A képkivágás függ attól, hogy honnan tekintünk be a keresőbe. A képhatárok általában nem élesek. A keresőt elsősorban amatőr analóg gépekben használják. Ilyen kereső került be a középkategóriájú analóg gépekbe is. A képalkotás problémája hasonló a keretkeresőkhöz. Távoli tárgyak esetén a lencse és a kereső tengelye nem tér el egymástól, így megfelelően működik. Közelebbi tárgyak esetén azonban a kereső és a lencse tengelyét adó két párhuzamos jelentősen eltér egymástól. Ez az u.n. paralaxis hiba. Ennek kiküszöbölésére néhány gép esetén az optikai kereső tengelyének szögét változtatni tudjuk. A kereső optikai tengelyét közeli felvételek esetén a lencse tengelye felé, lefelé döntjük. Ezen gépeknél a döntés mértékét az optikai kereső beállító rendszerére rá is írják: 5 m – 4 m – 3 m – 2m. A kereső távolság-beállításával a közeli tárgyak fényképezésénél adódó paralaxis hibát többé-kevésbé ki tudják küszöbölni. 2.3.3.4 Kétaknás fényképezőgép keresője A kétaknás fényképezőgépek egy külön kategóriát jelentenek a filmes fényképezésben. Ezeket a fényképezőgépeket az igényes amatőr vagy professzionális fényképezés esetén alkalmazzák. A fényképezőgép két optikai rendszerrel rendelkezik. A felső lencse egy 45 fokos tükörre vetíti a leképezett képet, amelyről a kép egy tüköraknába vetítődik. A fényképezőgép kezelője ebben az aknába nézve határozza meg a fényképezendő tárgy kivágását. Ezzel lehet beállítani a kép élességét is. A fenti akna alatt egy másik lencserendszer helyezkedik el. Ezen lencse a kép létrehozását végzi, mégpedig e mögött helyezkedik el a képet leképező film. A két egymás alatti lencserendszer egy fogaskerékkel van összekapcsolva. Így a felső lencse beállítása során az alsó lencserendszer is követi az élességállítást. Ilyen gép között a Rolleiflex a Mamiya és a Ljubityel kétaknás gépe. A gép felépítésének vázlatát mutatjuk be a 2.41 ábrán. A
59
Rolleiflex egészen a 80-as évek végéig gyártották, és a cserélhető optikával a fotoriporterek kedvenc gépévé vált.
2.41 ábra Kétaknás fényképezőgép elvi felépítése és keresője 2.3.3.5 Távmérős kereső A távmérős keresők általában optikai keresőbe kerülnek beépítésre. Ez alól kivétel a kétaknás kereső, ami szintén alkalmas a távolság beállítására. Az optikai keresőkbe épített távmérők geometriai szabályok alapján működnek. A keresőt két területre osztják, a két képterület egymástól eltolva jelentkezik a keresőben. A fényképezőgép lencséje össze van kapcsolva a keresővel. A lencsén a távolságbeállító gyűrűt addig kell mozgatni, amíg a keresőben lévő két fél kép nem csatlakozik tökéletesen egymáshoz. Ezzel a fényképezőgép távolságbeállítását elvégeztük. Megjegyzendő, hogy a fentiekben elmondott paralaxis hibát ezek a távmérők sem egyenlítik ki. 2.3.3.6 Tükörreflexes gépek keresői Az amatőr gépek felső kategóriáját az u.n. tükörreflexes gépek alkotják. A professzionális gépek mindegyike ilyen felépítésű. A hagyományos filmes gépek esetén két változatot használtak: az egyszerű tükörreflexes gépet és a pentaprizmás berendezést. Az egyszerű tükörreflexes gépek a mattüveges berendezések tökéletesített változatának tekinthetők. A lencsén átjövő képet egy tükörrel egy mattüvegre vetítjük. 60
A mattüvegen kirajzolódik a fényképezendő tárgy. Az élességállítás úgy történik, hogy a lencse távolságbeállító gyűrűjét addig mozgatjuk, amíg a mattüvegen éles képet nem kapunk. A beállítás nem túl kényelmes, mivel a gép tüköraknájába felülről kell betekintenünk az egyébként nem nagyon fényerős aknába. A hátrány egyben előnyi s: ha ugyanis egy tömegben akarunk felvételt készíteni, akkor a gépet fejünk felé tartva is beállíthatjuk az élességet és elkészíthetjük a megfelelő felvételt. Ilyen típusú jó minőségű gépeket gyártott többek között az NDK. Ezek a gépek az Exa illetve Exacta Varex különböző változatai. Ezen család másik tagját a pentaprizmás gépek alkotják. Ezen gépeknél a lencsén átjövő fény egy tükörre kerül, amely a fénysugarat egy prizmára vetíti. A prizma megfordítja a képet és kivetíti a szemlencsére (l. később). A pentaprizmás berendezések segítségével a kép nagy élességgel beállítható. A pontosabb beállítást segíti a „fresnel” lencse. Ezen a kép egészen addig vibráló, ameddig a megfelelő élességet be nem állítottuk. A különböző gépek keresőire, elsősorban a magasabb igényűek esetén, különböző segédeszközöket szerelhetünk fel. A nagyító lencse az élesség pontosabb beállítását szolgálja. A szögkeresővel a gépet tetszésszerinti szögben elforgathatjuk, így többlet szabadságot kapunk a képek elkészítésére. 2.2.3.7 Digitális gépek keresője A digitális fényképezőgépek esetén számos megoldást találunk a megfelelő képalkotás elkészítésére. Az egyszerűbb, kompakt gépek az analóg képekhez hasonlóan optikai keresőkkel rendelkeznek. Ezek legnagyobb gondja a paralaxis hiba kiküszöbölésére. A kompakt gépek egy másik része elektronikus keresőt tartalmaz. Ide tartoznak a szuper kompakt gépek is. A képet vagy a keresőbe vetítik, vagy az LCD panelre. Az utóbbi eléggé természetellenesnek és kényelmetlennek tűnik. Az LCD panelen megjelenő kép ugyanis a gép vagy a tárgy mozgásával újra értékelődik, megtörténik a paraméterek, elsősorban a távolság újraállítása, és az új kép jelenik meg a panelen. Ez az egyszerűbb, de nagyfelbontású gépek esetén jelentős időkésést okoz. Így a megfelelő kép elkészítése időveszteséget okoz. Ezért ajánlják az LCD kereső kiküszöbölését és az optikai kereső alkalmazását. A komolyabb gépek itt is tükörreflexesek. Az egyszerű mattüveges megoldást itt nem alkalmazzák, hanem kizárólag a pentaprizmás megoldást. Néhány pentraprizmás gép esetén is lehetséges az LCD-n való kere61
ső használata. Ettől a fentiekben említettek miatt óva intjük a felhasználót. A részletes működésről a későbbiekben szólunk. 2.3.4. Villanókészülék
A villanókészülék, vagy szakzsargonban vaku a fényképezésben az egyik legfontosabb megvilágítási eszköz. Már a fényképezés kezdetekor felmerült a gyenge fényviszonyok között lévő tárgyak mesterséges fénnyel történő megvilágítása. Kezdetben magas fénnyel égő magnéziumcsíkot vagy gyújtózsinórral meggyújtható por magnéziumot használtak erre a célra. Később a gyújtózsinórt kiváltotta egy árammal felizzítható drót, amely begyújtotta a magnéziumot. A következő fázisban az égésveszély elkerülésére kifejlesztettek olyan készüléket, ez u.n. egyes vaku, amelybe egy vakukörtét helyeztek. Ez működését tekintve biztonságos volt, de minden felvétel után új körtét kellet alkalmazni. Végül kifejlesztették a ma is használatos örökvakut, amely egy villanócsőből áll, ezt gyújtják be több ezer Volt segítségével. A hálózati vakut csatlakoztatni kell az elektromos hálózatba, míg a mobil vakuk elemmel vagy akkumulátorral működnek. A vaku villanási ideje igen rövid: 1/500 – 1/20. 000 másodperc. A szinkronizálás azt jelenti, hogy a központi vagy redőnyzárnak a vaku teljes villanási ideje alatt nyitva kell lenni. Ez az idő rendszerint 1/150 – 1/200 másodperc körüli érték. Az idő ennél lehet hosszabb is, amivel a tárgyra jutó egyéb fényt is kihasználjuk. Rövidebb expozíciós idő esetén redőnyzárnál a kép egy része kap csak fényt, a többi sötét marad. A vaku esetén legfontosabb mérőszám a vaku kulcsszáma. Ezt minden vaku esetén megadják. A K kulcsszámot 100 ISO esetén adják meg és a következőképp alkalmazhatjuk fényképezésre: K=r⋅t
ahol r a rekesznyílást, t a távolságot jelenti méterben. A másik fontos jellemző a vaku vízszintes és függőleges bevilágított területe, amit hasonlóan az objektívekhez itt is fokban adják meg. Ennek ismeretében kell megválasztanunk a fényképezőgép lencséjét. Ugyanis a vaku látószögénél nagyobb látószögű objektív esetén a teljes kép nem kerül bevilágításra. Kisebb látószögű objektívek esetén ilyen probléma nem merül fel.
62
A vakuk vagy a gép vázába kerülnek elhelyezésre, vagy önálló berendezések. A csatlakoztatás a korábbi gépeknél vakuzsinórral történt. Az utóbb néhány évtizedben a gép tetejének közepén elhelyeztek egy a vaku befogadására alkalmas szerkezetet, az u.n. vakupapucsot. Ez egy vagy több érintkezővel rendelkezik. A vakuk talpán van a vakupapucsba betolható szerkezet. Ebbe helyezve a vakut a vakú és a vakupapucs érintkezői érintkeznek és külön zsinórra ekkor nincs szükség. A jelenlegi gépeken a többfunkciós rendszervaku (l. később) több érintkezővel csatlakozik a géphez. (l. 2.42 ábra).
2.42 ábra Rendszervaku többérintkezős papucsa A vakuk újabb generációja vezeték nélküli csatlakozással is működik. Ezek egy csoportja a fővaku, vagy központi, az u.n. mászter vaku, másik az u.n. segédvaku (l. később), amiből a központi vaku egyszerre többet is működtethet. Egyes mobil vakuk feje függőlegesen 0 – 90°-ig dönthető. Ezt használjuk ki akkor, ha a tárgyat nem direkt fénnyel világítjuk meg, hanem a visszavert fény adja a megvilágítást – például a mennyezetről. A vakuk egy csoportja a vakufej vízszintes irányban történő elforgatását is lehetővé teszi. 63
Külön szólnunk kell a vakus fényképezésnél előfordul u.n. vörös szem effektusról. Ez akkor lép fel, ha a vakuval, direkt fénnyel megvilágítjuk az arcot és a fénye az erekkel sűrűn behálózott szemfenékről visszaverődik. Ekkor a szem vöröses fényű lesz. Ennek megakadályozására többféle technika létezik. Ha az arcot nem direkt, hanem szórt fénnyel világítjuk meg, ez az effektus nem fordul elő. A fényképezőgépek bizonyos családjába beépítenek a főfényt megelőző villantás sorozat lehetőségét. Hasonló lehetőség van néhány önálló vakú esetén is. Ilyenkor az írisz reflexszerűen összehúzódik, és elkerülhetjük a vörös szem effektust. A képfeldolgozó szoftver csomag majd mindegyike tartalmaz olyan parancsot, amivel ezt a hatást kiküszöbölhetjük. Fontos szempont a vakuknál az újratöltési idő. Ez az áramforrás állapotától is függhet, és elérheti a néhány másodpercet. Profi célokra persze ez nem megengedhető, ahol a pillanat elkapásához szinte azonnali rendelkezésre állást követelnek meg. Szóltunk a bevilágítás szögéről. Általában alapoptika esetén a teljes képmező bevilágításra kerül. A nagylátószögű objektíveknél a kép egyes részei nem biztos, hogy elég fényt kapnak. A kép közepe világosabb, a szélek pedig sötétebbek. Ilyenkor célszerű a vakut visszavert fényként alkalmazni, ami jobban szétteríti a fényt. Teleobjektív esetén a teljes kép bevilágításra kerül. A fény egy része azonban „elvész”, mert a vaku a teljes képtértől nagyobb területet világít meg. A tele viszont távolabbi tárgyakat vesz fel, amit a vaku nem biztos, hogy jól megvilágít, mert például mondjuk 20-as kulcsszámnál 10 méteres távolság esetén 2-es blendét kell(ene) alkalmazni, ha egyáltalán ilyen rendelkezésre áll. A rendszervakuk általában a látószög problémáját is kezelik. Néhány szót kell szólnunk a derítésről. A derítéssel a képre, a fényképezendő tárgyra vagy annak hátterére a megvilágításhoz képest plusz fényt juttatunk. Ez történhet a természetes (vagy mesterséges) fény visszatükröztetésével – akár egy fehér lappal, de felhasználhatjuk a vakut is ilyen célokra. Az egyik legegyszerűbb módszer, ha a vakut egy hosszabb szinkron zsinórral „elvisszük” a géptől és mondjuk a hátteret, a fényképezendő tárgy árnyékos oldalát, stb. világítjuk meg. A segédvaku felhasználásával számos további lehetőségünk nyílik derítésre. Hasonlóan derítési funkciót lát el a vaku, ha 90°-ban elfordítva diffúz fényt alkalmazunk. A vakut sokféle megvilágításhoz használhatjuk a vaku típusától függően: - Direkt világítás esetén a vaku feje a tárgyra irányul. Ez a típus éles, kemény képet eredményez, ezért felhasználásuk általában az ama64
-
-
-
-
tőr kategóriára korlátozódik. A beépített vakuk mindegyike csak ilyen megvilágításra alkalmas. Indirekt világítás esetén a vaku feje valamilyen fényvisszaverőre irányul, így sokkal egyenletesebb megvilágítást és lágyabb képet eredményez. Azon vakuk esetén alkalmazható, amelynél a fejét bizonyos szögben függőlegesen felfelé állíthatjuk. Mondjuk 90°-al elforgatjuk, illetve vakuzsinórral vagy távvezérlővel kapcsolhatjuk a géphez. A fényvisszaverés történhet derítőlapról, ernyőről, falfelületről vagy egyéb fényvisszaverő tárgyról. Derítés esetén a vaku a főfényhez ad plusz megvilágítást. Ez jelentheti azt, hogy az árnyékos részeket, a hátteret, stb. a vakuval világítjuk meg. Mászter és segédvakus megvilágítás esetén a fővaku, a mászter vezérli a további segédvakut vagy vakukat. Ezek segítségével plasztikusan világíthatjuk meg a hátteret, a különféle tárgyakat, az árnyékos részeket. A segédvakuk rendszerint a mászter villanására indulnak be, és különböző helyekre kerülhetnek. Stroboszkópos villantás esetén rendszerint plusz fényt használunk a mozgó tárgy lefényképezésére. Ez többszörös, egymás utáni villantással oldható meg. Hasonló módot használunk a vörös szem effektus kiküszöbölésére is, ahol a „fő” villantás előtt egy sor elővillantással érjük el a pupilla szűkítését. Tapétázó világítást nagylátószögű objektívek esetén használunk, amikor a vaku látószöge kisebb az objektívnél. Ekkor a nem mozgó tárgy esetén a témát részekre osztva külön világítjuk meg. Homogén megvilágítás a gépre helyezett körvakuval lehetséges (l. később).
2.3.4.1 Beépített vaku A vaku egyébként a fényképezéssel foglalkozók szeszélyes és kiismerhetetlen társa. A vakuval készült képek színvilága, fényviszonyai csak az exponálás után derül ki. Sokszor több évtizedes gyakorlattal is nehéz felbecsülni, hogy milyen hatással jár a villanófény a téma szín és tónusviszonyaira. A vakuk előnye pedig elvitathatatlan: - többé - kevésbé nagy fényerő, - a modernebb vakuk szabályozhatósága, - a hordozhatóság, 65
- a gyorsaság, - végül a fény napfény közeli volta. A fenti előnyök mellett egy sor hátrányuk is van: - kis hatótávolság, - nem ellenőrizhető hatások, - szűk megvilágítási tartomány, - nagy energiafogyasztás. A vakukat nagyon sok szempont szerint csoportosíthatjuk. Az első szempont, hogy ez beépített-e a gépbe vagy sem. Az egyszerűbb gépekben a vakut a gép vázába építik be, rendszerint a kereső mellé (l. 2.43 ábra).
2.43 ábra Gépvázba beépített vaku Ezek kulcsszáma rendszerint kicsi. Az igényesebb, elsősorban bridge vagy tükörreflexes gépekbe is építenek be vakut. Ez rendszerint a gép középtengelyében, a lencse felett helyezkedik el. Magasan kiugrik a vázból, hogy minél kevésbé árnyékolja be az objektív. Kulcsszám lényegesen jobb, 20-26 körüli érték (l 2.44 ábra).
66
2.44 ábra Gépből magasan kiugró vaku A beépített vakut is több célra tudjuk használni, mint a jobb bevilágítás, gyengébb fényviszonyok, stb. Egy sor hátránya viszont van: - rövid hatótávolság, - kis fényerő, - szabályozhatatlanság, - túl éles, direkt fény, - vörös szem effektus. Ráadásul a vaku nem kis energiafelhasználása a fényképezőgép működési idejét korlátozza, mivel az energiaellátását csökkenti. 2.3.4.2 Általános célú vakuk Az önálló vakut a felhasználó szempontjából szokás 3 csoportra osztani: • hobbifotózás, kulcsszám 20, vagy kevesebb, • igényes amatőr, illetve hivatásos fotózás, kulcsszám 21-35 közötti érték, • professzionális vakuk, kulcsszám 35 feletti. Ezek a legelterjedtebb vakutípusok. Rendszerint szabványos csatlakozóval látják el és ez kell betolni a fényképezőgép tetejének közepén elhelyezkedő vakupapucsba. Ezek, mint korábban ismertettük, több érintkezővel ren67
delkeznek, és a géppel elektronikusan is kommunikálnak. Ez szolgál arra, hogy a gép és a vaku elektronikusan is együttműködjön. A villanófény direkt alkalmazása éles kontúrokat eredményez. Ezért a vakuk fejét dönthetjük, hogy a visszaverődő fény jusson a fényképezendő tárgyra. Az éles fény lágyítására szokás egy nem sima felületű műanyag lapot a vaku elé tenni. Ez bizonyos berendezéseknél be van építve a vakulámpa elé. (l 2.45 ábra), és lehajtható, vagy felhajtható az elérendő eredménytől függően.
2.45 ábra Vakufény tompító előtét A professzionista fotósok általában nagyobb teljesítményű nagy, állítható fejjel ellátott rendszervakut használnak. A nagyobb fényerőn túl az újratöltési idő is jelentősen rövidebb. Áramellátásuk is többféle lehet: elem, akkumulátor, hálózat, stb. 2.3.4.3 Körvaku A körvaku a fényképezőgép lencséjének elejére kerül felszerelésre és 360°-os fényt bocsát ki (l. 2.46 ábra). Eredetileg a makrófotózáshoz fejlesztették ki. A cél az volt, hogy a közeli tárgyat árnyékmentesen, egyenletes fénnyel tudják megvilágítani. Ugyanúgy szinkronizált a géphez, mint a többi vaku. Több típusa létezik. A 35 mm-es filmmel dolgozó és a digitális gépek körvakui rendszerint
68
saját áramforrással rendelkeznek. A nagyobb, súlyosabb stúdióvakukat általában a közép vagy nagyformátumú gépekhez fejlesztették ki.
2.46 ábra Körvaku A körvakut makrófotózás mellett egy sor egyéb területen is alkalmazzák. Így a portréfotósok is szívesen használják. Portré esetén lágy fénykört rajzolnak a modell köré és a szemet is csillogóbbá teszik. Használható még bonyolult tárgyak (például ez autó motortere) bevilágítására is. A sokféle, a motortérben elhelyezkedő vezeték, szerelvény bevilágítás hagyományos vakuval, vagy lámpákkal ugyanis sokféle zavaró árnyékot eredményezhet. 2.3.4.4 Rendszervakuk A vakuk egy különös kategóriáját jelentik a rendszervakuk. Alapfilozófiájuk, hogy a gyártott géppel a legteljesebben működjenek együtt. Ez egy sor automatika vezérlését, beállítást jelenti. Áruk is jelzi, hogy komoly elektronikával, processzorral felszerelt berendezésről van szó: általában az amatőr felső kategóriában összemérhető a gép árával, vagy annak közel felét teszi ki. Professzionális gépeknél ez az arány természetesen csökken. Általában a komolyabb gépeket gyártók szinte mindegyike előállít ilyen terméket, így többek között gyárt ilyent a Nikon, a Minolta, a Pentax, a Toshiba, a Canon, az Olypus, stb. Kulcsszámuk 20 és 25 között van. Mit jelent a teljes együttműködés. Az első szempont, hogy a rendszervaku a teljes együttműködésben ahhoz a gépcsaládhoz kapcsolható, 69
amelyhez gyártották. A berendezések figyelembe veszik a fényérzékenységet, a tárgytávolságot és egyéb szempontokat is. Ezek beállítják a gép rekeszét és a vakuszinkron idejét is. A vaku erősségét is vezérlik a megfelelő világítás eléréséhez. A témáról visszaverődő fényt is mérik. Ehhez egy fényérzékelőt helyeznek el a vakun is.
2.47 ábra Canon rendszervaku A rendszervakuk alkalmasak a teljesen sötétben való beállításhoz is. Az ilyen gépeknél a távolság megállapítására infravörös fényt kibocsátó és azt érzékelő szenzort használnak. A távolság-beállítás itt teljesen automatikusan történik. Ezen vakuk is alkalmasak a segédvakuk vezérléséhez, erről a következő pontban részletesen beszélünk. A rendszervakuk főbb sajátosságait a Canon 550EX típus néhány fontosabb funkciójának felsorolásával mondjuk el: 1. Fejállás 7-90°függőlegesen, 90-180°vízszintesen. 2. Fény erősségének beállítása, csökkentés, növelés +/ - 3 értékkel 1/3-os osztásközzel. 3. LCD panel, amely minden fontosabb funkciót visszajelez. 4. Vaku alkalmazásának típusa: mászter illetve segédvakus lehetőség. 5. Vezeték nélküli vezérlés a távolabbi elhelyezés megoldására (maximum 10 m távolságig). 6. Automatikus és manuális zoom állítás. 7. Távolság beállítás 0.5-18 m között. 8. Stroboszkópos, automatikus vagy manuális megvilágítási lehetőség,
70
a stroboszkóp állítható 1-199 Hz között, mozgó tárgyak fényképezéséhez. 9. Normál és gyorsvaku állítás, normál esetben 0.1-8 másodperc, gyors esetben 0.1-4 másodperces beállítás. 10. Kiegyensúlyozott és kiegyensúlyozatlan felvételi mód. Az előbbinél sötétben történő fényképezés esetén blende tovább van nyitva, így a háttérből is több fény kerül a gépbe. 11. Nagysebességű szinkronmód használata esetén a szinkronizálás minden sebességre megtörténik. Ezáltal elsősorban nappali fényben készült portréknál a háttér életlen lesz, a szem és az arc pedig lágyabb. 12. Vakuk erősségének beállítása 1 mászter és 2 segédvaku esetén. Az egyes vakuk fénykibocsátási arányát határozhatjuk meg ezzel a lehetőséggel. 13. Kibocsátott fény segítségével 0.6-10 m közötti tárgyak távolságbeállítását végezhetjük automatikusan sötétben vagy rossz fényviszonyok esetén. Ezt 28 mm-és ettől nagyobb gyújtótávolságú lencsék esetén alkalmazhatjuk (5 pontban mérve a távolságot). Ezt a rendszervakut mutatjuk be a 2.47 ábrán. 2.3.4.5 Vaku rendszerek Már az előző fejezetben említettük, hogy a rendszervakuk egy sor egyéb vakut is vezérelhetnek. Egy tárgy megvilágítása esetén egy fény általában nem elegendő. A korábban is használt reflektoroknál két-három, sőt több lámpát is alkalmaznak. Ezen lámpák mozgatása nehézkes, energiaellátásához rendszerint hálózat szükséges. Ennek kiküszöbölésére, illetve mobil megvalósítására alakították ki a vaku rendszereket. Itt a felépítés a következő: van egy, a rendszert „irányító” fővaku, az u.n. mászter és egy vagy több egyéb vaku. Ez utóbbiakat hívjuk segédvakuknak. Az így kialakított rendszerrel kényelmesen bevilágíthatjuk a sötétebb részeket, a háttereket, megszüntethetjük a zavaró árnyékot, stb. A komolyabb rendszervakukat is használhatjuk segédvakuknak, de erre a célra rendszerint olcsóbb, kisebb teljesítményű villanókészülékeket alkalmaznak. Az összeköttetés történhet vakuzsinórral, de napjainkban inkább a vezeték nélküli összeköttetést alkalmazzák. Ezen vakuk rendszerint mászter árának töredékébe kerülnek. A vezérlést rendszerint beállíthatjuk a mászter villantási idejére, de 1, 2, … villantási időre is – elsősorban a vörös szem effektus elkerülésére. Ilyen készüléket mutatunk be a 2.48 71
ábrán, ahol egy Canon mászter és egy általa vezérelhető Soligor segédvaku szerepel.
2.48 ábra Mászter és segédvaku A segédvaku paramétereinek érzékeltetésére bemutatjuk a Soligor néhány tízezer forintos vaku adatait: - a kulcsszám 20, - a bevilágítási terület 35 mm-es objektív esetén vízszintesen 40°, függőlegesen 60°, - újratöltési idő viszonylag gyors: 0.3 másodperc, - a vakuillesztési lehetőségei: vaku papucs, vakucsatlakozás, vezeték nélküli, - a színhőmérséklet napfény-közeli, 5800 K - szinkronizáció a szokásos intervallum: 1/60 – 1/125 másodperc, - a mászterhez képest a késleltetés tekintetében több lehetőségünk is van: nincs késleltetés, 50 µ sec, 100 µ sec késleltetés, első illetve a 2. villantás után aktivizálás, - fej állítható függőlegesen 0°-90°között, - szabályozás: automatikus fényerő. Megjegyzendő, hogy különböző cégek különböző rendszervakui többféle összeállítást tesznek lehetővé. A Canon 550-es vaku összesen 3 vaku fényerőszabályozását teszi lehetővé, ámbár számos automatikus vakut is 72
tud vezérelni. A Nikon cég másztere egy sor segédvakuval képes kommunikálni. 2.3.5 Egyéb eszközök
A fényképezés, filmezés egy sor egyéb segédeszközt használ fel, amelyet most tárgyalunk: • előtétlencsék, • köz- és fordítógyűrűk, • szűrők, • állványok, • bevilágítás eszközei. 2.3.5.1 Előtétlencsék Ezek a lencsék a fényképezőgép objektívje fókusztávolságának megváltoztatására szolgálnak. Mind nagylátószögű, mind normál, mind teleobjektívek esetén egyaránt használhatjuk. A legegyszerűbb esetben egy optikussal megfelelő méretre becsiszoltatunk egy 1-5 dioptriás lencsét és egy lencsére csavarható vagy rögzíthető keretbe foglaljuk. Ez lehet például egy szűrő kerete is. A különböző lencsék fókusztávolságának változtatását úgy határozhatjuk meg, hogy elosztjuk a dioptriaszámot ezerrel. Ez az érték a lencse végtelenre állítása esetén érvényes. A távolság kisebb értékre való állításával létrejövő fókusztávolság változás meghatározása komplikált, ezért itt ettől eltekintünk. A fókusz távolságát illetve az élesre állítást tükörreflexes vagy LCD-s gépek esetén könnyen kontrolálhatjuk. Ökölszabály az élesség beállításnál, hogy a gépet végtelenre állítva a tárgy lesz éles, amely az előtétlencse fókusztávolságnyira van a gép előtt. Így az 1 dioptriás lencse esetén az 1 méterre, 2 dioptria esetén a 0,5 méterre lévő tárgyak lesznek élesek. A gép távolságbeállítóját egyéb értékre állítva az élesség távolsága természetesen megváltozik. Ez a megoldás a legolcsóbb ugyan, de a legrosszabb eredményt szolgáltatja. Kaphatók gyári előtétlencsék is, amely ára az előző megoldáshoz képest magasabb. Ezek 0.3-0.8 szorosára csökkentik a fókusztávolságot, ezzel emelik a tárgy – kép egymáshoz való arányát. A 2.49 ábrán bemutatunk ez ilyen szuper nagylátószögű lencsét, amely 0.42X, azaz 0.42szeresére csökkenti a fókusztávolságot.. A lencse jelentősen megnöveli az alapoptika látószögét is. Ezen lencsék különböző átmérőjű gyűrűkkel többféle átmérőjű lencsére, fényképezőgépre és filmfelvevőn is felcsavarhatók. 73
2.49 ábra 0.42X élőtétlencse Néhány ilyen méretváltoztató gyűrűt mutatunk be a 2.50 ábrán.
2.50 ábra Különböző átmérőjű méretváltoztató gyűrűk 74
A telekonverterek 1.2-4-szeres nagyítást, azaz fókusztávolság növelést tesznek lehetővé. Egy kétszerező lencse egy 400 mm-es objektív fókusztávolságát 800 mm-re emeli. Egy ilyen fókusznövelő lencsetagot mutatunk be a 2.51 ábrán. Ezt nem a lencse elé kell felszerelni, hanem a lencse és a fényképezőgép közé.
2.51 ábra 2X-es fókusztávolság növelő lencse 2.3.5.2 Köz és fordítógyűrűk Mindkét gyűrű a közelfényképezés elősegítését szolgálja. Rövidebb fókusztávolságú lencsék esetén növeli a tárgy és a kép arányát. A hosszabb gyűrűkkel a képen lévő tárgy akár többször nagyobb lehet, mint maga a tárgy. A közelfényképezésről a későbbiekben részletesen szólunk. A közgyűrűt a nevének megfelelően az optika és a fényképezőgép közé tesszük. Az igénytelenebb kivitelűek az autómatikák használatát nem támogatják, de az áruk is alacsonyabb. A magasabb árfekvésű gyűrűk általában alkalmasak a lencse és a gép közti kommunikáció megoldására. Itt a gyűrűk tartalmazzák mindkét oldalukon azokat az érintkezőket, amelyek a vezérlés továbbítására szolgálnak. Az érintkezők száma fényképezőgéptől függően más. 75
2.52 ábra Autómatikákat átvivő közgyűrű sor A Canon EOS 350 D fényképezőgép esetén mind a lencsén, mind a gépen 8 érintkező van. Az automatikát biztosító közgyűrű ez esetben szintén 8 érintkezővel van felszerelve. A közgyűrűk általában több tagból állnak. Ezek arra szolgálnak, hogy az elérendő cél érdekében többféle „kicsinyítés” végrehajtására is lehetőségünk legyen. A CANON tükörreflexes EOS gépeihez többek között 3 tagból álló gyűrű kapható, amelyek hossza 12 ,20 és 36 mm. Ezeket a közgyűrűket mutatjuk be a 2.52 ábrán. A gyűrűket variálva a következő hosszokat állíthatjuk még elő: 48, 56, 68. A közgyűrűk elhelyezését és a fényképezőgépet mutatjuk be a 2.53 ábrán. A gyűrűk hosszától függ a nagyítás mértéke, a kép nagysága és a különböző fókuszokhoz tartozó mélységélesség. A 2.7 táblázatban bemutatjuk a különböző hosszúságú gyűrűkombinációkhoz tartozó tárgy és lencsetávolságot, a nagyítási arányt, a tárgy nagyságát és a 8, 11 és 16-os fókuszhoz tartozó mélységélességi intervallum hosszát.
76
2.52 Közgyűrűk a gépre szerelve A táblázat 50 mm-es fókusztávolságú objektívre és 36 mm-es filmre vonatkozik. Egyéb esetre (pl. digitális érzékelő) a megfelelő átszámításokat el kell végeznünk.
2.7 táblázat Közgyűrűk hatása a nagyítási arányra és a képméretre és mélységélességre 77
Leszűrhetjük az alábbi összefüggéseket: - a gyűrű hosszával csökken a tárgytávolság, - hasonlóképp nő a nagyítási arány, a leghosszabb esetén a kép 1.4szerese a tárgynak - a mélységélességi intervallum hossza a gyűrű hosszával csökken (és természetesen a fókusz szűkítésével nő). A közgyűrűk szükséges hosszát a leképezési arány és a fókusztávolság függvényében meg tudják határozni. A számoláshoz az alábbi képletet kell használnunk: b=
f B
ahol:
b a közgyűrű hosszúsága mm-ben f a gyújtótávolság mm-ben B a leképezési arány. A képlet akkor érvényes, ha a távolságot ∞ -re állítjuk az objektíven. A fenti összefüggést is felhasználva meghatározhatjuk a tárgytávolságot is: t = f (B + 1)
A fenti képletekben használtuk a leképezési arányt. Ez a tárgy és a képnagyság közötti összefüggés a tárgy lekicsinyítése (közelfényképezés esetén felnagyítása) szélességben és hosszúságban. A kicsinyítés (nagyítás) mértéke a leképezési arány (B), amit a tárgytávolság (t) és a képtávolság (k) ismeretében tudunk meghatározni: B=
t t ~ K F
A képtávolság jó közelítéssel egyenlő a fókusztávolsággal, így a t/k helyett alkalmazhatjuk a t/f hányadost is távolabb eső tárgyak esetén. Ha a tárgy közel van az objektívhez, a távolságot be kell állítani, ami a gyújtótávolság változtatásával lehetséges. Ekkor a leképezési arány képletét is módosítjuk – a gyakorlati mérések alapján: B=
t −1 f
A képméret rögzített, mondjuk xXy mm. Ha a leképezési arány ismert, akkor meghatározhatjuk a tárgy szélességét (t s ) és hosszúságát (t h ) : ts = B ⋅ x th = B ⋅ y A fordítógyűrű a lencse fordítva történő gépre illesztését, azaz a lencse megfordítását teszi lehetővé. A lencse tulajdonságai miatt a fordítás után a tárgyhoz közelebb vihetjük a fényképezőgépet, ennek megfelelően a nagyí78
tás mértéke nő. A nagyítás mértéke természetesen függ a lencse típusától. Egy ilyen, automatikát vezetékkel átvivő gyűrűt mutatunk be a 2.53 ábrán.
2.53 ábra Fordítógyűrű gépre szerelésre készen 2.3.5.3 Szűrők A szűrőket a lencse elé csavarozzuk fel. Céljuk általában a lencse különböző tulajdonságainak korrigálása. A szűrők egy csoportja a színes, másik csoportja a fekete/fehér képekhez alkalmazhatók. A szűrők használata bizonyos körülmények között javítja a kép minőségét, de többékevésbé növeli az expozíciós időt. Ez az expozíciós idő növekedése a szűrőtől függően akár 4-szeres is lehet.
2.3.5.3.1
Színes szűrők
Színes képekhez a következő előtétlencsék alkalmazhatók: - polarizációs szűrő, -
lágyító szűrő,
-
ultraviola szűrő,
-
szürke szűrő.
79
Színes filmekhez rendszerint a sárga, piros, zöld, kék illetve borostyán színeket használjuk a különböző színek korrigálására. E mellett használhatók a fekete/fehér filmekhez használt szűrők is. Egy további lehetőség ez esetben a semleges színes szűrő használata, ami elsősorban lencsevédő, de e mellett a többrétegű bevonata csökkenti a fényreflexiót a lencsén belül. A továbbiakban bemutatjuk a színes képekhez használatos szűrők fontosabb tulajdonságait: Polarizációs szűrő redukálja a nem fémes felületekről visszaverődő fényt, és lehetővé teszi az üvegen át történő fényképezést. Egyetlen szűrő, amely sötétebbé teszi az égboltot anélkül, hogy a színegyensúlyt megváltoztatná. Működési elvét röviden vázoljuk. A nap sugarai egy tárgy felületéről a legkülönbözőbb irányban szóródnak szét. Fényes felületekről viszont csak egy irányban rezgő sugarak verődnek vissza. Ez az u.n. poláris fény. A polarizációs vagy röviden polár szűrő csak meghatározott polaritású fényt enged át, a többit elnyeli. A szűrőn keresztül jövő fény erőssége a polarizáltságtól és a szűrő állásától függően erősen változik. Így a megfelelő szűrő a képet zavaró tükröződéseket, visszavert fényt kiszűri. A szűrőt elforgatva megállapíthatjuk, hogy milyen állásban a legjobb a tükröződés, visszavert sugár elnyelése és ebben az állásban helyezzük fel az objektívre. A tükröző fény azonban csak részben polarizált, azért a teljes tükrözésmentesítés általában nem sikerül, így azt csak gyengíteni tudjuk. Lágyító szűrő A lágyító szűrők célja a kép élességének csökkentése, különböző szűrési hatások elérése. Használhatunk ilyen szűrőt portré készítésekhez, vagy egy személyről szóló film, TV interjú elkészítéséhez. Ha arra gondolunk, hogy például az öregedő 50-60 éves hölgyek nem szívesen mutatják meg „igazi” arcukat, ráncaikat, akkor megérthetjük ezen szűrők hasznosságát. Ha jobban odafigyelünk egyes TV műsorokra, amelyek például a fenti korú színésznőt mutatnak be, magunk is észrevehetjük a szűrő tudatos használatát. Hasonló eredményt produkálhat a közvetlenül a lencse elé helyezett finom háló is. A lágyító szűrők egy másik családja erősebben lágyít, és tájképek esetén használatosak. Ez a tájat ködössé teszi. Alkalmas továbbá arra, hogy erősen megvilágított apró tárgyak köré sötét hátteret varázsoljunk. A lágyító előtétek azonban sokszor színhibát okozhatnak. A kép lágyítása egyéb eszközökkel is elérhető. Az egyik ilyen előtét fémből készült. A fémlapra lyukakat fúrnak, és ezzel érik el a kép lágyítá80
sát. A fémkeretbe különböző lyuknagyságú és elrendezésű betéteket tehetünk. A másik megoldás, hogy magába az objektívbe egy olyan lencsetagot építenek be, amelyet állítva különböző lágyítási fokozatot állíthatunk be. Ultraibolya szűrők Az ultraibolya, vagy röviden UV szűrők a fényt átengedik, csak az ultraibolya fénytartományt szűrik ki. Nagy az UV hatás erős napfényben, ami többek között képéletlenséget is okozhat. Különösen jelentkezik ez a jelenség olyan tárgyak esetén, amelyek háttere az égbolt. Minden olyan helyen használatosak ezen szűrők, ahol nagy az UV sugárzás. Így például minden évszakban használhatók a magas hegyeken készített fényképek esetén. Néhány UV szűrőt mutatunk be a 2.54 ábrán. Mivel túlexpozíciót nem igényel, használatuk folyamatosan javasolt. A képéletlenséget nem okoz, túlexpozíciót nem igényel, így folyamatos használatával a fényképezőgép lencséjét is védjük a különböző hatásoktól (pl. por, vízcsepp, stb).
2.54 ábra Különböző átmérőjű UV szűrők Szürke szűrő A szürke szűrő semmilyen más célt nem szolgál, mint a lencsén át bejutó fény erősségének csökkentése. Erős fényben ugyanis nem biztos, hogy megfelelő rekeszértéket és expozíciós időt tudunk választani különböző ilyen típusú helyeken (tengerpart, téli napsütötte havas táj, stb.). A
81
rekeszt ugyan csökkenthetjük, de ezzel a mélységélesség is megnő, ami adott esetben zavarhatja a kép kompozícióját. Különösen érvényes a fenti gondolatmenet filmfelvevők esetén, ahol a zársebesség nem ad olyan nagy variálási lehetőséget, mint a fényképezőgépnél. Ezért igényesebb felvevők esetén az a szűrő be van építve a kamerába, így kényelmesebben tudjuk használni.
2.3.5.3.2 Fekete/fehér képek szűrői Fekete/fehér képek esetén a fenti négy szűrőt is alkalmazhatjuk. Nagy számban állnak azonban rendelkezésünkre színszűrők, amelyek valamilyen szín erősítésére, vagy más színek kiszűrésére alkalmasak. Erre sokszor szükségünk van, gondoljunk csak a tengerpartra, a kék égbolton lévő fehér felhőkre, egy őszi erdei tájképre, vagy akár a napsütéses havas tájra. A színek különböző hosszúságú sugarak. A tárgyakról visszaverődő fény így különböző színű és hullámhosszúságú sugarakból áll. Fekete/fehér képek esetén a különböző színek különböző szürke árnyalatokban jelentkeznek. Ha valamilyen színt ki akarunk emelni – például a kék eget fehér felhőkkel – akkor színszűrőket alkalmazunk. A színszűrő különböző színű anyagában festett üveg, amit a lencsére szerelünk rá – rendszerint csavarmenettel. Az átlátszó anyagokon, mint az üveg a fény áthalad, de a fény egy részét elnyeli – ezzel csökkenti a fényképezőgépbe jutó fény intenzitását. Az elnyelés erőssége függ színtől, ugyanis más és más arányba kerülnek elnyelésre a különböző színek. Alapszabály, hogy a szűrő azt a színt nyeli el a legkevésbé, amilyen színű. A többi szín egy részét a szűrő elnyeli. Az elnyelés intenzitása függ a szűrő színének erősségétől. Így a színszűrő a saját színének megfelelő árnyalatokat a képen kivilágosítja, a saját színével komplementer színárnyalatokat besötétíti. A szűrő kiválasztásakor azt kell eldönteni, hogy milyen színeket akarunk erősíteni, és melyeket akarjuk gyengíteni. A kivilágosítás és sötétítés erősségét a szűrő erőssége határozza meg Az 2.8 táblázatban összefoglaljuk, ahogy az alapvető színszűrők milyen színeket nyelnek el, illetve engednek át. Egy színen belül a színszűrők színét több fokozatban (erősségben) gyártják. Sárgából re3ndszerint 3-6, pirosból 1-3, zöldből 2-3, narancsból 2-3 fokozat áll rendelkezésre. A szűrők ezt a sötétségüktől függően expozíció idő növekedést váltanak ki.
82
színszűrő színe és az átengedett szín Vörös Narancs Sárga zöld (sárga) Kék
elnyelt szín zöld, kék, ultraviola kékeszöld, kék kék, ultraviola piros, kék sárga, vörös, (zöld)
2.8 táblázat Színszűrők átengedett és elnyelt színei Ez sárga esetén 1-2, piros 2-6, kék esetén 1-2.5, zöld esetén 1.2-5, narancs esetén 2-3.5 fokozattal emeli meg az expozíciós időt. A színes szűrők hatásának részletes elemzésétől eltekintünk, mivel ezt elsősorban a fekete/fehér technikában alkalmazzák. Megjegyzendő, hogy színes negatívok esetén a pozitív kép előállításakor egy sor színkorrekciós szűrőt, rendszerint átlátszó színes fóliát alkalmaznak. Igényesebb digitális fényképezőgépek esetén a színkorrekciót menüből lehet állítani. 2.3.5.4 Bevilágítás eszközei Állóképek esetén a külső felvételeknél egyetlen fényforrás áll rendelkezésre, a Nap sugárzása. A megvilágított részek túl sok fényt kapnak, az árnyékos rész viszont túl keveset. Ennek kompenzálására segédeszközök szükségesek. Ha csak állóképet készítünk, akkor többféle lehetőségünk van: - vaku, illetve vakurendszer alkalmazása, -
reflektor vagy reflektorok alkalmazása,
-
derítés, ami az árnyékos oldalra, háttérre visszaveri a napfény sugarait,
-
a fentiek tetszésszerinti kombinációi.
Film esetén csak a reflektorok jöhetnek számításba, mivel a felvételekhez folyamatos fény szükséges. A vaku felhasználását egy külön fejezetben
83
ismertetjük. Itt csak a külső vagy belső felvételek reflektorokkal támogatott bevilágítását foglaljuk össze. Mind szabad téren, mind a stúdióban a reflektorok mellett derítőlapokat is alkalmaznak. Ezek célja a fény visszaverése a tárgyra, vagy a háttérre. Különböző típusú derítőlappal dolgozhatunk, mint egy sima fehér lap, arany, ezüst fólia, stb. A fénycsökkentő hálókkal éppen az ellenkező eredményt érjük el: ez csökkenti és szétszórja a fényt, ezzel kiegyenlíti a tónusokat. Színük lehet fehér vagy fekete, anyaguk például tüllháló. A fehér fénycsökkentő csökkenti a megvilágítás erősségét, de fehér fényt átengedi. A fekete tompítása még erősebb, és szürke fényt enged át. A témát egy vagy több reflektorral világítjuk meg. Szabad téren az „egy reflektoros megoldás” a napfény, műteremben pedig az u.n. főfény. A főfény elölről vagy oldalról világítja meg a témát. Kizárólagos alkalmazása esetén a főfénnyel ellentétes oldalon derítőlapot (vagy lapokat) alkalmazunk, amely növeli a tárgy jobb megvilágítását, csökkenti a kontrasztot a főfény által megvilágított és a másik oldal között. A derítőlappal elsősorban a mélyebb árnyékrészletekre juttatunk fényt. Az egy főfényes megoldás általában nem ad kielégítő megoldást, ezért további reflektorok alkalmazására is szükség lehet. Ezeket elsősorban belső körülmények között alkalmazzuk. Két lámpa alkalmazásával valamivel jobb eredmény érhető el. Az egyik lámpa ilyenkor a főfényt adja (legalább 500 W), a másik a főfénnyel ellentétes oldalon világítja meg a tárgyat, ez az u.n. ellenfény. Három lámpa esetén az egyik a főfény (legalább 500 W), a másik az ellenfény (legalább 250 W), a harmadik pedig a két lámpa fényének kiegyenlítését, összehozását szolgálja. Ez az u.n. derítés, ami rendszerint oldalról, a főfény és az ellenfény síkjára merőleges, vagy azzal szöget zárva világítja be a tárgyat (minimum 250 W). A 3 lámpás megvilágítás kombináció állhat egy főfényből és két derítőfényből is. További lehetőség a spotlámpa használata, amely erős, irányított fénynyel rendelkezik, és rendszerint a főfénnyel ellentétes oldalon használjuk. Ha például egy hölgy haját akarjuk kihangsúlyozni, akkor ezt a lámpát hátulról a hajra irányítjuk. Komolyabb műtermi felvételek, elsősorban filmfelvételek esetén a fenti kombinációknál sokkal komplikáltabb, több reflektorból álló bevilágítást alkalmaznak. Ennek részletes taglalásától, az elért fényhatások tárgyalásától eltekintünk, mivel ez meghaladja a mű célját és terjedelmét. 84
2.55 ábra Bevilágítás főfénnyel, 3 reflektorral és spotlámpával A 2.55 ábrán 3 tipikus bevilágítási alapesetet mutatunk be. A bal felső képen egy főfényt alkalmazunk a tárgy megvilágítására, ami a leggyengébb bevilágítású képet eredményez. A jobb felső ábrán egy főfény és két derítőfény kerül alkalmazásra. Ezzel már sokkal eredményesebben kísérletezhetünk. Az alsó ábrán a főfény és a derítőfény mellett egy spotlámpát és egy hátsó derítőlapot is alkalmazunk. 2.3.5.5 Fényképezőgép és filmkamera állványa Az állvánnyal kapcsolatos kérdések mind a fényképezés, mind a filmezés esetén előkerülnek. Ezért foglalkozunk most mindkét területtel, mivel az állványok egy része mindkét területen alkalmazható.
85
Valójában az állvány arra szolgál, hogy a kézremegés kivédésére rögzítse a kamerát. A legegyszerűbb esetben ehhez még állvány nem szükséges. A gyengébb fényviszonyok, hosszabb exponálási idő alkalmazásához, ugyanis egyéb módszereket és eszközöket is alkalmazhatunk. Egy belső térben, például templomban letámaszthatjuk gépünket egy padra, vagy odaszoríthatjuk egy oszlophoz is. Ezzel az expozíciós időt több másodperccel is kitolhatjuk. Közeli fényképezés esetén sokszor a talajszinten kell képet készítenünk. Például egy alacsony virágot, egy fűben növő gombát ebből a perspektívából a legjobb fényképezni. Ehhez igénybe vehetünk egy babbal vagy borsóval töltött zsákot, ami a fényképezőgép vagy kamera megtámasztására szolgál. Az exponáló gomb lenyomásával a fenti esetekben elmozdulhat a kamera. Ennek megakadályozására többféle módszer is lehetséges. Az egyik, hogy egy u.n. exponáló zsinórt alkalmazunk, amit rendszerint az exponáló gombba erre a célra elkészített nyílásba csavarunk be. Ez a korábbi, filmes gépek esetén szokásos technika volt, a digitális gépek rendszerint nem rendelkeznek ezzel a lehetőséggel, viszont az igényesebb digitális gépek rendelkeznek önkioldóval. Ez azt jelenti, hogy az expozíciós időt néhány másodperccel korábban elindíthatjuk. A maximális önkioldási idő rendszerint 10 mp, de ezt az időt bizonyos digitális gépeknél lerövidíthetjük. A képkészítés ekkor úgy történik, hogy a fényképezéshez szükséges paramétereket előre beállítjuk, majd az önkioldó idejének beállítása és aktiválása után a gép „magától” exponál. Az állványok esetén a legfontosabb paraméterek a következők: - állvány típusa, - a rögzítés típusa, az állvány feje, - a teherbírás, - a beállítási paraméterek.
2.3.5.5.1. Az állvány típusa Az állványokat sok szempontból lehet osztályozni. A legegyszerűbbek egy lábúak és vagy asztalra, vagy valamilyen vízszintes tárgyra rögzíthető, vagy a talajba szúrhatók. Az egylábú állványt az angolszász elnevezése miatt szokás monopod-nak is nevezni. Haszna elsősorban az akciófotózásban van, ahol nincs idő az állványt, az állványfejet beállítani. A sportrendezvényeken, divatbemutatókon hasznos kiegészítője a fotósnak. Az egylábú állványok rendszerint könnyűek, a lába egyszerűen kihúzható, összecsukható. Stabilitásuk általában nem közelíti meg a 3 lábú társaikét, 86
de 1-3 fényértékkel nagyobb expozíció esetén is használhatók. Az asztalra rögzíthető állványt mutatunk be a 2.56 ábrán.
2.56 ábra Asztalra, egyéb vízszintes tárgyra rögzíthető állvány Ezek rögzítőszerkezettel, vagy tapadókoronggal rögzíthetők a vízszintes vagy függőleges felületre. Az állványok legtöbbje 3 lábbal rendelkezik. A lábak hossza állítható 30 cm és 130 cm között. A hossz változtatása rendszerint kihúzással, a rögzítés csavarral vagy gyorscsatlakozóval történik. Az állvány anyaga korábban fa volt. Jelenleg a legelterjedtebb az alumínium vagy vas állvány, ami megfelelő talajrögzítéssel rendelkezik. Újabban a súly csökkentésére készítenek különböző kompozit anyagokból készült állványokat is. A talajhoz rögzítés is különböző módon történhet. A legegyszerűbb esetben az állványok talpa egy éles szögben végződik, így a földre helyezve biztos megtámasztás eredményez. Ezt továbbfejlesztve a szögre levehető gumigyűrűt húztak, amire állítva az állványt stabil helyzetet biztosít keményebb altalajon is: kő, kerámia, fapadló, márvány, stb. A komolyabb, elsősorban filmfelvevő kamerák esetén az állvány 3 lábát egy kinyitható, rendszerint fém háromszög köti össze. Ez meggátolja a köves, csúszós talajon a lábak szétcsúszását.
87
2.3.5.5.2 Géprögzítés Az állvány tetején egy a gép rögzítésére szolgáló berendezést helyeznek el. A fényképezőgép és a filmfelvevő alsó részén ugyanis egy állványcsavar helyet építenek be, amely a berendezés állványhoz rögzítésére szolgál. A csavaranya általában 2 méretű lehet, ennek megfelelően a legtöbb állványfej mindkét típusú csavart tartalmazza. A legegyszerűbb állványfej a gömbcsukló. (l. 2.57 ábra). A gömbcsukló rendszerint csavarral kerül rögzítésre az állványra.
2.57 ábra A gömbcsukló felépítése és állványra rögzítése Rendszerint két mozgási lehetőséget biztosít: az egyik a vízszintes irányú jobbra-balra mozgatást oldja meg, a másik a sokirányú 3 dimenziós mozgást. Ezt úgy érik el, hogy a gömbcsukló egyik vége gömb alakú, ami egy félgömb felületében mozgatható. A megfelelő beállítás után a kiválasztott pozícióban a fej rögzíthető. A komolyabb állványfejek 2 és 3 dimenzióban beállíthatók. A lényegük hasonlít az egyszerű gömbfejhez. A gépcsavar a fej tetején nyer elhelyezést. A gömb egy bölcsőben helyezkedik el, amelyben a beállító karokkal könnyen a megfelelő helyzetbe hozhatók (l 2.58 ábra). A háromdimenziós állványfejek csukló rendszerrel mozgathatók a tér 3 irányába: jobbra /balra, előre/hátra és oldalirányba tetszés szerinti szögbe. Hátrányuk, hogy a beállításhoz 3 csavart kell rögzítenünk. A kétdimenziós állványokról a jobbra-balra döntés elmarad. Ennek leginkább a filmezésben van jelentősége. Ilyenkor elegendő a jobbra-balra, előre-hátra történő mozgatás kamera állítás. 88
2.58 ábra 3 dimenziós állványfej A gépfejhez (állványhoz) történő rögzítésre két megoldást alkalmaznak. Az első a már korábban említett állványcsavar. A második egy gyorsfej. Ehhez a kamerát egy állványcsavarral rögzítjük, a kamera állványról történő levétele, illetve visszahelyezése egyetlen, a gyorsfejet rögzítő/kioldó kar segítségével lehetséges.
2.3.5.5.3 Állvány segédeszközök Az egyéb segédeszközök segítik a megfelelő fénykép, film elkészítését. Az egyik ilyen eszköz a vízszintező, amely a kamera pontos, vízszintes irányú beállítását, mozgását hivatott elősegíteni. A másik hasznos segédeszköz az állvány közepén elhelyezkedő központi oszlop. Ez a gépet rögzítő berendezéshez csatlakozik, és fel-le mozgatható a kamera pontosabb beállításához. Bizonyos állványok esetén ez a függőleges elhelyezés mellett akár vízszintes irányba is beállítható, ezzel is segítve néhány speciális fotózást, pl. dokumentum fényképezést, makrofotózás, stb. 89
A fejek pontosabb beállításához, elsősorban azonban a mozgókép kamerák esetén a fejek mozgása csillapított. A komolyabb fejek esetén ezt olajcsillapítással oldják meg. Az állványokhoz egyéb kiegészítők is kaphatók. Bizonyos állványok lábaira például kereket szerelhetünk, ami elsősorban filmezés esetén segíti munkánkat. További kiegészítők a vállszíj, a hordtáska, stb.
2.3.5.5.4 Teherbírás A fentiekben bemutatott állványok sokféle célra alkalmazhatók. Az állvány lehetőségei mellett az egyik fontos tulajdonság a teherbírás. Átlagos digitális kamerák esetén elegendő 1-2 kilós teherbírású. Egy professzionális célú gép a teleobjektív miatt akár 5-6 kilót is nyomhat. Ilyen esetben nagyobb teherbírású és stabilabb állványt kell választanunk. Filmfelvevők esetén a helyzet további megfontolásokat igényel.
2.59 ábra Professzionális kameraállvány a rárögzített filmfelvevővel
90
Egy professzionális kamera 4-5 kiló is lehet, mozgatása során ez a súly nagyobb teherbírású fejet, lábakat, állványt igényel. Egy ilyen állványt mutatunk be a 2.59 ábrán. Ez utóbbi állványcsalád súlya is jelentékeny, sokszor eléri a 10 kiló feletti súlyt is. 2.3.6. Fényérzékenység
2.3.6.1 Hagyományos film érzékenysége Filmes gépek esetén a fényképezéshez megfelelő filmet kell választani. A filmkiválasztásnál több szempontot is figyelembe kell venni: • film típusa • fényérzékenység • szemcsézettség • színvisszaadás • felbontóképesség. A film típusa alapvetően 2 szempontból osztályozható. Szín szempontjából vannak fekete-fehér és színes filmek. A fekete-fehér filmeket elsősorban a fotóművészek használják különböző hatások elérésére. Egy havas táj – ahol kevés a szín – sokkal jobban visszaadja a szituáció hangulatát, mint a színes film. Hasonlóképp művészi képeket készíthetünk az emberek fotózásánál portrék, akt. stb. esetben, ahol például a bőr pórusai, a különböző formák plasztikusan adhatók vissza. A színes filmet általánosan használhatjuk többféle célra. A másik kiválasztási szempont a negatív vagy dia használata. Dia esetén a képkészítés az exponáló gomb megnyomásával befejeződik. Ezután a filmet előhívjuk (előhívatjuk) és a képfeldolgozás befejeződött. A professzionista fotósok még ma is esküsznek a diára. A színvisszaadása, a telítettsége ugyanis sokkal jobb, mint a negatív filmeké. Egy hátránya azonban van. Nevezetesen nagyon érzékeny a pontos expozícióra. Expozíciós idő tűrése legfeljebb 0.5 fényérték. A negatív filmek esetén az exponálás után előhívjuk a filmet, majd a papírképet nagyítógéppel állítjuk elő. Közben korrigálhatjuk a fényviszonyokat, a színt, a fehéregyensúlyt, és egyéb paramétereket is. Ez a típus nem annyira érzékeny a pontos expozíciós időre, 1-2 fényértékkel nagyobbat, vagy kissebet is exponálhatunk. Az emiatt adódó hibákat az előhívás után még korrigálhatjuk.
91
A másik fontos dolog a film érzékenysége. Ez egy fontos fogalom, mivel mind az analóg, mind a digitális fényképezésben alapvető feladatot lát el. A helyes expozícióhoz szükséges a lencse átmérőjét és a megfelelő expozíciós időt beállítani. Hasonlóképpen vaku vagy reflektoros bevilágítás esetén ezeket a paramétereket kell megfelelően alkalmazni. A filmek érzékenységét u.n. fényérzékenységgel adják meg. A fényérzékenység megadására többféle rendszert dolgoztak ki. Mindegyik érzékenységi rendszer számsora 3 2 kvóciensű geometriai sort alkot. Az amerikai Szabványügyi Hivatal az ASA (American Standard Association) rendszert használja, amelynek érzékenységi sora kerekítve a következő: 6, 8, 10, 12, 16, 60, 25, 32, 40, 50, 64, 80 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 650, 800 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3200 …. A fenti számsorban a fényre jobban érzékeny filmek a nagyobb értékekhez tartoznak. Ez azt jelenti, hogy a növekvő számú filmérzékenységhez egyre kevesebb fényérték szükséges. Az egymás melletti elemek 1/3 érzékenység növekedéssel rendelkeznek, így az 50-es ASA értékhez kétszer több fény szükséges, mint a 100-as értékhez. A németek a DIN (Deutsche Industrie Normalen) rendszert dolgozták ki. Ezt a rendszert alkalmazták korábban hazánkban és Európában is. A DIN fényérzékenységhez növekvő számsor a következő: 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32 A fenti számsorban az egymás melletti növekvő értékekhez tartozó filmérzékenysége 1/3-al kevesebb exponálási időt igényel. Így a 15 DIN-es film a 18 DIN-eshez képest 1 expozíciós értékkel kevesebb fényértékkel ad tökéletes képet. A Nemzetközi Szabványügyi Szervezet, az ISO (International Standard Organization) mindkét szabványt elfogadta. Ennek megfelelően a filmdobozokon mind a DIN, mind az ASA érték szerepel. A fényképezőgépek általában az ASA szabvánnyal dolgoznak, de ezt ISO értékként tüntetik fel. A fontosabb ASA és a DIN értékek egymásnak megfeleltetését az alábbi számsorokban mutatjuk be: ASA 25 50 100 200 400 800 1600 3200 DIN 15 18 21 24 27 30 33 36 A korábbi filmes automata gépekben az ASA (DIN) értéket be kell állítani a korrekt automatika működéséhez. A később a gépeket automatikus film92
érzékenység felismeréssel látták el. Ennek alkalmazásához a filmet tartalmazó kazettát „vonalkóddal”, keskenyebb és szélesebb fekete vonalakkal látták el. A gépek ezeket a vonalakat érzékelték, és a blendét és az időt ennek megfelelően állították be. A filmek tulajdonságai az érzékenységgel változnak. Minél nagyobb a film érzékenysége, a film szemcsézettsége annál jobban nő. Ez a nagyíthatósággal van kapcsolatban: egy 100 ASA értékű filmről lényegesen nagyobb nagyítást lehet készíteni, mint egy 400 vagy 800 ASA érzékenységű filmről. A nagyítás során a magasabb érzékenységű filmeknél a szemcsézettség sokkal kisebb nagyítás esetén is jelentkezik. Ennek ellenére a fotós rákényszerül a nagyobb érzékenységű filmek alkalmazására. Erre elsősorban gyenge megvilágítottság tárgyak, belső terek fényképezése esetén van szükség. A színvisszaadás egy bonyolult kérdés. Ugyanis a különböző gyártók különféle típusú filmeket készítenek. A felhasználásukról, értékelésükről több száz cikkben mondanak véleményt a szakemberek. Az egyik film a természetfotózáshoz, a másik az emberi test fényképezéséhez, a harmadik az alkonyati fényben, a negyedik a tengerparti képek elkészítéséhez nyújt jobb eredményt. A színvisszaadás megfontolására részben a fenti cikkek adnak támpontot, részben a fotós tapasztalata nyújt segítséget. 2.3.6.2 Digitális gépek fényérzékenysége A fényérzékenység a digitális gépek esetén azt jelenti, hogy az érzékelőre jutó jelet mennyire erősítjük fel elektronikusan. Maga az érzékelő pixel is tartalmazhat hibákat. Ha az innen kapott jeleket tovább erősítjük, a hibák nőnek, azaz az eredeti fény és színviszonyoktól eltérő képet kaphatunk. A gépben történő képfeldolgozás során ezen jeleket korrigálják az erősítés során keletkezett hibákat u.n. zajokat igyekeznek minimálisra csökkenteni. A korrekciós eljárások természetesen függenek a gép típusától, árától és minőségétől. A digitális gépek egyszerűbb változatain a fényérzékenység manuális kiválasztására nincs lehetőség. A kompakt gépek igényesebb változatainál a fényérzékenységet manuálisan is változtathatjuk. A változtatás viszonylag szűk határon belül történhet. Alapérték rendszerint a 100 ISO, a változtatás rendszerint a 200 és 400 ISO értékek kiválasztására korlátozódik. Ezen tartományon belül a képek zajosodása még elviselhető, a gépben történő képfeldolgozás közben többé-kevésbé korrigálható. 93
A szuper kompakt gépekben a képfeldolgozó algoritmusok, a lencse minősége és az érzékelő is jobb, mint a kompakt gépek esetén. Ennek megfelelően az ISO érzékenység is nagyobb intervallumban változtatható. A kiinduló érték rendszerint itt is a 100 ISO. Némelyik gépben ennél alacsonyabb, 50 ISO érzékenység is választható. A felső érték 800 és 1600 ISO érték is lehet. Egyes gépek esetén ez az érték 3200 ISO. A gépek minőségének megfelelően a nagyobb ISO értékeknél nő a zajosodás, így akár 800 vagy 1600 ISO értéknél sem kapunk megfelelő eredményt. Ezért, ha ilyen gép kiválasztásában gondolkodunk, feltétlenül próbáljuk ki, és készítsünk néhány képet legmagasabb ISO tartományban is. Ezeket kinagyítva papírképet készítve tudjuk csak érzékelni és kiértékelni a nagyobb fényérzékenységhez tartozó romlás mértékét. A képernyőn megjelenített gép a zajosodás, színvisszaadás szempontjából általában nem irányadó. Tükörreflexes gépek esetén az érzékelő minősége, a lencse és a képfeldolgozó algoritmus is többre képes. Ezért ezeknél a gépeknél az 1600-as sőt 3200-as ISO érték is többnyire jó eredményt szolgáltat. A professzionális gépek esetén rendszerint minden „sokkal jobb”. Így az érzékenység alsó határa 50 ISO, némely esetben 25 ISO, ami igen jó minőségű és nagyméretű nagyítást tesz lehetővé (figyelembe véve a rendszerint nagyobb méretű érzékelőt is). A felső határ is növekszik, rendszerint 3200 ISO és a képzaj. A színvisszaadás is elfogadható ebben a tartományban. Ilyen érzékenység esetén sem nő jelentékenyen, és jó eredményt szolgáltat. 2.3.6.3 Digitális gépek színvisszaadása A színvisszaadás egy érdekes kérdéscsoportot vet fel digitális gépek esetén. Egyik profi fotós barátom, aki nagyteljesítményű professzionális gépekkel dolgozik, mutatott egy képet, amit a 2 Megapixeles gépével készített. Elmondta, hogy színhelyessége meghazudtolja a professzionális gépeket is. Ezek után a témáról nincs mit beszélnünk?! De igenis van. A gép ugyanis kis érzékenységi fokozatban napfényben jó színvisszaadást produkált. A dolog valójában ott kezdődik, hogy milyen a lencse, mit produkál a gép rossz fényviszonyok esetén, milyen a szenzor minősége, a gép képfeldolgozó algoritmusa, stb. A színhelyesség, a valóság leképezése, mint azt korábban láttuk egy sor összetevőtől függ: - ISO nagysága, - a lencse típusa, 94
- az érzékelő minősége, - az A/D átalakító és jelerősítés, - a képfeldolgozó processzor algoritmusa, - a képtömörítő eljárás, - további komponensek. Ráadásul a digitális gépek többféle típusú outputot szolgáltatnak. A legrosszabb a JPG esetén is egy sor további korrigálási lehetőség áll rendelkezésre. A képfeldolgozó szoftverekkel korrigálhatjuk az egyes színek erősségét, a fényerősség eloszlását, a legfényesebb és legsötétebb képpontok eltérését és további tényezőket is. A „negatív digitális kép” a RAW esetén még több utólagos korrekciós lehetőségünk van. Ezeket a későbbiekben a képformátumoknál részletesen ismertetjük. 2.3.6.4 Digitális kép minőségének növelése Mint az előzőekben láttuk, a digitális kép minősége több tényezőtől függ. Az alábbiakban összefoglaljuk a jó digitális kép elkészítéséhez szükséges szabályok ide vonatkozó részeit. A képi zaj a „szemcsézettség” kiküszöbölésére, illetve csökkentésére az alábbi megfontolandó szabályokat soroljuk fel. 1. Az ISO értéket a lehetőség szerint tartsuk minél alacsonyabban. Az 50-100, legfeljebb 200 ISO érték minden géptípus esetén rendszerint jó eredményt szolgáltat. 2. Az expozíciós időt amennyire lehet, rövidítsük le. Az 1 mp, vagy hosszabb idők rendszerint zajos képet eredményeznek. Megjegyzendő, hogy az 1. és 2. pont együttes kielégítése nehéz kompromisszumok eredménye lehet rossz fényviszonyok mellett. 3. A képet lehetőség szerint a legnagyobb felbontással készítsük. Kevesebb pixelszám ugyanis nagyobb képzajt eredményez, mert az érzékelőnek a tárgy végtelen sok pontját kisebb pontszámra kell leképezni. Külön jelentkezik ez a probléma a tónusokban gazdag tárgyak esetén. Itt megint a nagyobb felbontású, szenzorú gépek vannak előnyben. 4. A tömörítés esetén alkalmazzuk a kisebb tömörítést. Ha a gépünk rendelkezik a TIFF vagy RAW kiterjesztésű képek létrehozásával, inkább ezeket a formátumokat részesítjük előnyben. A nagytömörítésű JPG képek esetén a szemcsézettség, a digitális zaj jelentősen megnőhet. 95
5.
A nagyobb nagyítás növeli a képek szemcsézettségét – a hagyományos filmekhez hasonlóan. Ezt a legtöbb esetben célszerű alkalmazni. Néhány művészi képeket készítő fotós éppen ezt a lehetőséget használja ki különböző művészi hatások eléréséhez.
2.3.6.5 Felbontóképesség A felbontóképesség azt jelenti, hogy a lencse illetve a film milyen közeli vonalpárt lát különbözőnek. Mérésére u.n. képélesség vizsgáló ábrát használnak, amelyen sok egymással párhuzamos vonal van különböző távolságokban. Ezt az ábrát lefényképezik, majd papírképet készítenek róla. A kiértékelés úgy történik, hogy nagy nagyítású lupéval vagy esetleg kisebb nagyítású mikroszkóppal maghatározzuk azt a vonalpárt, amit még különbözőnek látunk. A próbafelvételt – a berázás elkerülésére állványról készítjük, a vizsgáló ábra síkja legyen merőleges az optikai tengelyre, az ábrát jól világítsuk be, esetleg több reflektorral 45°-os fénybeesési szöggel. Az exponálást teljes lencsenyílással és 5.6 rekeszértékkel készítsük el, és az expozíciót vegyük egy értékkel kisebbre. A túlexponált kép ugyanis mindig életlenebb, mint az alul vagy megfelelően exponált kép. 2.3.6.6 Színhőmérséklet Színhőmérséklet a képet megvilágító és arról visszaverődő színösszetevők arányára utal. A színhőmérséklet Kelvin fokban mérik és adják meg. A magasabb színhőmérsékletű fény hidegebb, kékbe hajló, míg az alacsonyabb melegebb, vöröses színű. A színhőmérséklet a fényforrás színösszetételére jellemző érték. A napfénynek egészen más a színhőmérséklete, mint a különféle műfényforrásnak. Ráadásul a napfény színhőmérséklete is függ a napszaktól, a környezettől. A színhőmérsékletet a lencsére tett szűrőkkel szokás korrigálni, digitális gépeknél pedig számszerűen beállítható (ez az un. fehér egyensúly). A színhőmérséklet különböző megvilágítás esetén más és más. A 2.9 táblázatban felsoroljuk néhány megvilágítási típus színhőmérsékletét. A legtöbb digitális gép automatikusan határozza meg színhőmérsékletet. A kiválasztás általában nem pontos, ezért a jobb gépek esetén lehetővé teszik a manuális színhőmérséklet megadását. Több igényesebb fényképezőgép és filmfelvevő esetén az adott fényben meghatározhatjuk a fehér szín színhőmérsékletét. Ez úgy történik, hogy kiválasztjuk a fehéregyensúly kalibrálása funkciót a menüből, majd a lencsét egy fehér lap felé fordítva exponálunk. 96
Fényforrás, fényviszony Napfény fehér felhős égboltnál Napfény kék égboltnál Nyáron délidőben Árnyékban kék égboltnál Tengerpart, magasabb hegyek Borult égbolt, összefüggő felhőzet Hajnal, alkonyat Bágyadt téli napsütés Normál izzólámpa Fotóizzók Halogén izzók Halogén fotóizzók Fénycső Higanylámpa Vaku Petróleum lámpa Gyertyafény
Színhőmérséklet (K) 5500 5900 6500 10000 Kb. 10000 Kb. 7000 4000 4000 2800 3200 3000 3200 5000 5000 5500 2100 1900
2.9 táblázat Leggyakoribb fényforrások színhőmérséklete Ügyeljünk arra, hogy ilyenkor a fehér lapra az uralkodó fény essen, amivel fényképezni fogunk, és a lap teljes egészében töltse ki a képteret. A beállítást egészen addig nem kell megváltoztatni, ameddig más fényviszonyok mellet nem akarunk képet készíteni. 2.4
Digitális fényképezőgép
2.4.1 A fényképezőgép szenzorai
A fejezetben ismertetjük a digitális technikával, kapcsolatos alapokat, fényképezőgépeket és egyéb eszközöket. A 2.3 fejezetben egy sor fényké-
97
pezéssel kapcsolatos alapfogalommal ismerkedtünk meg. Ezek nagy része a digitális képek világában is használatos. A digitális fényképezés alapjait az űrkutatási fejlesztések során alkották meg a 60-as évek végén (~1969-ben). A digitális fényképezőgépek azonban csak a 90-es évek elején (1992-93) kerültek közforgalomba. A digitális fényképezőgépek esetén a tervezők igyekeztek a hagyományos automatikai rendszereket megvalósítani a készülékekben. Az egyes megoldások rendszerint meghaladják a hagyományos filmes gépeken levőket. E mellett egy sor olyan lehetőség van, amelyek döntő többsége a digitális képalkotással, képmanipulációval kapcsolatosak. Automatikával rendelkező gépeknél típusfüggő részrendszereket találunk. Ilyen a blendeautomatika, ahol a zársebességet rögzítjük, a blendét a gép ehhez választja. Időautomatika esetén blendét rögzítjük, és a gép ehhez választ expozíciós időt. Egyes gépeken megoldják az automatikus távolság beállítását, filmtovábbítást, vakukezelést, vörös szem effektus kezelését és egyéb további lehetőségek (pl. berázás elektronikus korrigálása). A digitális fényképezőgépek az analóg gépekhez képest általában a következő további lehetőségekkel rendelkeznek: • színhőmérséklet beállítása (fehér egyensúly), • képfelbontás és képtömörítés beállítása, • a gépben lévő képtár kezelése: egyedi és index, kép megtekintés, törlés, stb., • képek elnevezése, megjelölése dátummal és exponálási időponttal, felbontással, mérettel, kiterjesztéssel, stb., • idő és dátum beállítása, • az aktuálisan felvett kép a gép képernyőjén való megjelenítése néhány másodpercig, • hang és filmfelvétel készítése 1-5 percig, • 3-10-szeres optikai, 4-10-szeres digitális zoom, • makro felvétel készítés 2-20 centiméterről a beépített optikával, • normál és lágy képállítás, • alul- illetve túlexpozíció beállítása (túl fényes tárgy illetve túl sok háttérfény esetén), • egy sor információ ablakban történő megjelenítése: fókusz típusa, makro beállítás, képhatások, túl és alulexponálás, önkioldó beállítása, a tároló aktuális kapacitása, a tárolt képek száma, diagnosztikai jelentés, elem töltöttségi állapota, stb., 98
• kereső dioptriájának beállítása ( ± 3 dioptria), • kamerából közvetlenül nyomtatott kép, illetve indexkép nyomtatási lehetőség, • kontraszt és a fényesség módosítása, • többféle vaku beállítás (automatikus, derítés, piros szem effektus, stb.), és külső vaku kezelése, • távvezérlővel való együttműködés, • fénymérő különféle módjainak beállítása (ellenfény, spot fény, stb.), • képbemutató a dia „slide show”-nak megfelelően, • másolás a gép különböző memóriatárolói között, • memóriakártyák tartalmának törlése, • kamera képeinek megjelenítése TV-n, • dátum és expozíciós idő nyomtatása a képekre, • gép különféle beállításainak kezelése (automatikus kikapcsolás, képernyő fényerő, kijelző tartalma, hangjelzés beállítása, fájlnév kezelése, stb.). Az első részben a legfontosabb fogalommal, a digitális képérzékelőkkel foglalkozunk. Azt a folyamatot és azokat az eszközöket ismertetjük, amely eredményeképp a lencsén átmenő fénysugarakból 0 és 1 számok sorozata u.n. bitek (binary digit) lesznek. A kép ezek után számsorozatból áll. A digitális képek típusainál elmondtuk, hogy két típusú kép van: a vektor és raszterkép. A fényképezőgép ez utóbbit állítja elő. A képet tehát képpontokra bontjuk és minden képponthoz hozzárendeljük a jellemzőket – számokkal. A képek általában színesek. Ezeknél minden képponthoz a 3 alapszín valamely árnyalatát rendeljük hozzá. Egy képponthoz és egy színhez tartozó jellemző általában 0-255 közötti értéket vehet fel. A digitális gépben kétféle érzékelő típust használunk. Az egyik eszköz a CCD (Charge Couple Device), a töltés csatolt egység, a másik a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) a fémoxidos félvezető. A CCD a fény hatására elektromos töltést vesz fel, a CMOS-ban pedig elektromos áram keletkezik. Mindkét egység egy lapkán kerül elhelyezésre négyzetes vagy téglalap formában. Így a lapka sorokra és oszlopokra van osztva. Minden egyes sor minden eleme egy képpontot reprezentál. A sorszámsor oszlopszám szorzata adja meg a lapkán tárolható képpontok számát. Ennek Mbyte-ra kerekített értékét adják meg a fényképezőgépeknél. A képpontok számát szokás felbontásnak is nevezni. 99
megapixel 2 Mpx 3 Mpx 4 Mpx 5 Mpx 6 Mpx 11 Mpx
Nyomtatható méret pixelszám 300 dpi 200 dpi 150 dpi 100 dpi 1600X1200 13 cm 19 cm 26 cm 39 cm 2048X1536 16 cm 24 cm 32 cm 48 cm 2272X1704 18 cm 27 cm 36 cm 54 cm 2592X1944 22 cm 33 cm 44 cm 66 cm 3072X2084 26 cm 39 cm 52 cm 78 cm 4064X2704 34 cm 51 cm 68 cm 102 cm 2.10 táblázat
Nyomtatható méret és az érzékelő nagyságának összefüggése A lapka mérete általában nem nagy. Az egyszerűbb gépek esetén a rövidebb és hosszabb oldal is csak néhány milliméter. A nagy teljesítményű, professzionális gépek esetén ez a méret elérheti a kisfilmes képkocka méretének dupláját, azaz mérete 36X48 mm, sőt bizonyos műszaki gépekre szerelhető digitális hátfalak esetén a 6X4 centimétert is. Köznapi hiedelem, hogy a kép minősége, nagyíthatósága csak a lapkán elhelyezett képpontok számától függ. Mint a későbbiekben látni fogjuk, ez egy fontos adat és a minőség alapjául is szolgálhat, de nem kizárólagosan ez határozza meg a digitális kép minőségét. Az érzékelő kapacitása és a nyomtatható méret közötti összefüggést mutatjuk be a 2.10 táblázatban. Az elkészített képek tárolása és az adatátvitel több módon lehetséges. A korábbi gépeknél vagy floppy lemezt (pl. Mavica) vagy soros portot használtak erre a célra. Az idő mindkettőt túlhaladta, mivel az első kapacitása csekély, a második adatátviteli sebessége alacsony (10-12 KB/mp). Ezért az adatátvitel a párhuzamos, majd az USB portok felé tolódott el. A közvetlen csatlakozó mellett a mobil elektronikus tárolók (Memory Stick, Smart Card, Compact Flash, Microdrive) gyors meghajtón és USB porton keresztül történő adatátviteli lehetőségét is megoldották. Vannak olyan fotó nyomtatók, amelyekbe a memóriakártyák közvetlenül behelyezhetők, szerkeszthetők és a tartalom szelektíven kinyomtatható. A gépek bizonyos családjánál a kép közvetlenül a gépről is nyomtatható megfelelő nyomtatók esetén. Nézzük a továbbiakban a két érzékelő tulajdonságait. 100
2.4.1.1 CCD A CCD képérzékelő, amely a képre eső 3 alapszínt egyenként megméri (R-G-B- piros, zöld, kék) és ezután elektronikus információkká alakítja. Digitális gép esetén a CCD egy tartományon belül automatikusan alkalmazkodik a fényforráshoz. Ennek beállítását a komolyabb gépeken mi is elvégezhetjük. (fehér egyensúly beállítás). A CCD elvileg úgy érzékeli a három alapszínt, mintha 3 szűrőt tennénk elé, és mindegyiknél megmérnénk a fényességet. A CCD analóg jelet készít (fény hatására elektromos töltést), amelyből a kamera processzora digitális jelet állít elő, majd ezt tömöríti. A fényképezőgép processzora a digitális jelet 24 bites 3 színű RGB képpé alakítja, ami 16 millió színt eredményez. A CCD képérzékelők felbontása rohamosan nőtt. Ez az érték 1995-ben például 300 000 volt, jelenleg az amatőr gépekben közel 7 milliót is elér. A felbontás érzékelésére elmondjuk, hogy egy A4-es fotó minőségű kép eléréséhez 3 millió körüli felbontás szükséges. A felbontás mintegy 18 hónaponként duplázódik meg, a végcél az analóg 24X36-os technikában átlagosnak mondható 10 millió képpont elérése volt. Ezt az értéket már az igényesebb amatőr kamerák is elérték a 2004-2005 évekre. Megjegyzendő, hogy analóg kamerák esetén ez az érték akár a 80 milliót is elérheti. A jelenlegi amatőr képérzékelők átmérője 6-12 µ mm között van. A sűrűség fokozásával az egy képpontra jutó fénymennyiség csökken. A fényérzékenység javítására jelenleg különféle technikákat alkalmaznak (pl. a Sony HAD technika). A CCD-ben , mint láttuk fény hatására elektromos töltés keletkezik. Amikor tehát exponálunk, valójában a lencsén keresztül fényt bocsátunk erre a téglalapon elhelyezett egységre. Az elemi cellákból ki kell olvasni a töltés nagyságát. Ez „hosszadalmas” művelet mivel az egyes képpontokból egyenként történik a töltés nagyságának kiértékelése. Ezt a folyamatot mutatjuk be a 2.60 ábrán. Mint a 2.60 ábrán is látjuk, a kapacitás kiolvasása pixelenként történik. Az egyes pixeleken lévő CCD elemekből a kiolvasó rész egyenként határozza meg a kapacitás értékének nagyságát. Ezután egy sor folyamat következik, amelyet a 2.61 ábrán mutatunk be. A ábrából látható, hogy a CCD pixeleiben lévő kapacitásból először folytonos áramot kell képeznünk, majd ezután egy analóg/digitális konverter előállítja a megfelelő digitális jelet.
101
2.60 ábra A CCD-ből történő kapacitás kiolvasás folyamata A teljes folyamathoz egy sor műveletet kell végrehajtani a fényképezőgépben: Jelfeldolgozás, amely folyamán beállítja az ISO érzékenységet, elvégezi a kép zajcsökkentését, azaz a beérkező analóg jeleket szűri és erősíti. Ezen analóg jeleket digitálissá alakítjuk, azaz az analóg jelek helyett digitális értékeket alkalmazunk (rendszerint színenként 3X8 bit). Ezután következik a képfeldolgozó egység munkája, amely két munkafázist jelent. Az elsőben elvégezzük a színkorrekciót, a gradáció beállítását, a fehéregyensúly meghatározását és a kép élesítését. A következő fázisban történik az output előállítás, amely vagy JPEg tömörítést vagy RAW formátumot eredményez. Megjegyzendő, hogy bizonyos gépek esetén akár mindkét formátum előállítása és tárolása is lehetséges. Az így elkészített képet tároljuk a gép memóriájában, vagy a mobil tárolóeszközön (floppy, memóriakártya, stb.) és megtekinthetjük a gép LCD kijelzőjén is. Megjegyezzük, hogy bizonyos gyártók görcsösen ragaszkodnak a CCD érzékelő típusához. Mások a CMOS felé hajlanak az alábbiakban mondott tulajdonságaik alapján. Igazságot nem tudunk tenni, a fejlesztés győztesét néhány év után ünnepelhetjük.
102
A CCD általában nagyobb fényérzékenységgel rendelkezik, mint a CMOS. Hasonlóképpen kisebb a képzaj, mint a CMOS-nál. Hátránya viszont a nagyobb áramfogyasztás.
2.61 ábra Képfeldolgozás folyamata a fényképezőgépben Mielőtt tovább mennénk, néhány szót kell szólnunk a képzajról. A digitális fényképezés esetén a legtöbbet használt pozitív fogalom a felbontás és a pixelszám, a legnegatívabb pedig a képzaj. A felbontás önmagában nem egyedül üdvözítő. A fotó minőséghez a 300 dpi-t szokták használni, nagy méretek esetén viszont a 150-75 dpi is megfelelő képet szolgáltat például egy távolról nézett kép esetén, mint egy plakát. A képminőséget az érzékelő nagysága mellett számos egyéb tényező is meghatározza, mint az objektív minősége, a képfeldolgozó algoritmus, a tömörítő eljárás, stb. 103
A képzaj, mint negatív tényező, számos problémát okozott és okoz az igényesebb fotósoknak. Analóg esetben a „képzaj” lehet a rossz felbontás eredménye, de akár a szemcsézettség is. Ez utóbbit művészi képeknél (pl. aktfotózás) tudatosan ki is használják a testrészek kiemelésére, a különböző formák érzékeltetésére.
2.62 ábra Digitális zaj különböző gépek és érzékenység esetén Digitális esetben a helyzet azonban más. Rendszerint nem számíthatunk előre a képzajra, sokszor véletlenszerűen jelenik meg és keseríti meg a fotós életét. Itt a cél a fényből digitális jelek előállítása. A különböző erősségű jelek az érzékelőkön különböző hatásokat hoznak létre. A CCD esetén például egy erős fény az aktuális érzékelőket feltölti, sőt túltölti. Ezek a töltések „megtelítik” ezen érzékelőket, és a töltés átfolyik a szomszédos érzékelőkbe is. Hasonló jelenség fordul elő, ha egy vödörbe vizet töltünk, és a kapacitásánál nagyobb mennyiség kifolyik. A fenti zaj mellett alapvetően két kategóriát szokás megkülönböztetni: a fix zaj és a véletlen zaj. Fix zaj a hosszabb expozícióknál, vagy a nagyobb ISO érzékenységnél fordul elő. A különböző gépek ISO érzékenységtől függő képzaját a 2.62 ábrán mutatjuk meg. Azt is mondhatjuk, hogy a fix zaj nagyrészt az érzékelő a gyártási hibájának eredménye. Az egyes képérzékelők ugyanis azo104
nos megvilágítási erősség mellett nem azonos jelet produkálnak. Így az azonos színek reprodukálása sem lesz azonos. A fentiekből következik, hogy ez a típus elsősorban rossz fényviszonyoknál fordul elő, ahol hoszszabb expozíciós időt (1-2 másodperc felettit) kell választanunk, vagy az érzékenységet kell magasabbra állítanunk. Az eredmény kétféle lehet: az egyik a szemcsézettség megjelenése, a másik a túl erős fényből adódó túlcsordulás (és világos pixelek csoportja). Ezeket hívják az angol szakirodalomban meleg pixeleknek (hot pixels). Van egy másik jelenség is, amit a nem működő pixelek okoznak. Ezeket hívják halott pixeleknek (dead pixels). A jelenséget a jobb gépek azzal küszöbölik ki, hogy készítenek egy másik képet is a zár kinyitása nélkül, és a második kép „eredményét” kivonjuk az első képből. A véletlen zaj a fényviszonyoktól függetlenül akármikor jelentkezhetnek. Oka, hogy a képérzékelő pixelek azonos fényviszonyok esetén is más eredményt produkálhatnak. A zaj csökkentése nehezebb, mivel a jelenség véletlenszerű. A gépben lévő képjavító algoritmusok különböző eljárásokkal igyekeznek elkerülni ezt a zajtípust. Az egyik ilyen eljárás például, hogy a szomszédos pixelek értékeit átlagoljuk. Az eredmény nem mindig megfelelő, mivel ez hibát egy másik, nem biztos, hogy mindig eredményes eljárással igyekszünk csökkenteni. Ezzel persze hibát is okozhatunk, ami részletvesztéshez vezethet. A képzaj megnőhet a hőmérséklet növekedésével is. Ezért igényesebb gépek, elsősorban műtermi berendezések esetén az érzékelőt hűtik. A másik védekezési mód a hőmérséklet emelkedése ellen, hogy az érzékelőt csak közvetlenül az exponálás előtt kapcsolják be. 2.4.1.2 CMOS A CMOS fokozatos előretörését figyelhetjük meg az utóbbi időben. Ennek az oka elsősorban a mobiltelefonokban egyre jobban elterjedő fényképezőgépes és filmes lehetőségek. A CMOS esetén az érzékelőkben a feszültség feldolgozása félvezetők segítségével történik, mivel elmarad a CCD-nél megszokott kapacitások elektromos árammá történő átalakítása. Így minden egyes pixelhez egy áramerősítő fokozatot építenek ki, és a feldolgozás ezáltal sokkal gyorsabbá válik. Maga a CMOS integrált áramköri lapként gyártható, így a sorozatgyártása egyszerű, ára ennek megfelelően alacsony. A CMOS jellemzője, hogy nagyobb dinamikát eredményez, így több sötétebb és világosabb részletet tud megjeleníteni. Az áramfogyasztása is lényegesen (mintegy tízszer) kisebb a CCD-nél. Ez akár kamerák, akár 105
mobiltelefonok esetén jelentős előnyt okoz. Számos hátránya közül a két legfontosabb a kisebb fényérzékenység és a nagyobb zaj. A fényérzékenységet a nagyobb méretű pixelek segítségével tudjuk javítani. Ekkor viszont a lapka mérete nő meg a CCD-hez képest. Azonos méret és pixelszám esetén viszont a CCD kevésbé zajos képet produkál. A digitális zaj kiküszöbölésére számos gyártó nagy energiát fordít. Ennek meg is van az eredménye. A CANON felsőkategóriás tükörreflexes amatőr gépeibe (EOS 300, 350 D) és a professzionális gépek mindegyikébe is CMOS-t használ. A képjavító, képfeldolgozó szoftverük viszont a legtöbb hibát kiküszöböli, és ezzel még nagy érzékenységű felvételek (ISO 1600-3200) esetén is kis képzajú képeket produkál. Hasonló tendencia jelenik meg a Sony és egyéb márkás gépgyártók esetén is. Az üzlet az üzlet – a mobil ipart nem lehet negligálni. Így a cég a legújabb gépeit, videokameráit már ilyen szenzorokkal szereli fel. A NIKON cég is fokozatosan áttér a felsőkategóriás gépeinél a CMOS-ra, amelyek többé-kevésbé Sony fejlesztésű érzékelőt használnak. CMOS előnyei a következők - autófókuszhoz gyors processzor, - matematika kompresszor a feldolgozás gyorsításához, - gyors kiolvasás az érzékelőből, - kis energiafogyasztás (1/10-est a CCD-hez képest), - lapra integrált átmeneti tár, - gyors kiolvasó (több nagyságrend, képpontonként egy), - nagy fényérzékenység. A fenti előnyök mellett az érzékelő számos hátránnyal is rendelkezik, amelyek a következők: - elektronikus zaj: pixelekhez tartozó erősítők nem egyformán működnek, - fotótranzisztorok érzékenysége nem egyforma, - kiolvasás után töltés marad a tranzisztorban. A szenzor pixelmérete a CMOS esetén a kedvezőtlen fizikai jellemzők ellenére nagyjából megegyezik a CCD méretével: CCD esetén 2.35 µm, CMOS esetén pedig 2.25 µm. A verseny folytatódik a méretek csökkentésére. A Panasonic és a Sanyo is nagy energiát fektet a piac elnyerésére. A Sanyo 2005-ben jelentette be, hogy mobil telefonokba 3.1 M pixeles CMOS-t készített, ami 4 mm átlójú és a pixelek 1.56 µm átmérőjűek.
106
Végkonklúzió, hogy a CMOS további előretörése várható, ami meghozza mind az amatőr, mind a professzionális kamerák esetén a nagyobb szenzorkapacitást, a kisebb zajt és a berendezések olcsóbbá tételét. A két szenzor fontosabb tulajdonságait a 2.11 táblázatban mutatjuk meg.
2.63 ábra CCD képe előről, oldalról és hátulról a bekötésekkel Tulajdonság Jel a képérzékelőből Jel az érzékelőből Jel a kamerából Rendszer zaj Komponensek száma Előállítási költs. Egységesség Sebesség Energiafogyasztás Dinamika tartomány
CCD elektró szmog (töltés) Feszültség Digitális Alacsony nagy Magas Magas Közepes Magas Magas
CMOS feszültség digitális digitális magas alacsony közepes Közepes Magas Alacsony Közepes
2.11 táblázat A CCD és CMOS összehasonlítása 107
Az alapvető képjavító eljárások CMOS esetén a következők : 1. Erősítő zaja üres erősítésnél mérhető, kivonható a képből 2. Fotótranzisztorok érzékenysége kimérhető, algoritmussal korrigálható 3. Fotótranzisztorok kisütése a feldolgozás befejezése után. A CMOS képét a 2.63 ábrán mutatjuk be. 2.4.2. Gépek típusai
A digitális gépeket több szempontból is osztályozhatjuk: memória, lencseminőség, érzékelő típus és nagyság, képfeldolgozás processzor, stb. Mi követjük a hagyományos digitális gépek kategorizálását: 1. kompakt gépek, 2. szuper kompakt gépek, 3. „bridge” gépek, 4. tükörreflexes gépek, 5. tükörreflexes professzionális gépek. Mielőtt a gépek részletes ismertetésébe fognánk, ajánljuk a következőket megfontolásra: a) az érzékelő nagyság nagyon szór, néhány kompakt fényképezőgép érzékelőjének nagysága vetekszik a 4-es, esetleg 5ös kategóriába tartozó gépekével, b) a képfeldolgozó algoritmus sokszor azonos a 2.-5. típusú gépekben, c) a gyorsaság (bekapcsolás után és exponálás előtt) 4 és 5 kategóriákba tartozó gépeknél sokszor azonos, d) a lencse ellátottság, lencsetípusok variálhatósága, az előtétlencsék és körgyűrűk a 4 és 5 kategóriák esetén sokszor azonos, e) a szolgáltatások sokasága és kényelme, az automatikus és manuális kezelés a legtöbbször nem különbözik lényegesen a 3,4,5 típusú gépeknél, f) a szolgáltatások minősége az 1,2,3 típusú gépeknél sem különbözik lényegesen, g) az LCD vagy CMOS kapacitása sokszor megtévesztő, az azonos memória nagyság a különböző típusok esetén nem feltétlenül jelent azonos minőséget, sokszor az érzékelő nagysága, a képjavító és képfeldolgozó algoritmus külön-
108
bözősége jelenthet sokkal jobb vagy sokkal rosszabb eredményt. 2.4.2.1. Kompakt gépek A kompakt gépek olyan fényképezőgépek, amelyek családi használatra minden igényt kielégítenek. Keresőjük rendszerint optikai, vagy az LCD panelt használják erre a célra. Sok esetben lehetőség van arra, hogy az LCD keresőt átkapcsoljuk az optikaira. Ekkor az optikai kereső nem használ annyi energiát, mint az LCD. Vaku rendszerint beépített, és nem emelkedik ki a gépből. Ez utóbbi közeli felvételek esetén gondot okozhat az árnyékok miatt. Egyébként a vaku kis teljesítményű, így legfeljebb szobai vagy egyéb közeli felvétel esetén alkalmazható. A gépen minden automatikus. A távolságállítás általában nem lehetséges. A lencse rövid gyújtótávolsága miatt ezen egyszerű gépek esetén erre nincs is szükség. Hatótávolság ugyanis 1,5 m - ∞ között van, így ezen tartományban éles képet kapunk. Hasonlóképp nincs blende és időállítási lehetőség. Ezeket a gép automatikusan beállítja. A fehéregyensúly, a fényérzékenység beállítása rendszerint automatikus. Ez utóbbit azonban több gép esetén állíthatjuk 100 – 400 érték között. A gép a bekapcsolás után több másodpercig működésképtelen. Hasonlóan sok idő telik el az exponáló gomb megnyomása és az expozíció tényleges megtörténte között. Szintén lassú a képfeldolgozás és tárolás. Néhány másodperc is eltelhet, ameddig a gép újra képes képet készíteni. A gumi optika ezen kategóriákra általában nem jellemző. Az érzékelő típusa CCD, a lapka mérete a legkisebbek közé tartozik. A CCD kapacitás is szerény: leggyakrabban 1-2 Mb-tól 3-6 Mb-ig terjedhet. A képet vagy memóriába, vagy memóriakártyára rögzítik. A letöltés vagy kártyaolvasón keresztül, vagy a fényképezőgép közvetlenül a számítógéphez kötésével történik. Az elkészített képet rendszerint az LCD panelen keresztül megtekinthetjük. Energiaellátásuk elemmel vagy akkumulátorral történik. Az idő előrehaladtával a gépgyártók egyre jobb ilyen gépeket készítenek. Egyre több lehetőségeket építenek be, az áruk is ennek megfelelően növekszik. A jelenlegi állapotban a csúcskompakt gépek minősége (és ára) a legtöbb esetben eléri a következő kategória paramétereit. Némelyik meglepően kis méretű, 1.5 cm vastagságú és rendszerint rejtett optikával rendelkezik.
109
Családi fényképek elkészítésének ideális eszközei: ilyen jellegű képeket minden technikai tudás nélkül bárki elkészíthet segítségükkel. Alacsony érzékenység esetén a képek minősége kiváló. Nagyobb érzékenység esetén képhibák és színhelyesség problémák jelentkezhetnek. Az érzékelő nagyságától függően akár A4-es képek is készíthetőek elfogadható minőségben. A magasabb kategóriájú és árfekvésű gépek esetén többféle automatikát (tájkép, közeli, portré, stb.), és félautomatikus beállításokat is választhatunk. Ezekbe a gépekbe már jobb minőségű, nagyobb fényerejű optikát is beépítenek. A makró felvételek mellett általában 3-4-szeres zoom optikával is rendelkeznek. A kompakt gépek felbontásának növekedése több problémát vet fel. A legfontosabb az expozíció „késésének” kérdése. Ez azt jelenti, hogy a gép beállítása lassú és gyorsabb jelenetek (sport, gyerek, állat, stb.) esetén lemaradunk a jobb beállításokról. Ez a jelenség igényesebb, professzionális berendezések esetén nem jelentkezik, mivel a beállítás gyors, a képfeldolgozó processzor is lényegesen gyorsabb. Ráadásul rendelkezésre áll a sorozatkép készítés, ami másodpercenként 2-8 kép elkészítését jelenti.
2.64 ábra Egyszerű kompakt gép első és hátsó oldala A kioldási idő késlekedésének feloldására számos lehetőség van. Az okok egyike az élességállítás hosszabb ideje. Ez a távolság előre történő kézi beállításával küszöbölhető ki – ha persze van ilyen lehetőség kompakt gépünkön. A késedelem oka ugyanis az, hogy az élességállítást a képérzékelő végzi, és a finombeállításnál nagymennyiségű számítás elvégzése
110
szükséges. Ráadásul az objektívrendszert is mozgatni kell, ami egyszerűbb gépeken hosszabb folyamat. További idő szükséges a blende és expozíciós idő beállításához is, mert a gép ehhez is sok számítást végez. Hasonló probléma adódik a fehéregyensúly beállításával is. Ezen problémák szintén a manuális beállítással küszöbölhetőek ki. Néhány gépnél a beállítások nagy részét a gép elvégzi a kioldógomb félig benyomásával. Ilyen gépeknél ezt a lehetőségeket is használjuk ki. Néhány nagyobb szenzorkapacitással rendelkező kompakt gépen az LCD-n nézzük a fényképezendő tárgyat. A gép mozgatásával vagy a tárgy elmozdulásával az LCD újra beállítása szintén időigényes. Ezért ha ezen gépeken van optikai kereső, az LCD-t kapcsoljuk ki és azt használjuk. Egy egyszerű 2 Megapixeles kompakt gépet mutatunk be a 2.64 ábrán. A gép első oldalán látható az optikai kereső, a beépített vaku és ezen a képen láthatjuk az energiaforrást, a 2 ceruzaelemet és a memóriakártyát. A hátoldal az LCD panelt tartalmazza, amely alternatív keresőként is szolgál. E mellett az elkészített képek megjelenítését végzi, és a menübeállítást is segíti. A legtöbb funkciót a baloldalon elhelyezkedő ötbillentyűs manipulátorral állíthatjuk be. 2.4.2.2 Szuper kompakt gépek Ezen gépeket szokás profi kompakt vagy bridge (híd) gépeknek is nevezni. Az utóbbi elnevezés abból származik, hogy átmenetet képeznek a tükörreflexes és a kompakt gépek között. Sok tulajdonságban megegyeznek az amatőr kategóriával, más paraméterekben pedig az igényesebb tükörreflexes gépekkel. Nézzük tehát, melyek azok a tulajdonságok, amelyek ezeket a gépeket jellemzik. Áruk rendszerint megközelíti a tükörreflexes gépek alsó kategóriájának árait: jelenleg 130-200 eFt körül mozognak. Ezen gépek optikája nem cserélhető. Általában jó minőségű lencsével rendelkeznek és a fókusztávolság is változtatható. Átfogásuk 24-35 mmtől akár a 300-420 mm-ig terjedhet. A zoom tartomány 3-4-től akár tízig is tarthat. Megjelenhet az igényesebb optikai kép stabilizátor is bizonyos gépekben. Az érzékelő típusa a legtöbb esetben CCD, de néhány típus CMOS-al készül (pl. SONY DSC-R1). Az érzékelő nagysága is változó, a kisebbek 7x5 mm-esek, a nagyobbak akár 21x15 mm-esek is lehetnek. A kapacitás is nagyobb az előbbi kategóriánál: némelyik gép 7-10 Megapixel közötti ka111
pacitással rendelkezik. Ennek megfelelően a felbontás is tekintélyes: 3200x2100 –tól akár 3800x2600 pixeles is lehet. A fókusztávolság is többféle lehetőséget ad: a normál fókusz 10-50 mm-ig terjedhet, de makrófókusz is lehet beépítve akár néhány milliméteres. A lencserendszer minősége és fényereje is jobb. A fényerő 2.8 – 4.8 tartományban változik a géptípustól és a zoom nagyságától függően. Az expozíciós idő állítható. A minimális és maximális idők elérik a tükörreflexes gépeknél megszokott értékeket. Rendszerint 30 – 60 mp és 1/2000 – 1/4000 érték között változtathatók. A vaku teljesítménye is nagyobb a kompakt gépekénél. További előny, hogy nem a gépbe építik be, hanem exponáláskor kiugrik a gépházból – ezzel is csökkentve a lencse okozta árnyékot. (Ez elsősorban közeli felvételek esetén okozhat problémát.) Többféle vakumódot választhatunk, és rendszerint korrigálhatjuk a vörös szem effektust is. A vaku használatának körét külső vaku felszerelésével is növelhetjük. A gépek rendszerint teljesen automatikusan működnek a kompakt gépekhez hasonlóan. A fénymérés pontosabb, akár néhány 10 szegmensig is terjedhet. E mellett néhány pont, vagy akár egy pontos fénymérés is beállítható. A fentiek mellett a professzionális gépek lehetőségei felé mutat az idő és blendeautomatika, a manuális távolságmérés, esetleg teljesen manuális beállítási lehetőség is. Szintén csökkenti a különbséget a magasabb kategóriákkal az előtét lencsék használati lehetősége, valamint az 1-3 kép/mp-es sorozatkép készítés is. A videó lehetőség inkább a kompakt gépek felé viszi ezen berendezéseket. A felbontás viszont lényegesen jobb, majdnem tv minőségű, 640x480 és 30 kép/mp felvételi lehetősége hanggal kombinálva. A JPG képsűrítési eljárások mellett további, a professzionális gépek felé mutató formátumokat is megenged (RAW, TIFF, stb.) A gépek súlya és mérete is közelít a tüköreflexes gépekhez. A súly 6001000 gr. között változik. Megjegyzendő még, hogy az ISO érzékenység lényegesebben nagyobb a kompakt gépeknél: az alsó határ akár 50, a felső határ akár a 3200-as érzékenységet is elérheti. Ilyen berendezések többek között a Samsung Pro815, a Sony Cyber-Shot DSC-R1, a Panasonic Lumix F2-30, és a Fujifilm FinePix S9500.
112
A Sony egy korábban gyártott szerényebb paraméterekkel rendelkező gépe is ebbe a kategóriába tartozik, a DSC F717-es. A lencséje jó minőségű Zeiss optika tízszeres átfogással. És meglepően jó 2-2.4-es fényerővel. ISO érzékenysége 100-800, képmérete 2600X2000, memóriája 5.2 Megapixel. Egy sor képformátumot produkál outputként: JPEG, TIFF, GIF. Beépített vakuja a lencsén helyezkedik el, magasan kiugrik a lencse fölé, és három erősségi fokozatban állítható. Ezt a gépet mutatjuk be a 2.65 ábrán.
2.65 ábra Sony DSC F717 fényképezőgépe Megjegyzünk még egy érdekességet: a gép lencséjén számos kezelőszerv található, és a lencse testhez képest 90 fokban függőelegesen elforgatható. Ezen gépek mindenkinek, sőt még az igényesebb amatőröknek is jó szívvel ajánlhatók. Képességeik sokszor meghaladják a következő kategória bizonyos lehetőségeit. Rajzolatuk, lencséjük jó, manuálisan is kezelhetők. Áruk ugyan közelíti a következő kategória árait, de nem kell több lencsét beszerezni, és a beépített is sokoldalú lehetőséget kínál. Megjegyzendő, hogy egyes szerzők szerint a fent említett Sony CyberShot DSC-R1 külön – egyedi – kategóriát képez. A gépbe ugyanis beépítették a tükörreflexes kategória érzékelőit, csak tükörreflexes vázat nem. Ezért ezt szeretik DSLR szintű bridge gépnek nevezni. 2.4.2.3 Digitális tükörreflexes A digitális tükörreflexes gép keresőjét, amiről az elnevezést kapta a keresőknél ismertettük. A nagy találmány a tükrös gépek esetén, hogy a keresőkben azt a képet látjuk, ami az érzékelőre kerül (pontosan a kép 96113
98%-át). Mivel a tükör a képtér előtt van, az expozíció idejére valamit tennünk kell. A hagyományos gépek esetén a tükör felcsapódott a mattüvegre, vagy a pentaprizmára. Így az expozíció időtartamára a kereső elsötétül. Az expozíció befejezése után a tükör visszatér a képtérbe és felveszi az eredeti 45○-os szöget. A másik megoldás, hogy a tükröt úgy készítik, hogy a fényt áteressze. Ez utóbbit csak ritkán alkalmazzák és elsősorban drága gépek esetén. Egy ilyen tükörreflexes gép keresztmetszeti képét mutatjuk be a 2.66 ábrán. Ez a típus is több gépcsaládot takar. Az egyszerűbb gépek esetén a lencse nem cserélhető, de ezt leszámítva sokféle szolgáltatást nyújtanak. A következő szint a cserélhető objektíves, de még amatőr szintű gépcsalád. Ilyen berendezést szinte minden nagyobb fényképezőgép gyártó előállít. A szolgáltatásai több tekintetben megközelítik vagy meg is haladják a professzionista társaiét. A 35 mm-es professzionista gépcsaládból fejlesztették ki a digitális professzionális gépeket. Egy pillanatra itt álljunk meg. A fenti két géptípus összehasonlítása igen nehéz. Mitől is lehet ráfogni egy gépre, hogy amatőr igényeket elégít ki, vagy éppen professzionális. Hogyan tudjuk meghatározni, hogy egy autó például csúcsmodell, a másik pedig nem. Mi a különbség a Mercedes, a Saab vagy éppen a VW Passat között? Ha végignézzük a jellemzőket, akkor a felszereltség nagyjából azonos. Néhány adat azonban a jobb modellek esetén jobb: egy kicsit kényelmesen, gyorsabb, időtállóbb, praktikusabb, stb.
2.66 ábra Nikon tükörreflexes gép keresztmetszete
114
Ha végigmegyünk a különböző paramétereken, közel azonos adatokat kapunk, csak a professzionista egy kicsit több, egy kicsit jobb. Mindkét család például ugyanazokat az optikákat használja, tehát a képalkotás területén ebből a szempontból különbség nincs. Ha az érzékelőket vesszük górcső alá, akkor a méret a professzionális gépeknél általában nagyobb. Hasonlóan nagyobb a készíthető kép pixeleinek száma is. Az egyik fontos paraméter a képfeldolgozó algoritmus, amely a profik esetében gyorsabb, jobb, de bizonyos modellek esetén ugyanazt az érzékelőt használják, mind az amatőr, mind a profi gépekben (pl. Canon). Váz tekintetében a profi erősebb, rendszerint nem, vagy nem tiszta műanyag. A másodpercenként készíthető képek száma is növekszik a professzionális gépeknél: 2-3-ról 4-8-ra. A keresőrendszer azonos jellegű, a fény illetve távolságmérésre a profik rendszerint több területet, pontot használnak, mint amatőr társaik. Vakuk és vakuvezérlés esetén sincsenek nagy különbségek: az amatőr rendszerint tartalmaz vakut a házban, a professzionista inkább a rendszervakut használja. Megjegyzendő, hogy mindkét típus esetén ugyanazt a rendszervakut alkalmazzák. Automatikus beállítások tekintetében a professzionista rendszerint többet tud, de ez sem jellemző mindig. E tekintetben az egyetlen előny a profik javára, hogy megadhatók különböző negatív filmekhez tartozó színvilágok, és a felvétel az adott tónust figyelembe véve készül. Az érzékenységet tekintve az amatőr megáll többé-kevésbé 1800 ISO értéknél, a profi a 3200-as ISO értéket is „bírja”. A képzaj ezen magasabb érzékenységű „filmek” esetén rendszerint a profik esetén kisebb. A zársebesség tekintetében megint nem nagy a különbség: az amatőr kategóriánál ez rendszerint 30 mp – 1/4000 mp között mozog. A profi gépek esetén az expozíciós idő alsó-felső határa egy kicsit több is lehet, esetleg egy – két perctől 1/8000-ig tud exponálni. A távirányítás inkább a professzionális gépek erénye. Szóval az összehasonlítás nem egyszerű, ráadásul azonos felbontású képek esetén nem is biztos, hogy ez sikerül. „Nehéz” körülmények között (kevés fény, mozgás, stb.) a profi azonban rendszerint jobb képet készít. A két család összehasonlítására bemutatjuk 2 Canon gép, az amatőr felső kategóriájú EOS 350D és a professzionista EOS 1 gépek főbb adatait a 2.12 táblázatban. Az EOS 350D gépeit mutatjuk be a 2.67 ábrán. Végül külön kategóriát képez a korábbi nagyobb méretű filmes gépek (pl. 6 cm x 6 cm) digitális változatának családja. Itt két megoldást alkal115
maznak: vagy a gépbe építik be a digitális képek előállításához szükséges eszközöket, vagy a levehető hátfal helyére egyszerűen egy digitális hátfalat tesznek fel.
2.67 ábra EOS 350D fényképezőgép Mint a fentiekben láttuk, ebben a családban az amatőr és profi fogalmát nehéz meghatározni. A fejezetben a fix és cserélhető objektíves tükörreflexes amatőr kamerákkal foglalkozunk. Tárgyaljuk a professzionális gépek fontosabb tulajdonságait és röviden kitérünk a nagyméretű tükörreflexes kamerákra is.
2.4.2.3.1 Fix objektíves gépek A nem cserélhető objektíves gépek legfőbb hátránya ebben a kategóriában, hogy a korábbi filmes gépek optikáit nem használhatjuk hozzájuk. A lencséjük rendszerint a nagy gyártók valamelyikének közel professzionális objektíve (Canon, Sony, Minolta, Olympos, stb.). Zoom átfogásuk álta116
lában jó: rendszerint 8-12-szeres optikai zoom-mal rendelkeznek, fényerejük sem kicsi, mondjuk átlagosan 3.5 – 5.6. A beállítások tekintetében szinte mindenben hasonlítanak nagyobb társaikhoz. A teljesen automatikus mód mellett megengedik a kézi élességállítást. A blende és idő manuális megváltoztatására is általában van mód. E mellett egy sor további automatikus beállítás is lehetséges: időautomatika, blendeautomatika, tájkép, portré, csoport, közeli, stb. Vaku rendszerint beépített, vagy esetleg kiugró. Vakupapucs felhasználásával további külső vakut is csatlakoztathatunk a gépekhez. Az érzékelő mérete azonos az igényesebb kompakt gépekével, de nagyobb is lehet. Rendszerint a CCD az általánosan elterjedt szenzorúk.
2.4.2.3.2. Cserélhető optikájú tükörreflexesek Mint azt a téma bevezetőjében elmondtuk, az amatőr gépek is sokoldalúan használhatók, és sok tekintetben felveszik a versenyt a profi gépekkel. Lencse tekintetében nincs különbség a professzionális gépekkel szemben: ugyanazok a lencsék felszerelhetők a gépre, mint a professzionalista gépek esetén. Mint azt korábban említettük, formálisan nincs nagy különbség az amatőr és professzionális tükörreflexes gépek között. A professzionálisak rendszerint minden paraméterben egy kicsit jobbak, és összességükben a profik kiszolgálására hivatottak. Kivitelük is robosztusabb, nagyobb strapát is kibírnak, mint amatőr társaik. A fenti két kategóriánál az egyes elemeket végignézhetnénk, e helyett inkább egy igényes amatőr és egy professzionális gép fontosabb paramétereit mutatjuk be a 2.12 táblázatban. Valójában a fenti összehasonlításból az alábbiakat szűrhetjük le a profi gép javára: - szolgáltatások tekintetében a professzionális gép több lehetőséget nyújt, - azonos képméret esetén a lencse és az azonos képfeldolgozás miatt jelentős eltérés nem várható, - záridő egy értékkel „nagyobb” (1/4000 → 1/8000) - megjelenítő valamivel nagyobb és lényegesen jobb felbontású, - ISO érzékenység: egy kisebb és egy nagyobb fokozat alkalmazható, - képfelbontás lényegesen jobb, nagyobb nagyítást tesz lehetővé (27.5 cm – 40 cm a hosszabbik oldal), - érzékelő megegyezik a kisfilmes géppel, ezek objektívjei korlátozás nélkül használhatók mindkét rendszerrel, 117
-
gépváz súlya több mint 2.5-szeres, ár minimálisan 3-szoros, de elérheti az 6-7-szeres arányt is.
Paraméter Érzékelő Képpontok száma Szenzor mérete Képprocesszor Gyújtótávolság szorzó Élességállítás AF módok Kézi élességállítás Fénymérés Expozíció kompenzáció Expozíciós sorozat ISO érzékenység Zár Záridő Fehéregyensúly Fehéregyensúly sorozat Színmátrix Dioptria korrekció Monitor Vakuszinkron Vaku kompenzáció Üzemmódok Sorozatfelvétel
EOS 350D CMOS 8M 22.2x14.8 mm DIGIC II. 1.6-os
EOS 1D CMOS 16.7 M 36x24 mm DIGIC II. Nincs
AF, CMOS 3 Objektíven TTL, 35 zóna 3 mód ±2 Fe (1/2 v. 1/3 lépésben) ± 2 FF 100 – 1600 Elektronikusan vezérelt redőnyzár 30 mp – 1/4000 mp, B Aut + 6 kézi ± 3 Fe, 1 Fe léptetés
AF, CMOS 4 Objektíven TTL, 21 zóna 4 mód ± 3 Fe (1/3 lépésben)
2 típus -3/+3 1.8” TFT, 115e képpont 1/200 mp +/-2 Fe 14 3 kép/mp
5 típus -3/+3 2”, 230e képpont
± 3 Fe 50 – 3200 Elektronikusan vezérelt redőnyzár 30 mp – 1/8000 mp, B Aut, egyedi ± 3 Fe, 1 Fe léptetés
1/250 mp ± 3 Fe Sok 4 kép/mp (32 Jpeg v. 11
118
Képtípus Képméret maximum Képméret minimum Felhasználói funkciók Nagyított megjelenés Váz Méretek Váz tömeg Hisztogram Nyomtatás gépből Akkumulátor kapacitás Önkioldó Ár lencse nélkül
JPG, RAW 3456x2304 1728x1152 9,24 beállítás
Raw) JPG, RAW 4992x3328 2496x1165 20,65 beállítás
Max. 10x Acél + műanyag 126x94x64 mm 485 g I I 600 kép
Max. 10x Speciális fém 156x157x80 mm 1215 gr I I 1200 kép
Max. 10 mp ~ 200 eFt
Max. 20 mp ~ 600 eFt
2.12 táblázat Felső kategóriás amatőr és professzionális gép fontosabb paramétereinek összehasonlítása Összevetve a fenti különbségeket a professzionális gép sok területen többet nyújt, ezért az árat a szó szoros értelmében és súlyban is meg kell fizetnünk. Egyéb professzionális gépek esetén az ár elérheti a 6-7-szeresét is a jó minőségű amatőr tükörreflexes gép árának. Egy professzionális tükörreflexes gépe, a Canon EOS 1D gépet mutatunk be a 2.68 ábrán.
119
2.68 ábra Canon EOS 1D digitális csúcsgép
2.4.2.3.3 Nagyméretű tükörreflexes gépek A filmes gépeknél a 24x36 mm-es kisfilmes gépek mellett speciális célokra kifejlesztettek egy nagyméretű, rendszerint 6x6 cm-es filmmel dolgozó gépcsaládot. Ezeket elsősorban művészi célokra használják, de sikeresen alkalmazhatóak tudományos célokra és műtermi gépként is. Ezek igazán drága, rendszerint – felszereléssel együtt – többmilliós gépek, amelyeket amatőrök ritkán használnak, többek között nagy méretük és súlyuk miatt. Ebbe a családba tartozik többek között a Rolleiflex, a Mamiya, Kiev egy-egy gépe. A leghíresebb ezen a családba tartozó gép a svéd gyártmányú gép a Hasselblad, amelyet eredetileg a légi felderítésre fejlesztettek ki (l. 2.69 ábra). A repülés fejlődésével a gép az űrhajókban is helyet kapott. A gépen egyedülálló technikai megoldásokat alkalmaztak. Annak ellenére, hogy tükörreflexes, a zára megmaradt központi (compur) zárnak. A gépnek van egy rendkívüli pontossággal megmunkált központi része, amely tartalmazza a felcsapódó tükröt, és a filmtovábbító eszközt. A legérdekesebb megoldás, hogy a 6 cm-es tekercsfilmet nem a gépben helyezik be, hanem a 120
levehető, cserélhető hátlapba. Ez úgy válik lehetségessé, hogy a hátlapot egy lemez fedi le. Ezt hívják fényvédő tolólemeznek, vagy schiebernek. A cég objektívet nem gyárt, de az optikáinak többségét a világ egyik első objektívgyártója a német Zeiss művek készíti. A méregdrága gépből tömegtermelés nem készül, mintegy 30.000 egyedi gyártású gépet állítanak elő évenként. Meglepőek a paraméterek: a központi zár legrövidebb megvilágítási ideje 1/500 mp, a súlya 1820 gr. A leghosszabb optika pedig 400 mm.
2.69 ábra Hasselblad analóg fényképezőgép A digitális technika megjelenésével és elterjedésével ezen családot is igyekeznek „digitalizálni”. A Hasselblad 2 típust fejlesztett ki: az egyik a digitális hátlap, amit a filmkazetta helyére tesznek fel. A másik fejlesztés eredménye egy igazi digitális gép létrehozása. Mindkét megoldás esetén nagyméretű érzékelőt használnak, felbontása is nagy, 22 Megapixel. Ez az egyik a legnagyobb kapacitású érzékelő, amiket jelenleg kifejlesztettek és alkalmaznak. Megjegyzendő, hogy a legmagasabb felbontású digitális hátlap jelenleg 32 Megapixel. Digitális hátfallal 2 gép, a H1 és a H2 márkajelű gép készült. A teljesen digitalizált gép a H2D márkanevet viseli. Mindegyik használhatja a korábbi gépek teljes felszereltségét és objektíveit. A digitális hátfal érzékelője 37x49 mm. 121
A képek tárolására digitális kártyát vagy FireWire csatlakozást használnak a közvetlenül számítógéphez kötéshez. A képek elsősorban RAW formában készülnek, ami megkönnyíti a további feldolgozást. A továbbiakban a H2D-vel foglalkozunk. Érzékelője 37x49 mm, és 22 Mpixel. A legnagyobb képméret 4080x5440. A képméret sűrítés nélkül 8 bites, RGB módban 66 Mb, 16 bites módban pedig 132 Mb. Az érzékenység az előbbi gépekhez képest nem nagy: ISO 40-400, de figyelembe véve a felhasználást, ez több mint elég. A gépbe egy kis teljesítményű vakut is beépítettek (12-es kulcsszám 100 ISO esetén), amely elsősorban derítési célt szolgál. A zársebesség kis tartományt ölel fel: 30 mp – 1/800 mp. Az expozíciós és képfeldolgozási sebesség sem nagy: 15 s/ kép. A gép automatikus és manuális fókusszal is rendelkezik. Az AF mérési tartománya nagy, 1-19 Fe közötti. A 2175 grammos gépen természetesen „digitális képmegjelenítő” is megtalálható (2.2 colos). Ezt a gépet mutatjuk be a 2.70 ábrán.
2.70 ábra Hasselblad digitalis fényképezőgép
122
2.5
Grafikus fájlformátumok
2.5.1
Számítógépen tárolt rajzfájl formátumok
Sokfajta grafikus képtárolási típus létezik. Ezeket vagy a szkenner, vagy egyéb digitális képelőállító eszköz hozza létre, de előállíthatók képfeldolgozó szoftverekkel is. A digitális képek általában több megabájtosak. A memória csökkentése céljából a képeket kisebb méretűre alakítják, tömörítik. Két típusú tömörítési eljárás létezik: a veszteség nélküli és a veszteséges tömörítés. A veszteség nélküli tömörítési eljárások esetén a teljes kép eredeti állapotban viszszaállítható, azaz képpont vesztés nincs (pl. TIFF). Veszteséges tömörítés esetén a tárolt képből nem állítható vissza az eredeti kép teljes mértékben. A tömörítés azonban nem okoz nagymértékű „képromlást” (pl. JPEG). A továbbiakban összefoglaljuk – a teljesség igénye nélkül – a fontosabb képformátumokat. JPEG (Joint Photographic Expert Group által javasolt) tömörített kép, amely a képinformációk bizonyos eleminek elhagyásával jön létre. Elsősorban Internet és képernyős megjelenítés esetén alkalmazható. A tömörítés miatt az eredeti digitális képhez képest képrészletek kerülnek összevonásra, így a tömörítés veszteséges. A tömörítési arány 30:1-40:1hez is lehet, amit a legtöbb képfeldolgozó szoftverrel beállíthatunk. A Photoshop 0-10, a Corel Photo-Paint 0-255 közötti faktor megadását teszi lehetővé. A digitális fényképezőgépek mindegyike ilyen formátumú képeket állít elő. Mint a későbbiekben látni fogjuk, a gépek egy része egyéb formátumok előállítására is képesek. TIFF (Tagged Image File Format) a raszteres képek legelterjedtebb formátuma. Veszteségmentes tömörítést végez, azaz a kép torzulásmentes. Ennek ára viszont a nagyobb méret. 8 bites szürke és 24 bites színes állományokat kezel. Szinte minden szoftver kezelni tudja. GIF (Graphic Interchange Format) formátum elsősorban internetes hálózati célokra került kialakításra. A legtöbb képkezelő rendszer ismeri. Prezentációk, multimédia anyagok, internetes felhasználás esetén célszerű használni. Veszteségmentes tömörítést alkalmaz, így nagyméretű fájlokat eredményez. A PNG (Portable Network Graphics) szinte mindenben megegyezik a GIF formátummal.
123
A BMP (Bitmap) bittérképes formátum. Tömörítést nem alkalmaz, így nagyméretű állományokat eredményez. Minden Windows-os rendszer támogatja. Színmélysége 1, 4, 8, 24 bit lehet. PDF (Portable Document Format) az Adobe által létrehozott, elsősorban prezentációs célokra alkalmazott formátum. Szerkesztésére az Adobe Acrobat Writer, Distiller vagy Exchange alkalmas. Megjeleníteni elsősorban az Acrobat Reader tudja, de sok program nem képes közvetlenül beolvasni. Megjegyezzük, hogy az Adobe Photoshop mind beolvasni, mind ilyen formában kiírni is tudja a képeket. DXF (Drawing Interchange File) háromdimenziós vektoros képformátum. Elsősorban műszaki tervezési feladatokra használják, a pixeles képszerkesztők általában nem tudják beolvasni, a vektorosak viszont a legtöbb esetben igen. PCD (Kodak CD) formátum sorozatot a Kodak cég alakította ki 1992-ben. Az alapelv az volt, hogy minden képet több példányban tárolnak különböző felbontással. A formátum lényege, hogy különféle felhasználáshoz különféle felbontású képeket hoznak létre. KODAK színkezelő rendszere a saját KPCMS (Kodak Precision Color Management System). formátumot használ. Veszteségmentes tömörítést alkalmaz, és a különböző képtípusok közötti különbségeket tárolja. A képtípusokat mutatjuk be a 2.13 táblázatban. PSD, PDD (PhotoShop) állomány nem tömörített kép, egy sor plussz információt is tartalmaz, például a rétegek mellett egy összetett képet is. A kép lehet szürkeárnyalatos, vagy többféle színes (RGB, CIE Lab, CMYK és egyéb színpalettás). Az EPS (Encapsulated Postcript Format) a szürkeárnyalatos, RGB, CIE Lab, CMYK és egyéb színárnyalatokkal dolgozik és a PhotShop saját fájlformátuma. Bináris és JPG tömörítéssel rendelkezik. A képet Postcript nyomtató feldolgozás nélkül tudja nyomtatni és néhány professzionális képfeldolgozó is beolvassa (pl. Corel Photo Paint, MS Photo Draw). Az állományok része lehet a JPG és a TIFF formátum kép is.
124
Felbontás 128X192 256X138
Jellemző Áttekintő kép (Base/16) Kicsinyített képmegjelenítés Kisfelbontású nyomtató (Base/4)
512X768
TV készülékhez és monitorhoz 300-600 dpi nyomtatóhoz (Base) 600-2000 dpi nyomtatóhoz, levilágítóhoz HDTV monitorhoz (sűrített, 4 Base) Részletes felbontás 4000 bpi nyomtatóhoz, Nagyításhoz (sűrített, / 16 Base) Nyomdaipari alkalmazásra (64 Base)
1024X1536 2048X3072 4096X6144
2.13 táblázat Kodak Photo CD képformátumai 2.5.2 Formátumok a fényképezőgépben
Digitális fényképezőgépek által készített képek esetén számos fájlformátum létezik. Ezek alkalmazása attól függ, hogy mire akarjuk használni a végeredményt. A leggyakrabban használt 3 formátum a JPEG, a TIFF és a RAW. A továbbiakban erről a 3 típusról beszélünk abból a szempontból, hogy a fényképezőgép hogyan kezeli és mi lesz a végeredmény. Mint láttuk, a 3 formátum közül a leggyakrabban alkalmazott JPEG veszteséges, míg a többi veszteségmentes tömörítést alkalmaz. Összevetve a 3 állományt érdekes eredményre jutunk. A JPEG állományok a legkisebbek – mivel veszteséges tömörítési eljárás eredményeképp jönnek létre. A tömörítés több fokozatban állítható általában fényképezőgépek esetén: alacsony, közepes és nagy. A 3X8 bites színcsatorna egyenként 256 világosságértékeket jelent színenként. A RAW állomány színenként 12 illetve 16 bites csatornát jelent (4096 illetve 16 384 árnyalat színenként). A TIFF színenként a JPG-hez hasonlóan 8 bittel dolgozik. Ennek ellenére nagyobb állományokat produkál, mint a RAW. Ezért a továbbiakban ez utóbbival foglalkozunk.
125
A fényképezőgépben történő képfeldolgozást a 2.71 ábrán mutatjuk be. Mint láthatjuk, a CCD-ről vagy CMOS – ról jövő képet, vagy JPEG vagy RAW állományban kapjuk meg. K É P É R Z É K E L Ő
K I O L V A S Á S
INTERPOLÁCIÓ
KÉPFELDOLGOZÁS
T Ö M Ö R Í T É S
JPEG
RAW
2.71 ábra JPEG és RAW előállítás A RAW állomány a szenzorban lévő kép lenyomata. Úgy tekinthető, mint a hagyományos fotózásban a negatív. Ez tartalmazza nagy színmélységben a szenzoron képződő teljes színárnyalatot. Mivel „nyers”, feldolgozatlan kép, a feldolgozást mi készítjük el utólag, mintha a filmmel különböző trükköt, műveleteket végeznénk a végső kép elkészítéséhez. A feldolgozás eredménye ezután a szerkesztő ügyességétől és a feldolgozó szoftver lehetőségeitől függ. Korrigálható a rossz expozíció. Utólag sötét képből részletgazdag képet készíthetünk. Korrigálhatjuk a színeket, állíthatjuk a fehéregyensúlyt szinte fokonként. Általánosságban a RAW feldolgozó programok az alábbi fő lehetőségekkel rendelkeznek: • élesség és kontraszt állítás, • színtér kiválasztása, • expozíciós idő korrekciója, • gamma görbe és világosság beállítása, • színeltolás és telítettség módosítása, • színhőmérséklet meghatározása, • perspektíva korrekciója. A fenti beállítások eredményeképp JPEG vagy TIFF formátumot állíthatunk elő (l. 2.72 ábra). 126
RAW kép
INTERPOLÁCIÓ
KÉPFELDOLGOZÁS
JPEG
TIFF 2.72 ábra RAW állomány feldolgozása A fentiekből láthatjuk, hogy a felhasználó függetleníti magát a gép beállításaitól és képfeldolgozó programjától. Ezzel azonban megnő az utómunkálat ideje. A kép több variációját is előállíthatjuk egy-egy rétegen és ezeket egyesítve különleges hatásokat érhetünk el. A RAW állományt a feldolgozás után is megtarthatjuk, sőt a képfeldolgozás lépéseit is hozzácsatolhatjuk a képhez. Így a további nyerskép feldolgozás még a JPEG és TIFF állományok előállítása után is lehetséges. Ha a feldolgozást több fázisban végezzük, az egyes lépések eredményét célszerű veszteségmentes formátumban is elmenteni. A fenti előnyök mellett a RAW formátum néhány hátránnyal is rendelkezik: • minden képet általában célszerű utólag feldolgozni, ami többletidőt eredményez, • a konvertálási időt semmiképp sem spórolhatjuk meg, • a különböző fényképezőgép gyártók esetén a RAW más és más formátumban kerül rögzítésre, ami az átjárhatóságot csökkenti, • külön feldolgozó program szükséges (ezt többé – kevésbé minden számítógép gyártó biztosítja a saját gépeihez), • az állományok lényegesen nagyobbak, mint a JPEG állományok, így a fényképezőgépben a tárolásukhoz több idő szükséges, • a nagy méret korlátozza a memóriakártyára rögzíthető képek számát. Megjegyzendő, hogy az igényesebb gépek a RAW formátumban mentésével párhuzamosan JPEG képet is készítenek és mentenek el. Ezen gépek képfeldolgozó processzora gyors, másodpercenként akár több JPEG és RAW formátum elkészítésére és mentésére van lehetőség. Ennek elsősorban a sorozatképek készítésénél van jelentősége. A CANON cég DIGIC II. feldolgozó processzora például 4 kép/mp sebességgel dolgozik 127
a professzionista fotósok, riporterek nagy örömére. A professzionális gépek vezeték nélküli hálózaton keresztül néhány másodperc alatt letöltik az akár 16 Mb-os szenzorral készült RAW képeket. 2.6 Színlátással kapcsolatos alapfogalmak Színérzettel és a kép tulajdonságaival kapcsolatban több alapvető fogalmat szokás megemlíteni, amelyek rendszerint a képszerkesztőkkel módosíthatók. Ezek a fogalmak a következők: • Fényerő (Brightness) a kép világosságát határozza meg. Nagyobb fényerőnél a kép kivilágosodik, kisebbnél sötétedik. • Kontraszt (Contrast) a kép legsötétebb és legvilágosabb pontja közötti fényintezitást határozza meg. A kontraszt növelésével eltűnnek a szürke árnyalatok, a sötét részek sötétebbek, a világosak világosabbak lesznek. • Gamma módosításával a teljes kép fényerejét állíthatjuk be úgy, hogy a kontraszt közben nem gyengül. • Színegyensúly (Color Balance) a három alapszín, a piros, a kék és zöld egymáshoz való arányát jelenti. Változtatásával az eredetileg rossz egyensúlyt a természeteshez közelire alakíthatjuk. • Árnyalat (Hue) a színek egymáshoz viszonyított arányát értjük. Módosítása a színkörön való elfordítást jelenti. • Telítettség (Saturation) a színek élénkségét jelenti. Módosításával élénkíthetjük, vagy tompíthatjuk a színeket. Így azt is mondhatjuk, hogy a szín szürkeségének tartalmát módosíthatjuk. Így kisebb értéknél kevésbé telt, szürkés árnyalatot kapunk, míg nagyobb értéknél telt árnyalatot érünk el. • Fényesség (Lightness) a szürke skála intenzitását jelenti. Nagyobb értéknél sötétebb, kisebbnél világosabb színárnyalatot kapunk. • Poszterizálás (Posterize) a kép színeinek, illetve a képpontok fényereje skálázásának számát csökkenti. • Szépia (Sepia) a színes képből a régi fotókra emlékeztető barnás árnyalatot állít elő. • Monokróm (Monochrome) a színes képből szürke árnyalatú képet állít elő, azaz fekete/fehér képpé alakítja. • Invertálás (Invert) a kijelölt képet inverz képpé alakítja, azaz a színeit komplementereivel helyettesíti. Végeredményeképp fekete/fehér kép áll elő. 128
• Színkorrekció (Colour Correction) segítségével a kép alapszíneinek erősségét állíthatjuk be, erősíthetjük, vagy gyöngíthetjük. Ha egy képen például túl erős a kék, akkor ezt gyöngítve visszaállíthatjuk az eredeti színeket. • Élesség (Sharpners) a kép szegélyét, illetve a teljes kép kontrasztját befolyásolja. Növelésével egyre élesebb, csökkentésével lágyabb képet kapunk. • Hisztogramm (Histogramm) segítségével grafikusan megjeleníthetjük a különböző tónusú képontok eloszlását: vízszintes tengelyen a fényerő érétkei, a függőlegesen az egyes fényerő elemekhez tartozó képpontok száma jelenik meg. Módosításával a rossz expozíció vagy fényviszonyok hatása korrigálható. • Világosság (Intensity) az egységnyi térszögből szemünkbe érkező fény mennyisége. A színek kialakításához többféle úton is eljuthatunk. Alapvetően két típust különböztetünk meg: az additív és a szubtraktív színkeverés. Additív színkeverés esetén a színt alapvető 3 alapszínből „keverjük” ki: a vörösből (Red), a zöldből (Green), és a kékből (Blue). Ezt nevezzük az RGB színkeverésnek vagy színcsatornának. Tárolására általában színenként 8 bitet használunk, így az ilyen típusú szín egy pixele 24 bittel jeleníthető meg. Mindegyik szín 0 és 255 közötti értéket vehet fel, így a kikeverhető színek száma több mint 16 millió. A képszerkesztő szoftverekben rendszerint lehetőség van egy kép színeinek módosítására. Ezt rendszerint a 3 színcsatorna értékeinek egyenkénti beállításával érhetjük el. A 3 alapszínt az illető alapszín 255-ös értéke mellett a másik két szín nullára állításával állíthatjuk elő. De például egy sárgászöld árnyalatot a zöld 255-ös, a vörös 0, a kék 19 értékével érhetjük el. Ilyen elven működik többek között a TV képernyője is. Az additív színkeverést mutatjuk be a 2.73 ábrán. A szubtraktív színkeverésnél a fényforrás színéből kivonnak egyes hullámhosszokat. A szubtraktív színkeverést mutatjuk be 2.74-es ábrán. A színcsatornák száma ebben az esetben 4: a cián (Cyan), a bíborvörös (Magenta), a sárga (Yellow), és a fekete (Black). Ezt a színkeverési formát ezért CMYK-nak nevezzük, mivel a fekete színcsatornát itt K-val azonosítjuk – nem az ezzel összekeverhető kékkel (Blau). Megjegyzendő, hogy a legtöbb esetben a RGB színkeveréssel dolgozunk, de nyomtatásra célszerű a CMYK átalakítást elvégezni. Egy további színkeverés, az un. HSB, amelyet a Tektronix cég fejlesztett ki a Hue (árnyalat), a Saturation (telítettség) és a Brighness (fényerő) alkalmazásának 129
felhasználásával. Ezen értékek beállításával határozhatjuk meg a különböző színeket.
2.73 ábra Additív színkeverés a három alapszínből YUV három összetevőjű színes modell, ahol Y fényesség, U és V szín információ. A VHS-nél a fényesség és a szín információkat egy, un. kompozit jelbe sűritik. Az S-Video-nál fényesség és szín információk külön jelet képviselnek. Y/C-nek is nevezik, Y fényesség, C szín információk.
2.74 ábra Szubtraktív színkeverés 130
2.7
Képfeldolgozás számítógépen
2.7.1 Képfeldolgozó programok főbb jellemzői
Mielőtt konkrét rendszerekről beszélnénk, tekintsük át egy képfeldolgozó rendszerrel kapcsolatos elvárásokat. A képszerkesztő szoftverek fő jellemzői a következők (l. Gilbert): a. Egyszerű képszerkesztés Ide tartoznak a képek alapvető manipulációját végző parancsok szerint a forgatás, retusálás, alapvető hibák kijavítása, stb. b. Színkezelés és korrekció Publikációs és egyéb célokra sokszor szüksége van a kép színének korrigálására, átszerkesztésére. Erre sok szoftver alkalmas, amelyek lehetővé teszik többek között az egyes színcsatornák manipulálását és a CMYK beállítások hangolását is. c. Albumok készítése Az egyes képek megnyitása, megtekintése sok szoftver rendszerrel csak egyenként lehetséges. Ha albumot készítünk, akkor egyszerre az összes albumban lévő képet is megtekinthetjük kicsinyített formában. Lehetőség van e mellet az albumban levő képek manuálisan vezérelt egymás utáni megtekintésére, és a prezentációs szoftvereknél szokásos dia-bemutató (slide show) elkészítésére és elindítására is. d. WEB oldalak készítése Néhány képszerkesztő rendelkezik olyan sablonnal, varázslóval is, amely az ilyen oldalak elkészítését támogatja (pl. Corell, Adobe Photoshop). Ezek rendszerint a felhasznált memória optimalizálását, a képtömörítést is lehetővé teszik. e. Animáció Egyes programok, mint a Photo Guide, vagy az Adobe Photoshop rendszer rendelkezik olyan lehetőségekkel, amelyek a meglevő képek animálását teszik lehetővé. További képszerkesztési igények: • képek, képrészletek kivágása, elforgatása, • vörös szem effektus eltüntetése, • festékszóró alkalmazása, • karcok, gyűrődések, foltok eltüntetése, • képek világosítása/sötétítése túl/alulexponált esetben, • retusálási lehetőségek, 131
• színezés és árnyalatok elkészítése, • több fotó kombinálása, • képek elhelyezése különféle háttéranyagokon, • animáció, háttér és előtér szerkesztés, • kép küldése levélként, • képkeretezés különféle formában, • naptárak, üdvözlőlapok készítése, • konvertálás az egyes fájlformátumok között, • rétegek kezelése, • egyéb lehetőségek. A képkezelő rendszerek számos típusa ismeretes. Egyszerűbb programokat a Windows operációs rendszer is tartalmazza. A digitális kamerákhoz is adnak képletöltő és egyszerű kezelő szoftvereket (l. Olympos Comedia Master), de vannak professzionista „mindent tudó” rendszerek is, mint az Adobe Photoshop. A továbbiakban minden csoportból röviden ismertetünk egy-egy jellemző típust. 2.7.2 Képkönyvtárak egyszerű kezelése
A képekkel kapcsolatos könyvtárak kezelésére számos szoftver alkalmas. A fejezetben a legegyszerűbb, a Windows XP-hez adott szoftverek lehetőségeit tekintjük át. A Start menü és a jobb egér gomb lenyomásával számos lehetőséget kapunk. Mi válasszuk ki az Intéző menüpontot, majd a képernyőt jobb felső részén, a lefelé nyíl mellett aktivizálhatjuk az egyszerű képmegtekintőt. Válasszunk ki egy, a képeket tartalmazó alkönyvtárat. A képek kezelésére a következő lehetőségeink vannak: • Filmtrip • Thumbnails • Tiles • Icons • List • Details A Filmtrip az alsó sorban bemutatja a könyvtárban lévő képek kicsinyített változatát, a képernyő közepén pedig nagyban az aktuális képet. A nagy kép kijelölését az egérrel tehetjük meg. A képernyő jobb felső sarkában levő Go gombbal a teljes képernyőn a kis képek jelennek meg. 132
Ezeket a Windows Kép és Fax megjelenítővel (Windows Picture and Fax Viewer) vagy beállítástól függően más megjelenítővel (pl. M. Photo Editor) a teljes képernyőn is megtekinthetjük – bármely képet kiválasztva és kettőt kattintva rá. Ugyanezt érhetjük el a jobb egérgomb megnyomásakor megjelenő legördülő menü első elemének kiválasztásával (Preview). Ezen legördülő menü további lehetőségeket tartalmaz az aktuális képpel kapcsolatban: • Nyomtatás (Photo Printing Wizard aktivizálásával), • Edit (Paint rendszer aktivizálása), • Rotate Clokwise/Counter Clokwise (kép forgatása óramutató járásával megegyező/ellenkező irányba), • Scan for Viruses (víruskeresés a képen), • Open With (megnyitja a Microsoft Photo Editor, a Paint, a Picture Viewer Application vagy a Windows Picture and Fax Viewer programok valamelyikét – az aktuális képpel), • Send to (egy sor helyre – pl. levelezés, CD, DWD író, stb. – elküldi az aktuális képet) • Delete (kép törlése), • Properties (kép típusa, helye, mérete, felbontása, készítés/módosítás dátuma, de lehet címet, tárgyat, szerzőt, kulcsszavakat, megjegyzéseket a képhez készíteni). Itt adható meg a Windows alatt található képmegjelenítők, képszerkesztők listája, amit a kép megnyitásakor aktivizálhatunk. Ezek a fenti négy szoftver mellett továbbiak is lehetnek, mint például az: - Internet Explorer - ACD See - M. Access - Adobe Photoshop - M. Excel -Adobe Premie - M. FrontPage - ACL Instant Messenger - M. Office Document Imaging - Corel Photo Paint - M. PowerPoint - Corel Print Office - Notepad - Winamp - W. Media Player - WordPad Thumbnails menüpontban a képek kicsinyített változatai töltik ki a képernyőt. Kijelölve a képet az Open with…- nek megfelelő rendszer aktivizálódik. A jobb egér gomb az előző menünek megfelelő a lehetőségeket tekintve, egy kivételével: a kiválasztott képet átnevezhetjük. (Rename). 133
Tiles a képek típusának megfelelő piktogrammal jeleníteti meg a képet a név, kiterjesztés, méret megadásával. Az egér jobb oldali billentyűjének kétszeri lenyomásával a kép a kijelölt alkalmazással együtt jelenik meg. Icons menüponttal a képet a Tiles-hez hasonlóan, de sűrítve jelennek meg (9 egy sorban), és a jelzés csak a kép neve. A List paranccsal a képek piktogramja, a neve és kiterjesztése jelenik meg listaszerűen a képernyőn. A Detail programpont a képek piktogramja mellett a nevét, kiterjesztését, méretét, típusát, a módosítás és a felvétel dátumát, valamint a méretét mutatja meg. A fenti lehetőségeket megtaláljuk a rendszer View menüpontjában is. Ugyanebben a menüpontban kiválaszthatjuk, hogy a képet milyen szempont szerint rendezve akarjuk megtekinteni (összesen 32 féle szempont, kezdve a kép nevétől – a kameranéven keresztül egészen a termék verziójáig). A képek egymás utáni vetítését is megoldhatjuk ebből a rendszerből. Nevezetesen a megfelelő alkalmazásnál kiválaszthatjuk a vetítés (Slide show) menüpontot. 2.7.3 Olympus Comedia Master
A rendszert az Olympus típusú digitális számítógépekhez adják, de külön is meg lehet vásárolni. Egy egyszerű rendszer, amellyel kameráról letölthetjük a képeket, manipulálhatjuk a meglevő képeinket, albumot és egyéb objektumokat tudunk létrehozni, nyomtathatunk és egyéb műveletek végezhetünk. A főmenü a következő lehetőségeket tartalmazza :
• Képletöltés kamerától vagy médiáról (Get Images from Camera, from Media). • Fotók kezelése (Photo). • Indexképek előállítása (Index). • Naptárak létrehozása (Calendar). • Levelezőlapok készítése (Postcard). • Albumkezelés (Album). • Panorámaképek előállítása – több képből (Auto panorama). • Képernyő háttérkép készítése (Wallpaper).
134
2.7.3.1 Képletöltés kameráról vagy médiáról A kamera menüpontban a géphez kötött digitális fényképezőgép kiválasztott képeit tölthetjük le USB vagy soros (serial) portról. A médiáról való képletöltés menüponttal a gépen levő tárolóeszközökről, hálózatról hozhatunk át képeket. 2.7.3.2 Fotók kezelése A menüpontban a meglevő képállományokból választhatunk ki egy (al) könyvtárat, amelyben a képei megjelennek kicsinyítve a képernyő jobb oldalán – a kép nevével, típusával és a kép létrehozásának dátumával. Az egyes képeket a jobb oldali keretben kiválasztott formában jeleníthetjük meg 1-9-et egy lapra helyezve. Az itt elhelyezett képeket szerkeszthetjük tovább, vagy kinyomtathatjuk. Az aktuális képernyőn a lehetőségek a következők: Properties (tulajdonságok) menüponttal a kiválasztott kép kiterjesztését, méretét pixelben, színmélységét, fájlméretét, helyét, fényképezés és utolsó módosítás dátumát tudjuk megjeleníteni. Ezen kívül lehetőség van a képhez kapcsolt zene lejátszására – ha ilyen korábban volt – illetve zene felvételére is. Ebben a menüpontban megjeleníthetjük a képhez kötött szöveget is. A második menüpontban az aktuális kép forgatását végezhetjük (Rotate) az óramutató járásával egyező/ellenkező irányban 90 fokkal, illetve 180 fokkal. Az Edit menüpontban a kép különféle tulajdonságait módosíthatjuk. Itt a korábban említett forgatások mellett vertikálisan és horizontálisan tükrözhetjük a képet (Flip). Az Edit alsó sorában megjelenő piktogram sorozattal a kép egy részét kivághatjuk, másolhatjuk és megadhatjuk azt az alakzatot, amire az előbbiek vonatkoznak. Lehetőség van a kép nagyítására/kicsinyítésére, valamint a kiválasztott könyvtárban a képek előre/hátra léptetésére. Az Image harmadik menüpontban a kép pixelszámának csökkentésére/növelésére van lehetőségünk. Crop (vágás) esetén a képből részleteket vághatunk ki. A kivágott részt vagy kerettel, vagy a pixelek számával határozzuk meg. A kivágott kép mérete a képernyőn megegyezik az eredeti mérettel. A Text menüponttal szöveget helyezhetünk el a képen. Kiválaszthatjuk a karakterkészletet, a normál, dőlt, vastagított, vagy vastagított-dőlt betűtí-
135
pust és a szöveg színét. A szöveg nagyságát és helyét a kurzorral (egérrel) tudjuk meghatározni. A Template Superinpose menüponttal a kép keretét, illetve hátterét adhatjuk meg 10 előre megadott képpel összekapcsolva. Szűrési lehetőségek A képpel kapcsolatos szín és egyéb korrekciók, un. szűrők – szinte mindegyike elérhető a rendszerben. A szűrés eredményét is megnézhetjük egy kisebb képen. Sajnos az egyes állítási lehetőségek színvonala nem éri el a professzionális szoftverek ilyen irányú lehetőségeit. Az első menüpontban a fényerő és kontraszt (Brightness and Contrast) manipulálásait itt végezhetjük el, amelyet –100, +100 intervallumban állíthatunk. A Gamma értéke 0.4-2.5 között variálható. Az újraméretezés (Resize) a kép vízszintes és függőleges képpontjainak számát módosíthatjuk százalékosan vagy abszolút értelemben. A Color Balance (színegyensúly) segítségével a kép piros, zöld és kép színezetét erősíthetjük, vagy gyengíthetjük egyenként. A következő menüpontban a Hue (árnyalat), Saturation (telítettség) és a (fényesség) Lighness értékét állíthatjuk be. A Sharpness (élesség) menüpont a képélesség állítására szolgál 0-7 intervallumban. Ellenkező irányú folyamatot szabályoz a Blur (életlenítés) menüpont. A Red-Eye Reduction (piros szem effektus) menüpont a piros szem effektust korrigálja. Az Instant fix (gyors rögzítés) egyszerre állítja be automatikusan a fenti főbb paramétereket. A Sepia (szepia) a régi fényképekhez hasonló barnás árnyalatokra képezi le a színes képet. Végül az utolsó paraméter a Monochrom szűrőket szürkeárnyalatos képpé alakítást végzi. Megjegyzendő, hogy a fenti filtereket fekete-fehér kép esetén is alkalmazhatjuk, hatásuk értelemszerűen alakul. Például a színegyensúly esetén az alapszíneket keverhetjük a képhez. A legutolsó főmenüponttal a nyomtatást vezérelhetjük és beállíthatjuk a különböző paramétereket. Index Index főmenüpont alatt a képernyő közepén indexkép helyek jelennek meg. Ezeket tetszés szerinti képállományokból, akár többől is összeállíthatjuk. A sorok és oszlopok számát 1 és 12 között állíthatjuk be. Az indexképeket vagy egyenként egérrel való áthúzással, vagy az Add all (add mindet) gombra való kattintással tölthetjük fel. Ez utóbbi esetben a baloldalon megjelenő képek mindegyikét elhelyezzük az indexképernyőn. Az elkészített indexképeket ezután egyenként szerkesztjük az Image illetve a Filter parancsokkal. Ezután az indexkép nyomtatható. 136
Naptár készítése A (naptár) Calendar funkcióval megadott évhez tartozó naptárakat készíthetünk el és nyomtathatunk ki. Megadhatjuk, hogy hány hónapra vonatkozó naptárt hozzunk létre (1,2,3,6,12 hónap) egy lapra. Több hónap kiválasztása esetén módosítható a hónapok elhelyezése és a képek száma. Így 12 hónap esetén összesen 5 formátumot választhatunk ki, és ezeken 12 vagy 3 kép szerepelhet. Képeslap készítése A rendszerrel lehetőségünk van saját képpel, képekkel ellátott levelezőlap küldésére is. Többféle formátumot választhatunk a kép és szöveg elhelyezésétől függően. Az alap (Basic) változat mellet lehetőség van (Greetings Cards) üdvözlőlap és (Others) egyebek kiválasztására. Az Üdvözlőlap lapra előre elkészített szövegeket is tehetünk (Boldog Új Évet, Boldog Karácsonyt, stb), és saját szövegeket is beírhatunk kiválasztva a karaktertípust, nagyságot, stb. Az Egyebek menüpont 3 formátumot ajánl fel a szív a 3 kör és a 5 négyzet. Ezek mindegyikébe képeket illetve az üdvözlőlapra tetszés szerinti szöveget helyezhetünk el. A (Stamp) bélyegző előre megadott szövegeket tartalmaz, mint a Kellemes Nyaralást, Boldog születésnapot, Gratulálok, stb. szövegeket. A lap összeállítása után a megfelelő kiválasztott nyomtatón kinyomtatható. Albumok kezelése A rendszer album összeállítására és nyomtatására is alkalmas; de a tárolás nem lehetséges. Megadható az egy oldalon elhelyezkedő képek száma (1-6) és elhelyezése. Írhatunk minden képre vagy kép alá saját szöveget (Text), de kiválaszthatunk előre elkészített szövegeket is (Stamp). A látvány sokféle képkerettel és háttérszínnel fokozhatjuk. Panoráma A menüponttal panoráma képeket készíthetünk. A panoráma képek 2 vagy több kép kompozíciójával állnak elő. Csak olyan képekből állíthatunk össze panoráma képet, amelyek ilyen módban kerültek felvételre a fényképezőgépen. Képernyő háttérkép A (Wallpaper) képernyő háttérkép előállítását is támogatja a rendszer. Itt kiválasztható az előre megadott színek közül a háttérszín is. A képernyőre a Text (szöveg) menüponttal tetszés szerinti szöveg is felvihető. A képernyő formátumok változatosak, 1-6 kép helyezhető el négyzetben, körben, satírozva és egyéb lehetőségeket kihasználva. 137
2.7.4 Microsoft Photo Editor
A rendszer főmenüje a szokásos: Fájl, Szerkesztés, Kép, Effektek, Eszközök… A Fájl menüpontban néhány elemet megemlítünk. Az egyik a Visszaállítás (Reset), amely az utoljára mentett verzióra való visszaállítást jelenti. A másik két parancs a Szkennelés (Scan Image) aktivizálása és a Szkenner kiválasztása (Select Scanner Source). A Tulajdonságok (Properties) menüpontban egy képre vonatkozó felbontást, a színmélységet, a kép méretét és az elfoglat bájtok számát nézhetjük meg. Itt is megváltoztatható a színmélység (24 bites színes és 8 bites szürke, és 1 bites F/F.). A Szerkesztés (Edit) menüpontban a más rendszerekben szokásos kivágás, másolás, beillesztés, visszavonás, stb. műveleteket végezhetjük el. A Nézet (View) pontban többek között a nagyítást/kicsinyítést és a kép körül elhelyezett „koordináta tengelyt” és ennek mérőszámát (pixel, incs, cm) adhatjuk meg. A kép (Image) menüpont a Levágást (Crop), az Újra méretezést (Resize), a Forgatást (Rotate), a Fényességet (Brighness) adhatjuk meg, de beállíthatjuk a Kontraszt (Contrast) és a Gamma értékeket minden színre, vagy alapszínként, és ugyanezt a műveletet rábízhatjuk a számítógépre is (Auto Balance). A Hatások (Effect) alatt számos eszközt találunk. A keményítés (Sharpen) és a lágyítás (Soften) a szokásos műveleteket végzi. A Negatív a kép negatívját állítja elő az összes színre, vagy fekete fehér kép esetén. A Poszterizálás (Posterize) paranccsal a színek számát csökkenthetjük az összes alapszínre vagy színenként (1-8 bites színmélység). Az Élek (Edge) paranccsal a vékony/vastag (horizontális) vertikális éleket határozhatjuk meg. A kép olyan lesz a kiválasztott élekre, mintha színes golyóstollal rajzoltuk volna meg. A Kréta és Faszén (Chalk and Charcoal) menüponttal a képet olyanná varázsolhatjuk, mintha ezekkel az eszközökkel hoztuk volna létre. A Domborítás (Emboss) paranccsal a kép „domborítását” végezhetjük el különféle irányokból és mértékben. A Grafikus toll (Graphic pen) segítségével tollrajzot hozhatunk létre. A Vízfesték (Watercolor) segítségével vízfestményt állíthatunk elő. Ólomüveg (Stained Glass) parancs a képből ólomüveg mozaik képet készít – a beállított méretnek megfelelően. A Bélyegző (Stamp) egy olyan fekete/fehér képet állít elő, mintha bélyegzőt használnánk. Az Anyagmintás kitöltés (Texturize) parancs a képet úgy építi fel, mintha a kiválasztott anyagból készítettük volna el.
138
Az Eszközök (Tools) menüpontban a kép ecsettel történő festését (Smudge), kiválasztott részeinek keményítését (Sharpen) és a kiválasztott színek áttetszőségét módosíthatjuk. 2.7.5 Adobe Photoshop
A professzionális képfeldolgozó eszközök egyike az Adobe Photoshop. Szinte mindent tud a raszteres képszerkesztésben, és egy sor extra lehetőséggel is rendelkezik – mint a hálózatkezelési elemek, vektoros képek, rétegek, extra fájlformátumok, szkennelés és digitális kamera képeinek beolvasása, vektoros vágógörbék, stb. A rendszer lehetőséget ad az Acrobat Reader szoftver és Postcript maghajtók telepítésére is. A rendszer újabb verziója (6,7) további hasznos modulokat tartalmaz: After Effects síkbeli és térbeli animációs és videofeldolgozó program. A Dimension 3D modellező program. A modelleken használhatunk vektorgrafikát és CMYK színezést. Az Illusztrátor vektoros rajzszerkesztő program. Segítséget nyújt Web oldalak összeállításához, bemutatók, kiadványok szerkesztéséhez. A QuarkXpress-hez hasonló kiadványszerkesztő programot is tartalmaz. A Page Maker különféle kiadványok szerkesztését segíti elő. A Premiere multimédia szerkesztő program, amely videó, hang, szöveg szerkesztésére, montírozására alkalmas. A végeredmény 16 féle formában jelenhet meg (CD, videó, Web,…). A raszteres képek vektorizálását a Streamline programmal végezhetjük el. Mivel a rendszer részletes ismertetése meghaladja a rendelkezésre álló terjedelmet, így csak a rendszer által kezelt fájlformátumokat ismertetjük, valamint a menüpontok főbb lehetőségeit foglaljuk össze. 2.7.5.1 PhotoShop fájlformátumok A rendszer kezelni tud szinte minden létező fájlformátumot. Így ismeri a BMP, GIF, JPEG, PDF, és TIFF formátumot. Külön kell szólnunk a saját fájltípusról, a PSD, PDD (PhotoShop) állományokról. A nem tömörített kép egy sor plusz információt is tartalmaz: a rétegek mellett egy öszszetett képet is. A kép lehet szürkeárnyalatos, RGB, CIE Lab, CMYK és egyéb színpalettás. Az EPS (Encapsulated Postcript Format) a fenti színárnyalatokkal dolgozik és a PhotShop saját fájlformátuma. Bináris és JPG tömörítéssel rendelkezik. A képet Postcript nyomtató feldolgozás nélkül tudja nyomtatni és néhány professzionális képfeldolgozó is beolvassa (pl. Corel Photo 139
Paint, MS Photo Draw). Az állományok része lehet a JPG és a TIFF formátum is. A rendszer kezelni tudja a PCD (Photo CD) formátumokat is a Base/16-tól egészen a 68 Base formátumig. Van egy további érdekessége a rendszernek: a PDF (Adobe Acrobat formátum) fájlok beolvasása és kezelése. A beolvasást File, Import, PDF Image parancssorral végezhetjük el. A képhez fűzött megjegyzést a File, Import, Annotation parancssorral olvashatjuk be. A beolvasott képek a továbbiakban raszteresen kezelhetők. Természetesen PDF formátumban bármely képet elmenthetünk, mégpedig Zip vagy JPEG sűrítéssel. Ez utóbbi négyféle sűrítési lehetőséget enged meg. Az ilyen képek a továbbiakban megjeleníthetők az Acrobat Reader-rel. Megjegyzendő, hogy az IMPORT paranccsal szkennerről és digitális fényképezőgépről (WIAWindows Image Acquisiton) is beolvashatunk képeket a Windows ME és XP verziók esetén. 2.7.5.2 Program menüszerkezete A rendszer a szokásos elrendezésben tartalmazza a fő menüpontokat: File, Edit, Image, Layer, Select, Filter, View, Windows, Help. A beállítástól függően további ablakok jelenhetnek meg, melyek ikonjai a munka gyorsabb végzését segítik. A File menüpont fő elemei: • New (új) új fájl készítése. • Open (megnyitás) már meglevő rajz esetén. • Open as (megnyitás mint) olyan fájlok esetén alkalmazható, amelyeknél a kiterjesztés nem egyezik meg a típussal. • Open Recent (utolsók megnyitása) az utoljára használt képek valamelyikét ajánlja fel megnyitásra. • Brose (tallózás) az aktuális könyvtár képeit kicsinyítve bemutatja, és ezek közül választhatunk. • Close, Save, Save as, a szokásos műveleteket jelenti. • Save for Web (mentés Webre) a hálózati formátumú mentést teszi lehetővé. • Revert (visszatérés) a képet a kiindulási állapotra állítja vissza. • Place (behelyezés) egy új AI, PDP, PDF, EPS és egyéb típusú fájlt, mint réteget helyezhetünk be egy megnyitott képbe.
140
• Import (behozatal) PDF típusú kép, megjegyzések beolvasására illetve szkennerről vagy digitális fényképezőgépről kép behozatala. • Export (kivitel) az A. Illusztrátor programba (AI kiterjesztés) beolvasható állomány elkészítése. • File Info (fájl információk) parancs az aktuális rajzra vonatkozó mintegy 10 adatot jelentet meg, illetve teszi szerkeszthetővé ezen adatok megadását. • Page Setup, Print with Preview, Print, Print One Copy az egyéb rendszereknél szokásos parancsok. Az Edit (szerkesztés) menüpont fontosabb parancsai: • Undo State Change (állapot visszavonás) Step Forward (lépés előre), Step Backward (lépés hátra) a képmanipuláció fázisaira vonatkozó parancsok. • Cut (kivágás), Copy (másolás), Copy Merge (másolás összefésülés), Paste (bemásolás) Clear (törlés) a szokásos műveleteket hajtják végre. • Check Spelling (szóellenőrzés), Find and Replace Text (keresd meg és helyettesítsd a szöveget) a Word szerkesztőnél szokásos parancsok. • Fill (kitöltés), Stroke (körvonalazás) a parancsnak megfelelő műveleteket végzi. • Define Brush (ecset), Pattern (minta), Custome Shape (alakzat) az előbbiek létrehozását, meghatározását végzi. • Purge (kiürítés). • Color Setting (színbeállítás), Preset Manager (mintavezérlő), Prefences (beállítások) különféle beállítások végzésére szolgál. Image (kép) az alábbi fontosabb képmanipulációkat végzi: • Mode (mód) a színmódok beállítására szolgál, ahol 8 típust állíthatunk be, megadva különböző paramétereket (pl. csatornánkénti listázva). • Adjust (korrekció) összesen 18-féle beállítást tesz lehetővé a fényességtől, színbeállításoktól kezdve a különféle színvariációk kiválasztásáig. • Apply Image (kép alkalmazás), Calculation (számítások) két kép szín és egyéb csatornái közötti beállításokat tesz lehetővé. • Imege Size (képméret), Canvas Size (rajzvászon mérete), Rotate Canvas (rajzvászon elforgatása) a rajz különböző beállításait – méret, felbontás – módosítja. Layer menü fontosabb parancsai: 141
• New (új) új réteg létrehozására szolgáló parancs, amely számos lehetőséget tartalmaz. • New Fill Layer (új kitöltő réteg) esetén az aktuális rétegeket különböző képmanipulációkkal láthatjuk el. • Change Layer Content (réteg tartalom módosítása) paranccsal a színátmenetet, a színmintázatot és a réteg egyéb paramétereit állíthatjuk be. • A további parancsok a rétegre vonatkozó beállításokat vezérlik. Select (kijelölés) menüsor fontosabb parancsai: • All (teljes) kijelölés • Deselect (kijelölés megszüntetése) a parancs értelmének megfelelően hajtódik végre. • Reselect (kijelölés megismétlése) a parancs értelmének megfelelően hajtódik végre. • Modify (módosítás) esetén a határvonalakat, ennek finomítását (Smooth) és bővítését (Expanded) és zsugorítását (Contract) vezérelhetjük. Filter menü főbb lehetőségei: • Artistic (művészi) menüpont alatt mintegy 15-féle manipuláció végezhető el (papírkivágás, színes ceruza, neonfény, festőkés, szivacs, stb.). • Blur (homályosság) menüponttal a kép élességét/életlenségét állíthatjuk be. • Distort (torzítás) esetén egy sor képtorzítási lehetőséget használhatunk ki. • Noise (zaj) parancs a képbe különféle zavaró hatást tud belekeverni. • Render (alkotó) esetén 3D átalakítást, felhőket és egyéb fényhatásokat keverhetünk az aktuális képbe. View menüpont fontosabb parancsai: • Proof Setup a képterület különféle színbeállítását teszi lehetővé. • Zoom In (nagyítás bekapcsolása), Zoom Out (kikapcsolása), Fit on Screen (képernyő nagysághoz igazítás) az aktuális kép képernyőn elfoglalt helyzetét, a nagyítást állítja be. • Show Extras (extrák megjelenítésére) a kép rácsainak, segédvonalainak, kiválasztás határainak, stb. szabályozását teszi lehetővé. A Window menüben a kép(ek) megjelenítésével kapcsolatos szabályozást határozhatjuk meg:
142
• Cascade (lépcsőzetes), Tile (cseppszerű), Arronge Icons (ikonos elrendezés) megjelenítés vezérlése. • File Browser (fájl keresés) parancs a kiválasztott könyvtárban megjeleníti az aktuális tartalmat, „bélyegképek” formájában. • Navigátor (kereső), File Browsor (fájl kezelő) parancsával a kijelölt könyvtár képei közül válogathatunk. • Colours (színek) paranccsal a színpalettát kapcsolhatjuk be/ki, vagy a kép RGB, piros, zöld, kék komponenseit nézhetjük, illetve állíthatjuk be. • Character (karakter), Paragraph (bekezdés) parancsokkal a karakterek típusát, nagyságát, a bekezdésen belül érvényes beállításokat határozhatjuk meg a szövegszerkesztőkhöz hasonlóan. Help parancs főbb lehetőségei: • Off Line (hálózat nélküli) esetben a rendszer eltárolt Help-jét (segítségét) használhatjuk. • Internet (hálózat) esetén ezt a lehetőséget használhatjuk ki. 2.8. Képek tárolása Adatok átmeneti tárolása különböző, általában mobil eszközöket fejlesztettek ki. Egy hosszabb külföldi út alkalmával ugyanis a memóriakártyák – mégha 1GB-osok is – és a DV szalagok hamar betelnek. Ezek mentésére, ürítésére vagy egy laptopot viszünk magunkkal (ami általában nehézkes), vagy egyéb nagykapacitású mobil tároló egységet szerzünk be. Többféle típus ismeretes. Az egyik fő típus egy nagykapacitású merevlemezt tartalmaz és a hozzáadott szoftver segítségével néhány egyszerű művelet elvégzésére alkalmas. Ilyen műveletek: letöltés fényképezőgépről illetve filmfelvevőről, lejátszás TV-n vagy audió – videó rendszeren, törlés, stb. Kaphatók egyszerűbb berendezések is, amelyeket elsősorban tárolásra használunk. Ilyen például a Vosonic 3320, amely 40 GB merevlemezzel rendelkezik. A beépített kártyaolvasóval többféle kártyformátumot is kezel. E mellett ezekbe a berendezésekbe elsősorban üzleti célból egy sor egyéb lehetőséget is beépítenek, mint az FM rádió, MP lejátszás és a diktafon funkció. A következő család az ideiglenes tárolás mellett a megjelenítést is lehetővé teszi. Ilyen készüléket forgalmaz többek között a NIKON cég (Coolwalker MSV-01), amely különféle memóriakártya bemenettel rendelkezik, saját 6,3 centiméteres megjelenítője van, a tárolókapacitása pedig 30 GB. 143
2.75 ábra Apple iPod berendezése 60 GB tárolókapacitással A másik irányzat egy kisebb, néhány 10 dekás zsebben is hordható számítógépet ajánl tárolóeszközként. Kapacitása változó, 1-2 GB-tól 30300 GB-ig terjed. Az előbb említett családhoz képest sokkal több funkciót tartalmaz és rendszerint saját képernyővel is rendelkezik. Ezen család egyik jeles tagja az Apple cég iPod nevű készüléke, amelynek 1, 2, 15, 20, 40, 60 Gb-os változata létezik. (2.75 ábra). A számítógép meglehetősen sokáig működőképes hálózat nélkül is: a korábbi változatok 6 óráig, az újabb készülékek 12 óráig működnek akkumulátorról. A készülék 4 nyelvű menürendszerrel, sztereo hanggal (20-2000 Hz), 5 féle hangformátum lejátszásával, FireWire vagy USB és sztereo hang kimenettel és saját LCD képernyővel rendelkezik. Sajnos mindkét típus drága (persze összevetve a memóriakártya árával – kimondottan olcsó), a 60 Gb-os hordozható lemezes egység esetén 50 e Ft, at iPod pedig 90 e Ft körül van (2005-ben). Az Iomega cég például egy 60GB-os egységet dobott piacra, aminek a funkciója hasonlítanak egy DVD lejátszóra, és természetesen távirányítót is tartalmaz (l. 2.76 ábra).
144
2.76 ábra Iomega archiváló berendezése
145
3. Hangfeldolgozás 3.1 Hangfeldolgozás input egységei Az 1.1 ábrához kapcsolódva néhány eszköz fontosabb jellemzőit adjuk meg a fejezetben a teljesség igénye nélkül. Ezek azért fontosak, mert ezen ismeretek nélkül az elvárt és az általunk kitűzött célokat nem érhetjük el. A hangfeldolgozás illetve a mozgóképek hangosításának tanulmányozásához meg kell ismernünk a fenti eszközök paramétereit. 3.1.1 Mikrofon
A mikrofon hang elektromos jellé való átalakítására szolgáló eszköz, amely a hang tulajdonságától függően a rezgésből elektromos áramot állít elő. Az idők folyamán sokféle ilyen berendezést állítottak elő. A működési elvük a különböző lehet. A továbbiakban bemutatjuk a leggyakrabban használatos típusokat 3.1.1.1 Szénmikrofon Az egyik legegyszerűbb és legkorábban használatos mikrofon a szénmikrofon. A felépítése egyszerű: egy szigetelőanyagból készült hengernek a tetején egy vékony lemez u.n. membrán van elhelyezve. A hengerben laza széndarabok kerülnek elhelyezésre, ami viszonylag nagy ellenállást képvisel. A membránon és a széndarabokon keresztül egyenáram folyik. A hang a membránt rezgeti, ami a széndarabok összenyomását eredményezi, ami a hangmagasságtól és a hangerősségtől függ.
3.1 ábra Szénmikrofon felépítése 146
Ha a szénszemcsék a hang hatására összenyomódnak, a szerkezeten nagyobb áram folyik át, ellenkező esetben pedig kisebb. Így a hang tulajdonságait és a szerkezetet kihasználva megvalósul a hang elektromos árammá történő átalakítása. A hang átvitele viszonylag gyenge, 100-5000 Hz között változik. Működése közben nagy -– hangra nem jellemző zavaró jelsorozat is keletkezik, így a hangátvitele nem elég jó minőségű, ezért elsősorban beszéd átvitelére alkalmas. A szénmikrofont mutatjuk be az 3.1 ábrán.
3.2 ábra Kristálymikrofon kétféle megvalósítása 3.1.1.2 Kristálymikrofon A kristálymikrofon bizonyos kristályok olyan tulajdonságát használja ki, hogy a kristályba jutó mechanikus erő hatására feszültség keletkezik. A feszültség nagysága függ attól, hogy a kristályra milyen erővel hat. Két típus létezik: az egyikben a hangot egy kristály membrán fogja fel, az elektromos áram ezen keletkezik. A másikban a rugalmas membrán mechanikus összeköttetésben van a kristállyal, ami nyomás hatására előállítja az elektromos áramot. Az első típus hang hatására előállított jelszintje 0.1-0.5 Volt, az utóbbié alacsonyabb 0.05-0.2 Volt. A frekvenciaátvitel valamivel jobb, mint a szénmikrofoné: 120-6000 Hz. Jobb típusok esetén az alsó és felső határ is növekszik, ezek átvitele 80 – 10 000 Hz. Mivel érzékenyek a környezeti körülményekre (hőmérséklet, páratartalom) és a rázkódásra, alkalmazásuk fokozatosan kivonul a használatból. Ezt mutatjuk be az 3.2 ábrán. 147
3.1.1.3 Dinamikus mikrofon A dinamikus mikrofon jelenleg a legelterjedtebb mikrofonfajta. Működési elve hasonlít a hangszóróhoz. A hang itt szintén egy membránt rezget meg. Ehhez van erősítve egy 2 lengőtekercs, amihez a hang hatására egy állandó mágnesben mozognak. Az elektromágnesesség szabályai szerint a tekercsek elmozdulásának eredményeképp áram indukálódik. A két tekercs végéről vezetjük el az áramot. A dinamikus mikrofon működési elvét mutatjuk be az 3.3 ábrán.
3.3 ábra Dinamikus mikrofon vázlatos felépítése A dinamikus mikrofonból igen kis feszültség jön ki: 0.1 – 0.5 V, de az átvitele jó. Még az átlagos konvencionális típusok is megközelítik a HIFI (20-20 000HZ). szabványt. Átlagos frekvencia átvitelük 50 – 18 000 Hz. Torzításuk meglehetősen kicsi, elvileg torzításmentes. 3.1.1.4 Kondenzátormikrofon Professzionális igényeket kielégítő mikrofontípus. Működési elve: egy kondenzátort építenek be, amely a hang hatására változtatja kapacitását, és a töltések kiegyenlítésekor elektromos áram keletkezik. Az áram igen alacsony, így a mikrofonba erősítő beépítése szükséges. Átvitele általában megegyezik a HIFI minőséggel (20 – 20 000 Hz), és a
148
teljes tartományba egyenletes erősségű az átvitel. Torzítása általános szinten alacsony. A kondenzátormikrofon elvi felépítését mutatjuk be az 3.4 ábrán.
3.4 ábra Kondenzátormikrofon felépítése 3.2.1.5 Digitális mikrofon A digitális világ fejlődése és digitális hangtechnika megjelenésével a teljes hangátvitel, erősítés, stb. digitálissá vált. A rendszer két végén lévő eszköz, a mikrofon és a hangszóró ez alól kivételt képez. Így valójában digitális mikrofonok nem léteznek, annak ellenére, hogy ezeket reklám fogásként hirdetik. Az igazság az, hogy vannak olyan mikrofonok, amelyek kimenő jele digitális. Ezek azonban analóg jelekből analóg elektromos áramot képeznek, a digitalizáló áramkört (az A/D konvertert) viszont beépítik a mikrofonba. A jelek mikrofonból történő átvitele során ugyanis különféle analóg elektromos átalakítókat használunk. Ezek célja a mikrofonból kijövő alacsony jelszint erősítése és a zajok, elektromos zavarok elleni küzdelem (mikrofonerősítő, analóg kábel, stb.). Ezek kiküszöbölésére az analóg áramkörök helyett egy A/D konvertert és további digitális áramköröket (erősítő) alkalmaznak. A digitalizálás másik előnye, hogy könnyebb a mikrofonok távvezérlésének megoldása, a be és kikapcsolás, a mikrofon legjobb irányának beállítása a megfelelő iránykarakterisztika meghatározására, stb. A digitális – elsősorban professzionista kondenzátormikrofonok elterjedését hátráltatta, hogy az elektronikus áramkörök, az A/D konverter és erősítő – nem volt elég jó minőségű. A jó átvitelhez ugyanis 13 dB-nél 149
jobb jel-zajviszonnyal rendelkező áramkörökre van szükség. A csúcskategóriának számító gyártmányok (A/D konverter) jel-zaj viszonya 125 dB körül van, a gyengébbek 5-10 dB-nél gyengébbek. Egy szabvány a 2000-es évek elején elkészült (AES 42-2001). A szabvány továbbfejlesztésén, a távvezérlés, tápellátás, szinkronizáció problémáinak megoldásán jelenleg is nagy erővel dolgoznak. Jelenleg a felhasználástól függően többféle típust alkalmaznak. Nagyobb helységek, zenekarok esetén több dinamikus mikrofont használnak, amelyek átvitele változó, általában 80 - 1300 Hz. A csíptetős – vezetékes vagy vezeték nélküli mikrofont a személyre rögzítik és egy személy hangjának felvételére szolgál. A csiptetős mikrofon helyett néha fejmikrofont alkalmaznak hasonló célokra. A dinamikus mikrofonhoz hasonló célokra alkalmaznak jobb hangátvitellel rendelkező kondenzátor mikrofont. A puska mikrofont néhány fokos szögben érkező hangok felvételére használják, aminek hatósugara lényegesen nagyobb az előbbi mikrofonoknál. Néhány speciális hanghoz erre a célra készített mikrofont használnak. Ilyen speciális mikrofonok általában több tízezer forintba kerülnek. Néhány jellegzetes típus: dob és lábdob, fúvóshangszer, trombita, pergődob, gitár, vokál mikrofon, de néhány típus kondenzátormikrofonos változatban is kapható (pl. vokál). 3.1.2 Rádió
A rádió a hangbemenet egyik jeles képviselője. Néhány, a céljaink tekintetében fontos jellemzőt a továbbiakban foglalunk össze. A rádióadások különböző hullámhosszokon folynak. Megkülönbözetünk hosszú, közép, rövid és ultrarövid hullámsávokat. A hosszúhullámsávban adnak az 1000 – 2000 m illetve a 150 – 300 KHz-ig terjedő hullámokat sugárzó adók. Jó hangminőség ebben a hullámsávban nem érhető el. Adás kizárólag monó. Hazánkban nincs olyan adó, amely ebben a tartományban működne. Középhullámsávhoz tartoznak a 200 – 600 m illetve 500 – 1500 KHz között terjedő hullámokat kibocsátó műsoradók. Középhullám terjedési viszonyai közepesek. Ezen adók monó módban működnek, és hangminőségük nem túlzottan jók. Dinamikája nem megfelelő, maximum 25 dB. Rövidhullámú adók 10 – 160 m-es sávban, 3.7 – 29 MHz-ig terjedő hullámsávban működnek. A teljes sávon többféle adó is működik (kereskedelmi, repülési, tengerhajózási, katonai, stb), ezért a hullámsávot két 150
tartományra osztották fel: a műsorszóró és a nem műsorszóró részre. A rövidhullámot is vevő rádiókészülékeken csak a műsorszóró adók sávja fogható (10 – 49 m, 29.8 – 6.25 MHz). Ezen adók szintén monóban adnak, hangfrekvenciás sávszélességük 4.5 KHz, dinamikája 20 – 22 dB. A földfelszíntől távolodva felfelé terjednek, ezért csak néhány 10 km– en belül foghatók. Az ionoszféra viszont visszaveri a hangsugarakat, így sokszor az adótól egész messze, 600 – 2000 km-es távolságban is foghatók. Hangátviteli minőségük gyenge, amely függ az évszaktól és napsugaraktól is. Hangminőségük a középhullámmal azonos. Ultrarövidhullámú adók 2 hangsávban adnak: az OIRT szabály a 4.5 – 4.1 m-es sáv (66 –73 MHz). A nyugateurópai, amerikai hullámsáv pedig a CCIR szabvány szerint működik, amely 3.43 – 3m-es sávon sugároz (87.5 – 100 MHz). Az adás nagyon jó minőségű: • - általában sztereo adók • - a hangleadás egyenletes erősségű • - nagy hangfrekvenciás sávszélességű (15 KHz). Hátránya, hogy az adónak és a vevőnek „látni kell egymást”. Ezen hullámok az adótól a Föld érintője mentén terjednek. Így a hatótávolság az adó magasságának is függvénye, ezért telepítik magas pontokra (Széchenyi hegy, Kékes, Szentesi adó: >200 m). A jelenleg kiépített URH lánc segítségével több adó lefedi az ország teljes területét. A rendszer dinamikája is meghaladja az előbb ismertetett adókat, monó esetben 45 – 46 dB, sztereo üzemben pedig 40 – 42 dB. A rádió minőségénél fontos tényező az erősítő minősége, és az alkalmazott hangszóró is. Ugyanis hiába van egy URH adónak nagy frekvencia tartományú átvitele, ha a rádió erősítője és a hangszórója nem éri el ezt a szintet. A teljesség kedvéért néhány szót kell szólnunk a digitális rádiózásról. A digitális adathordozók és eszközök elterjedésével fokozatos igény mutatkozott a digitális műsorszórás iránt. Az elterjedése azonban lassú a nagyszámú analóg adó és készülék miatt. Az első digitális rádiósugárzás 1986-ban indult meg kísérleti jelleggel. A kísérlet során az analóg adással együtt digitálisan is adták a műsort. A digitális adás és vétel a jellegből kifolyólag számos előnyt rejt. Az adás megbízhatóbb, a hangminőség egyenletesen jó a szolgáltatás nyújtható – közelítve a multimédia adta lehetőségeket. A frekvenciahasználat is gazda-
151
ságosabbá válik, és a sugárzáshoz kevesebb energia szükséges. A továbbítás földi vagy műholdas sugárzással vagy kábel segítségével történik. A műsorszórók nem a teljes adást sugározzák, hanem veszteséges tömörítést alkalmaznak. Legelterjedtebb sűrítő eljárások az MPEG (Layer II), vagy a mobiltechnikában alkalmazott CELP. A digitális adás több MHz sávszélességgel rendelkezik. Ahhoz, hogy ez az analóg műsorszórás spektrumában helyezkedjen el, át kell konvertálni a 4.5 – 10 KHz tartományba – amplitúdómodulált műsorok esetén. Ehhez a digitális, 0, 1 jelekből álló jelsorozatot is modulálni kell. Erre különféle eljárásokat dolgoztak ki. A világon több digitális adással kísérleteztek illetve több jelenleg is működik. Németország első digitális adója 10 évig működött 1989-1999 között. A DSR (Digital Satellit Radio) nem csinált jó marketing politikát, így a rendszer üzemeltetése gazdaságtalanná vált. Az Astra műholdak 1995 óta foglalkoznak digitális rádió műsorszórással. Ez az u.n. ADR, (Astra Digital Radio), amely közel 90 jó minőségű ingyenes műsort sugároz. Az ADR vevők az első bekapcsoláskor az összes műsort megkeresik, és memóriában rögzítik. Ezen kívül a vevők az Astra műholdvevőkbe is beépítésre kerültek, így ezekkel is foghatók. Egy másik rendszer a DAB (Digital Analog Broadcasting), amely földi és műholdas sugárzás mellett kábelen történő továbbításra is alkalmas. Előnye a digitális helyzetből kifolyólag egy sor további lehetőség: a CD-k kísérőfüzetének, a zene partitúrájának megtekintése és egyéb információk közvetítése (tőzsdei és egyéb hírek, közlekedés, időjárás, stb.). Az első adást Európában kezdték 1995-ben. A DAB sikeres és az egész világon nagy érdeklődéssel kíséri. A vevőkészülékek egy részét is itt készítik, de a nagy Japán cégek is sorozatban készítik a DAB sugárzó vételére alkalmas készülékeiket. Az első készülékek az autórádiókhoz kapcsolható kiegészítő egységek voltak. Jelenleg többféle egyszerűbb és komplikáltabb asztali készülék is kapható. Némelyik néhány colos színes képernyővel jelenítik meg a fontosabb kísérő információkat. Jelenleg a világon 12 millió ember lakhelyén fogható ez a műsor. Hazánkban 1995-ben indult meg a kísérleti DAB sugárzás, amely a Magyar Rádió 3 főműsorából és egy komolyzenei programból állt. Ez utóbbi jelenleg komolyzenei és könnyűzenei műsort sugároz. A világon számos egyéb digitális rendszer működik, mint a DRM (Digital Radio Mondiak) 1995-től, a World Space 1990-től, az XM Radio az USA-ban 2001-től. 152
3.1.3 Lemezjátszó
A lemezjátszó korábban a legfontosabb jó minőségű analóg eszköz volt. Az utóbbi időben fokozatosan elveszti jelentőségét, habár egyre többen – elsősorban nosztalgiából – gyűjtik a lemezeket illetve lemezjátszót szereznek be. Mivel a lemezek minősége a lejátszásának számával általában csökken, ezért egyre gyakrabban kerül előtérbe a lemezek digitalizálása és digitális adathordozón tárolása. Ezt az eljárást a későbbiekben ismertetjük, most a lemezjátszó fontosabb paramétereivel foglalkozunk.
3.5 ábra Lemezjátszó sematikus képe és fontosabb elemei A lemezek általában teljesítik a Hifi minőséget. A lemezjátszók nem mindegyike tudja ezt a minőséget.. A hangátvitel függ a lemezjátszó mechanikai tulajdonságától, a hangszedő (fej) minőségétől és a lemezjátszóban lévő elektronika minőségétől. A lemezjátszó alumínium, vagy műanyag tányérját vagy ékszíjjal, vagy dörzsáttétellel hajtja meg egy szinkronmotor, aminek tengelye különböző átmérőjű, hogy a különböző típusú (fordulatszámú) lemezek lejátszására alkalmas legyen. A korábbi lemezek 78 fordulat/perc sebességgel játszhatók le. Ezek minősége, hangvisszaadása általában nem megfelelő. Az u.n. mikrobarázdás monó vagy sztereo lemezek 45/fordulat/perc és 33 1/3 sebességgel játszhatók le. Ezek minősége lényegesen jobb, mint az előzőekben tárgyalt lemezé. Van még 16 153
fordulat/perc sebességű lemez is, amit elsősorban beszéd rögzítésére használnak. A korábbi lemezjátszók hangszedő fejébe egy acéltűt alkalmaztak, és ez futott a lemez felületén. A nagy fejnyomás rongálta a lemezt, azonkívül a hangvisszaadása is kívánni valót hagyott maga után. A később gyártott lemezjátszók fejébe kristály hangszedőt, vagy zafír tűt használtak, amelyek lényegesen jobb hangátvitelt biztosítottak, mint a korábbi acéltűs modell. A lemezjátszó kart is kiegyensúlyozták, a kétkarú emelőnek megfelelően a kar másik végére súlyt helyeztek, ami ellensúlyozta a fej lemezre irányuló nyomását. A lemezjátszók egy családja több lemez játszására is alkalmas. A lemezeket (3-5 db) ráhelyezzük egy tárcsára, amely a lemezjátszó korongja felett helyezkedik el. Az első lemez lejátszása után a kar visszamegy kiindulási helyére, majd a „lemeztárolóból” a következő lemez a lemeztányérra helyeződik és megkezdődik ennek lejátszása. A művelet addig folytatódik, ameddig az utolsó lemez lejátszásra nem kerül. A professzionista, HiFi minőségű lemezjátszó a fenn ismertetett típusokhoz képest több technikai/elektronikai újdonsággal rendelkezik. Az egyik ilyen, hogy a lemeztányér tömege sokkal több a korábban ismertetett típusokhoz képest, általában 2-4 kg. A kiegyensúlyozott tányér egyenletesen forog, ütése nem lehet több 1 ηm -nél. A tányér vastagsága legalább 0.5 cm, így nem kerülhet sorra a tányér forgás közbeni belengése. A szerkezet jó minőségű golyóscsapágyon fut, hajtása rendszerint súlyalátéttel történik, de nem kizárt a közvetlen meghajtás sem. A motor fordulatszáma többségében elektronikusan szabályozható. A szabályozást, a sebesség beállítását egy stroboszkóp lámpával végezzük. A lámpa megadott frekvencián villog és fénye a tányér oldalán lévő fekete/fehér csíkokat világítja meg. Ha a forgó tányér ezen jeleit egy helyben, mozdulatlannak látjuk, akkor ez a megadott és a stroboszkóp által beállított sebességgel forog. A korábbi típusok közül a két élenjáró európai lemezjátszót gyártó cég a Dual és a Lenco. Gépeik több száz, sőt ezer Euróba kerülnek. A berendezések lejátszó karja hosszabb, mint a szokásos, hogy a tű mindig sugár irányban mozogjon. A kar sem egyenes, és a tűnyomás a kar végén lévő súllyal kiegyensúlyozható. A professzionális lemezjátszót mutatjuk be a 3.5 ábrán.
154
3.1.4 Magnetofon
A magnetofon segítségével a hangokat mágnesszalagra rögzíthetjük. A magnetofonban lévő motor a szerkezet fejei előtt mozgatják a szalagot úgy, hogy az a fejekhez hozzáér. Általában két vagy 3 fejet szoktak alkalmazni. Az egyszerűbb készülékekben egy u.n. kombinált fej található, amely a mágneses jelek írására/lejátszására szolgál. Egy további fej a szalag törlésére végzi, ez az u.n. törlőfej. Az igényesebb magnetofonokban 3 fej található, amelyek az írásra, olvasásra (lejátszásra) és törlésre szolgálnak. A magnetofonokat ezek kívül megkülönbözteti: • - alkalmazott mágnesezhető anyag típusa (szalagos vagy kazettás), • - a szalagsebesség (19/9.5/4.75 cm/sec), • - a hangfrekvenciás átviteli jellemzők, • - a csatornák száma (monó, sztereo, 4, esetleg többsávos). A csatornaszám a típustól függően különböző lehet. A legegyszerűbb esetekben, a monó magnetofonok esetén a szalagra 2X1 csatorna kerül. A szalag két oldalát úgy játsszuk le, hogy az egyik oldal lejátszása után egyszerűen megfordítjuk. Ezt hívják félsávos felvételnek. A sávelrendezést mutatjuk be a félsávos esetben a 3.6 ábrán.
3.6 ábra Félsávos monó sávképlet A negyedsávos monó felvételi mód esetén a szalagon 4 sáv van, és minden sáv külön felvehető/lejátszható. A sávelrendezést mutatjuk be a 3.7 ábrán. 155
Hasonló 4 csatornás elrendezéssel működik a sztereo felvétel is. Itt a szalagra egy oldalra két sávban történik a felvétel a sztereo sáv két csatornájának megfelelően. Ez a szalag is megfordítható, így kétszeresen kihasználható. A szalagot tekintve 2 alapvető típust különböztetünk meg. Először az u.n. orsós magnetofonokat készítették el, ahol a szalag orsóra van feltekerve, a lejátszás pedig két orsó segítségével történik. A szalag szélessége 6.25 mm. Ezen szalagok hangátvitele, dinamikája lényegesen jobb, mint az utódjául kifejlesztett kazettás szalagoknak. A kezelésük viszont kényelmetlen, mivel gondoskodni kell a szalag befűzéséről, dobozban való elhelyezéséről. A fenti hátrányok kiküszöbölésére fejlesztették ki a sokkal kényelmesebben kezelhető kazettás magnetofonszalagot. A szalagot egy zárt műanyag dobozban helyezték el. A szalag szélessége lényegesen kisebb: a kompakt kazetta szabvány 3.81 mm. A felvétel és lejátszás miatt a szalag egy darabját a kazettán kívül helyezték el. A kazettás szalagok minősége az idők folyamán sokat javult, és a jobb minőségüek a keskeny sávok ellenére is elérik, sőt meghaladják a korábbi minőséget.
3.7 ábra Negyedsávos elrendezés monó felvétel esetén
156
Magukat a szalagokat különböző minőségben gyártják. A minőség függ a: • - szalag vastagságától, amely ha túl vékony, megnyúlhat, • - a szalag alapanyagának minőségétől, • - a szalagra felvitt mágnesezhető anyag minőségétől, • - a kazettás esetben a kazetta mechanizmusától. A szalagok különböző lejátszási/felvételi idővel rendelkeznek a szalag hosszától függően. Így például kompakt kazetta esetén lehet 30, 45, 60, 90 és 120 perces a kazetta, ahol az idők a teljes lejátszási időt jelentik. Egy oldal lejátszási ideje tehát fele a teljes időnek. Szalagos magnetofonok esetén a lejátszási idő függ az orsó átmérőjétől és a szalag vastagságától. A hang minősége, frekvencia-átvitele függ még a szalag sebességétől. Orsós magnetofonok esetén a jellemző sebessége 9.53 cm/sec és a long play ennek fele 4.76. E mellett beszéd esetén a 2.38-as sebességet is alkalmazzák. Egyes jobb minőségű magnetofonok esetén használják a 19.05 cm/sec sebesség is, sőt a korábbi stúdió magnetofonok ennek a sebességnek a többszörösére is képesek. A sebesség növelésével azonos típusú szalagok esetén nő a felvétel/lejátszás minősége, viszont a felhasznált szalaghossz is. Például az AKAI 400 DS lejátszó esetén a hangátvitel a következőképp alakul: 19.05 cm/sec 30 – 22 000 Hz 9. 53 cm/sec 30 – 16 000 Hz Mint láthatjuk, ez esetben a felső hangtartomány, azaz a magas hangátvitel lényegesen gyengébb. A fenti példa arra is figyelmeztet, hogy másolás esetén alacsonyabb sebességgel gyengébb minőséget kapunk.
3.8 ábra
157
Akai félprofesszionális szalagos magnetofon További paraméter az egyenletes szalagtovábbítás. Ennek elősegítése érdekében a szalag továbbítását egy forgó tengely és egy gumihenger biztosítja. A sebesség stabilitását általában nagyobb súlyú lendkerék használata is segíti. A sebesség stabilitását, a szalag kímélését segíti elő, ha a magnetofonban 2 , esetleg 3 motort építenek be. Ezek közül az egyik a szalagot mozgatja, a másik kettő a szalag le illetve felcsévélését végzi. A felvétel és lejátszás minősége függ még a fejekben található mágnesező rés szélességétől. Minél kisebb ez a szélesség, a minőség annál jobb. Néhány berendezés esetén a rés szélessége 1 mikron körüli. A szalag alapanyaga többféle lehet. Korábban 4 féle típust használtak. Jelenleg az alapanyagok többsége poliészter, illetve ennek hőkezelt változata, a nylart. A mágnesezhető réteg korábban vörös vasoxidból állt, később a minőség javítására fekete vasoxidot használtak. Később a jó minőségű szalagokhoz kobaltoxiddal dúsított vasoxidot és kobaltoxiddal dúsított kénoxidot alkalmaztak. A szalag vastagsága mikrométerekben mérhető, jellemző vastagságuk 18, 20, 35, 38 mikrométer. A vékonyabb szalagok hajlamosak a nyúlásra, fodrosodásra, így a vastagabb szalagok minősége rendszerint jobb. Az Akai félprofesszionális szalagos magnetofont mutatjuk be a 3.8 ábrán. A fenn említett magnetofon a maga nemében kiváló minőségű, és sok ügyes technikai megoldást tartalmaz. Ezért néhány érdekességet külön kiemelünk. Szalagvezetése kiváló, a fejre való jobb felfekvést a nagyméretű gumihenger is elősegíti. A szalag feszítése, továbbítása mindkét orsónál precíziós, ráadásul a lejátszott szalagot gyűjtő tekercs egyenletes csévéléséről a gumihenger mellett elhelyezett lengőkar is gondoskodik. Mindkét sztereo sáv aktuális hangerejét két műszer mutatja. Mindkét sztereo sávon ez külön vezérelhető, hasonlóképp a hangszín is külön szabályozható. A két sebesség beállítása egyszerűen történik: a szalagot továbbító motortengely átmérőjét egy betéttel tudjuk változtatni. A kétszer két sztereósáv használata mellett lehetőség van a 4 sávos monó használatra is. Ekkor az egyes sávok között szerkesztést is végezhetünk. 3.2 Hang digitalizálása A hang digitalizálásakor különböző jellemzőket határozunk meg. Az egyik, hogy milyen időközönként mérünk, veszünk mintát a hangról egy másodperc alatt. Ez az u.n. mintavételezési arány (Sampling rate). A másik 158
jellemző az, hogy a mért hangot hány különböző rezgésértékre (jelszintre) bontjuk fel (kvantálás). Nyilván minél nagyobb a mintavételezési szám, és a rezgésérték, a digitális felvétel annál jobban megközelíti a valóságot. A mintavételezési arány az egy másodpercnyi felvételhez szükséges memóriahelyet határozza meg – a rezgésértékhez tartozó bitek számát figyelembe véve. Megjegyezzük, hogy a CD szabvány 44100 mintavétel/mp, a felbontás pedig 16 bit (azaz 65536 különböző hangmagasság). Így elméletileg – tömörítés nélkül 1 mp sztereo hanganyag tárolásához CD esetén 176 400 byte memóriaterület szükséges. A mért jelek digitalizálását egy elektronikus egység, az analóg/digitál konverter végzi. A digitális hang lejátszásához a fordított folyamat játszódik le: a digitális jelekből készítünk analóg jelet, amit a digitál – analóg konverter (átalakító) végez el. A mintavételezés gyakoriságát úgy kell megválasztanunk, hogy az legalább a rögzíteni kívánt frekvencia kétszerese legyen. A 8 bites kvantálás esetén 256, 16 bites esetben 65536 szintet különböztetünk meg. A mai hangkártyák képesek akár 96 ezer mintát is venni – 24 bites felbontással. További fogalmak a többszörös mintavételezés (multisampling), a rétegezés (multilayering) és a hurkolás (loop), amelyek a jobb hangvisszaadást, a hangszer pontosabb hangzását és a keményebb átmenetek elkerülését segítik. Ezek részletes ismertetésétől helyhiány miatt eltekintünk. 3.3 Hangfájl formátumok A tömörítetlen fájlok, mint láttuk, tetemes helyet foglalnak el lemezen. Így mind tárolásukhoz, mind egyéb műveletekhez (Interneten továbbítás, másolás, stb.) nagy mennyiségű adat manipulálása szükséges. Ezért többféle sűrítési eljárást dolgoztak ki, amelyek 2:1-90:1 arányban csökkentik a fájlok méretét. A teljesség igénye nélkül felsorolunk néhány fájlformátumot, amelyek tömörítetlenek, vagy tömörítés eredményeképp állnak elő: GSM Beszéd tömörítésére dolgozták ki, és elsősorban a közepes és magas átviteli tartományokban ideális; 2:1 arányú valós tömörítést biztosít monóban 8 KHz-tól 44.1 KHz-ig. ASF Interneten alkalmazható vagy Windows Media lejátszó segítségével játszható le. A hangon kívül egyéb adattípust is tartalmazhat, és alacsony átviteli sebességű hálózatok esetén ajánlott (monó, 8 KHz). MP3 Veszteséges tömörítési eljárással előállított hangfájl formátum. A tömörítése elvéről és jellemzőiről külön szólunk. 159
PCM Tömörítetlen, vagy kevésbé tömörített hangokat kezel. Magasabb átviteli sebesség esetén javasolt, mivel nagy terjedelmű fájlokat eredményez (monó, sztereó, 8 KHz-tól 48 KHz-ig, 8-16 bites). VOC Egyaránt kezel 8 és 16 bites hangmintákat 4:1-2:1 tömörítéssel. Szinkronjelek helyezhetők el a fájlban, ami a videóval, grafikával való együttműködést segíti elő. WAV Tömörítetlen fájlformátum, amit a Microsoft fejlesztett ki. Hasonlóan tömörítetlen az AIFF és az SND kiterjesztésű hangfájl. Hangminőség
Sávszélesség KHz
Üzemmód
Bitrate Kbit/sec
Tömörítési arány
Telefon
2.5
M
8
96:1
Rövidhullám
4.5
M
16
48:1
AM
7.5
M
32
24:1
FM
11
Sz
56-64
24:1, 26:1
CD
15
Sz
96
16:1
Cd
15
Sz
112-128
12:1, 14:1
3.1. táblázat Tipikus MP3 tömörítés A leggyakrabban alkalmazott tömörítési eljárást, az MP3-at Motion Picture Exper’s Group társaság alakította ki (az MP1, MP2 után). Tömörítés elvei: - az emberi agy nem használ fel minden információt, amit a fül hall – ezért ezeket ne tároljuk, - hanghullámok bizonyos alakzatok szerint nőnek, csökkennek, a maximumról a minimumra nem egyik pillanatról a másikra térnek át, - a sztereó hang két csatornája nem sokban különbözik – elegendő a két csatorna eltérését tárolni, - az egymásután ismétlődő hangokat célszerűtlen tárolni, elegendő a hangot és az ismétlődés számot megadni. A tömörítés veszteséges, de a hanganyag minőségében ez rendszerint nem okoz a fül számára észlelhető változást. A tömörítés mértéke 12-90-
160
szeres lehet, a megkívánt hang minőségétől függően. Néhány alkalmazás esetén a 3.1 táblázatban mutatjuk be a javasolt tömörítési paramétereket. A Cool Edit Pro egyszerű szerkesztőprogram például több mint 9-féle tömörítést végez. MP3 formátum megadása esetén egy sor paramétert állíthatunk be. Megadhatjuk a mintavételezés 44 100 Hz-től 11 025 Hz-ig, ahol a két szélső határhoz tartozó sűrítési arány 4.1:1 illetve 70.6:1 (320 Kb/sec-20 Kb/sec). A felajánlott sűrítési arány 44 100 Hz, sztereo, 7.4:1, ami az eredeti 42.8 MB helyfoglalását 5.8 MB-ra csökkenti. A két szélsőértékhez tartozó érték: 11 025 Hz esetén: 0,6 MB, 44 100 Hz esetén 4.4:1 sűrítési aránnyal 9.7 MB, azaz durván 16-szoros memóriaigény különbség mutatkozik. Ugyanezen hangfájlt a Sonic Foundry Sound Forge programmal is elmentettük: a legjobb minőséghez tartozó állományon közel bájtszámra azonos tárolási igényt szolgáltatott (a különbség 1152 bájt). 3.4 Operációs rendszerhez adott szoftverek A Windows 95/98/2000 operációs rendszerekhez adnak zenei (és videó) lejátszására alkalmas szoftvereket, amelyek a hangkártya alapadottságait használják ki. Ezek a lehetőségek: hang felvétele, lejátszása, szintetizálás, CD lejátszás és audióforrások kezelése. 3.4.1 Egyszerű hangmanipuláció
A média lejátszó (Windows Media Player) segítségével audió (WAV, AU, MP3 kiterjesztés) anyagok játszhatók le. E mellett videó lejátszására is alkalmas (MPEG, AVI kiterjesztés). A lejátszáshoz szükséges egy a kódoló/dekódoló szoftver az un. codec. E mellett lehetőség van Internetes csatlakozásra is, ahonnan különböző alkalmazásokat (zene, film) tölthetők le, vagy rádióállomásokat hallgathatunk. A szórakozás menüpont alatt a következő 4 szoftver aktivizálható: • Real Player • Sound Recorder (Hangfelvevő) • Volume Control (Hangerő szabályozó) • Windows Media Player (Windows Média lejátszó). A továbbiakban végigvesszük az egyes elemeket.
161
Hangrögzítő A Hangrögzítő segítségével egy sor hangmanipulációt végezhetünk, mint a felvétel mikrofonról, meglevő hanganyagok letöltése, trükkök készítése, (sebesség megváltoztatása, visszhangosítás, stb.). A hangrögzítő legördülő menüi: Fájl Szerkesztés Effektusok Súgó A Fájl menü segítségével a Windows-ban szokásos műveleteket végezhetjük (megnyitás, mentés, módosítás törlése). Ebben a menüpontban található a Tulajdonságok (Properties) amely megadja az aktuális hangfájl nevét, típusát, hosszát percekben, méretét bájtban és az audió formátumot (pl.11 KHz, 8 bit, monó). Itt konvertálhatjuk az aktuális zene minőségét, illetve a helyfoglalást. Megjegyzendő, hogy a Mentés másképp menüpontban alapvetően két minőségi változtatási lehetőségünk van: a. Lejátszó eszköz (CD: 44 KHz, 16 bit, sztereó, alapértelmezés: 22. 000 KHz, 16 bit, monó, rádió: 22.050 KHz, 8 bit, monó, telefon: 11.025 KHz, 8 bit, monó). b. Mintavétel gyakoriság és kvantálás beállítása (8 000 KHz, 8 bit, monó minőségtől kezdve 48 000 KHz, 16 bit minőségig). Az Edit menüpontban egy sor lehetőség van: kivágás, másolás, rámásolás, fájl beszúrás, fájlal való keverés, az aktuális pozíció előtt/után való törlés, végül az audió tulajdonságok. Ez utóbbi megadja a felvevő, a lejátszó és a MIDI eszközt. Az Effect (Effects) menüpontban növelhetjük, illetve csökkenthetjük a hangerőt, és a lejátszási sebességet. E mellett visszhangosíthatjuk a felvételt, illetve visszafelé is lejátszhatjuk az aktuális hanganyagot. A mintavételezés, a kvantálás és a helyigény megállapítására a 3.2. táblázatot közöljük.
162
Mintavétel (KHz) 8000 8000 8000 8000 12 000 12 000 12 000 12 000 16 000 16 000 24 000 24 000 32 000 32 000 44 000 44 000 48 000 48 000
Kvantálás (bit) 8 8 8 8 8 8 16 16 8 16 8 16 8 16 8 16 8 8
Monó Sztereó Monó Sztereó Monó Sztereó Monó Sztereó Monó Sztereó Monó Sztereó Monó Sztereó Monó Sztereó Monó Sztereó 3.2.
3.3.
Sáv
Helyigény (KB/mp) 7 15 15 31 11 23 23 46 15 62 23 93 31 125 43 172 46 187
táblázat
Hangminőség és helyigény
Hangerőszabályozó A hangerőszabályozó a különböző ki és bemenő hangforrások hangerejének beállítására szolgál. E mellett sztereo eszköznél beállíthatjuk a balanszt (hangerő jobb és bal csatorna közötti megoszlása) is. Két legördülő menüponttal rendelkezik. Az első a Beállítások (Options) segítségével állíthatjuk be, hogy felvételt vagy lejátszást akarunk-e, illetve további beállításokat végezhetünk. A tulajdonságok (Properties) bejelölésével kiválasztjuk, hogy bemenő, vagy kimenő eszközről van e szó, majd ezen tí163
pushoz tartozó eszközökből jelölhetjük be az általunk használtakat. A továbbiakban a hangerőszabályozó csak ezekre az eszközökre vonatkozik. A további speciális szabályzók menüponttal a magas és mélyhang kiemelését és a 3D hanghatások alkalmazását adhatjuk meg. Megjegyzendő, hogy a beállításokat a Beállítások (Settings)/Vezérlőpult (Control Panel)/Hangok-nál is el lehet végezni. Sound Max Vezérlőpult A Vezérlőpulton be lehet állítani a Sound Max elemeit. Itt beállíthatjuk a hangszóró típusát (fejhallgató vagy hangszóró), a virtuális házimozi hangzást, basszus kiemelését, akusztikai környezetet (fürdőszobától a hangáron keresztül egészen az erdőig – mintegy 26 típus), a virtuális „fül” típusát (sztenderd, felnőtt, gyerek), az első hangszórók egymáshoz való helyzetét, a MIDI szintetizáló paramétereit, mint a minőség (CD, rádió), az effekteket, a szükséges hangok számát (max. 128) és egyéb paramétereket. Hangok és audió eszközök tulajdonságai Szintén a vezérlőpultról érhető el a beállítás. A főmenüben a Hangerő, Hangzások, Audió, Hangok, Hardver beállítások szerepelnek. A Hangerő kiválasztásával a rendszerhez kapcsolt sztereo hangszórók hangerejét, az összes ki/bemenő eszközök hangerejét és balanszát, mintegy 12 hangkimeneti eszköz vezérlését állíthatjuk be. A Hangzások menüponttal a Windows és a programok eseményeivel kapcsolatos hanghatásokat tudjuk kiválasztani. A középső ablak az események listáját, a legalsó pedig a rendszerben levő hangokat tartalmazza. A legördülő menükkel elvégezve a kiválasztást – a kiválasztott eseményhez kapcsolunk egy, a rendszer által felkínált hanghatást. Az Audio menüpontban a rendszer hangfelvevő, lejátszó, és MIDI alapbeállítású eszközeit adja meg a gép. A Hardver menüpont a rendszer hanggal kapcsolatos eszközeit és gyártóit sorolja fel, és tájékoztat az aktuális állapotukról (jól működik/nem működik), és segítséget ad a működési problémák megoldásában. Internet Explorer alatt kiválaszthatjuk a Media pontot ahol négy további lehetőséget találunk: Zeném (My Music) Videóm (My video) Több Média (More Media) Rádió (Radio Guide)
164
Az első két lehetőség a Dokumentumok könyvtárban a megfelelő terület tartalmát mutatják be. Bármelyiket kiválasztva, az aktuális média lejátszása megkezdődik, mégpedig a W. Media lejátszót aktivizálva. A harmadik menüpont olyan helyeket keres az Interneten, amely médiával foglalkozik. Az utolsó menüponttal az Interneten keresztül elérhető rádióállomásokat aktivizálhatjuk. 3.4.2 Windows Media Player
A programnak a következő lehetőségei vannak:
Media Guide
A Media Guide (MG) az Interneten keres szórakoztatási lehetőségeket. Többek között felkutatatja a legutóbbi zenei-, mozi- és hír lehetőségeket. Használatához ezért Internet hozzáférés szükséges.
Copy from CD
Lehetőség van valamilyen zenét tartalmazó perifériáról a számítógép lemezére történő másolásra.
Media Library
A program az első bejelentkezéskor felajánlja, hogy a lemezeinket átnézi, és megkeresi a média fájlokat. Lehetőség van a meghajtók kijelölésére, az audió fájlok esetén a 100 Kb-nál, videó fájlok esetén az 500 Kb-nál kisebb állományok kihagyására. A kiválasztott anyagokat a média könyvtárban helyezhetjük el. A keresés befejezése után megjelennek a megtalált fájlok, amiket le is játszhatunk. Az egyes fájlok esetén a rendszer automatikusan megadja a nevet, de egérrel a fájl névre állva kilistázza a lejátszási időt, a fájl típusát, hosszát Kb-ban ha ismert, a szerzőt és a mű címét, az album nevét, és a másodpercenkénti bit számot (Kb/sec). Audió esetén kereshetünk szerző név, album név, a mű típusa (klasszikus, rock, stb.) szerint is. Megnézhetjük az eddig kiválasztott rádióadások listáját, és a törölt fájlokat is. Lehetőség van valamely fájl felvételére a Média Könyvtárba, vagy törölhetünk fájlokat innen.
Rádió Tuner
Internet kapcsolat esetén beállíthatjuk az egész világon elérhető állomások egyikét. A rendszer egy sor lehetőséget tartalmaz. A baloldali főmenü szerint a következők lehetségesek: - lejátszás (Now Playing) - média keresés (Media Guide) - másolás lesz CD-ről a számítógépbe (Copy from CD) 165
- média könyvtár kezelés (Media Library) - rádió keresés (Radio Tuner) - másolás CD-re vagy egyéb eszközre Az ablak tetején állíthatjuk be a lejátszás során alkalmazott lehetőségeket (equilizer, megjelenő kép, stb.). Ugyanitt jeleníthetjük meg vagy tüntethetjük el a szerzők listáját. Végül a jobb felső sarokban levő legördülő menüvel az egyes művek, szerzők, albumok és egyéb kiválasztási lehetőségek adhatók meg. A lejátszás indítására, előre és visszakeresésére az ablak alján megjelenő gombok szolgálnak. 3.5 Hangfeldolgozó szoftverek A rendszerhez adott egyéb szoftvereken túl egy sor hangfeldolgozó/lejátszó ingyenes szoftvert tölthetünk le illetve vásárolhatunk meg. A hangfeldolgozó szoftverek fő funkciói a következők: - hangrögzítés analóg és digitális forrásból, - szerkesztési funkciók (másolás, törlés, kivágás, többszörözés, stb.), - hangminőséggel kapcsolatos műveletek (mintavételezés interpolálással történő finomítása, az újra mintavételezés, kvantálással kapcsolatos felbontás növelése, csökkentése, stb.), - effektusok kezelésére (visszhangosítás, dinamika szabályozása, sebesség növelés, csökkentés, hangmagasság állítása, stb.), - analizáló funkciók (frekvencia diagrammok, maximális, minimális jelszintek beállítása egy időintervallumra illetve a teljes hanganyagra, torzítás kimutatása, stb.), - egyszerre manipulálható csatornák száma (a multitracking), ami rendszertől függően 2-32 sztereó csatorna is lehet, - hangrögzítés, konvertálás különböző hang fájlformátumokra, - videó anyagok kezelése, (hangképhez szerkesztése, szinkronizáció), - MIDI eszközök, szintetizátor vezérlése, - lejátszás, tárolás különböző output egységeken (hangszóró, analóg magnetofon, CD író, keverőpult, stb).
166
Alapvetően két típusú feldolgozó programcsoport létezik. Az egyik csoportba az un. hangszerkesztők, a másikba a dalszerkesztők tartoznak. A hangszerkesztő programok a fent elmondott fő funkciók nagy részét támogatják. A fontosabb csomagok a következők: Cool Edit Pro, WaveLab, Sound Forge. A dalszerkesztők az1985-ben létrehozott MIDI (Music Instrument Digital Interface) szabvány alapján dolgoznak. Feladatuk elsősorban a zene komponálásának, számítógépes partitúrára gyártásnak segítése. A fenti szabvány lehetővé teszi, hogy a különböző gyártók eszközei és a számítógépek egymással összekapcsolhatók legyenek, és mind fizikai, mind szoftvereszközre tartalmaz ajánlást. Alapvetően 128 különböző típusú hangszert, illetve hangzást tud kezelni, és 16 hang egyidejű megszólaltatását biztosítja. Minden hanghoz – azaz csatornához hozzáköthető például egy szintetizátor, és így az egyes hangszerek hangjai a szintetizátoron lejátszhatók. Megjegyzendő, hogy bizonyos hangszereken csak egy, másokon több hang is lejátszható egyszerre. Ez szintetizátor függő, az egyidőben lejátszható hangok száma 3-16 között van. A dalszerkesztők fontosabb funkciói a következők: - felvétel, - tempó és ütem előjegyzése, - felbontás, - szerkesztés kottakép segítségével, - dobok és ütőhangszerek szerkesztése, - leütés sebességének beállítása, - kvantálás, - effektek (késleltetés, visszhang, stb.), - audió fájlok szerkesztése a hangszerkesztőhöz hasonlóan. A fontosabb professzionális dalszerkesztők a Steinberg Cubase, és a Twelv Tone System Cakewalk Pro Audio. A dallamszerkesztők egy része videó anyagok hangjának szerkesztésére és a képekkel való összekapcsolásra, a szinkronizációra is alkalmasak.
167
4. Digitális videotechnika 4.1 Analóg videó Körülbelül a hetvenes évek közepén kezdett betörni a lakásba a házi használatú videotechnika. A különböző fejlesztők nagy harcot vívtak, és egymás mellett indultak el a VHS, Video 200, BETA és egyéb rendszerek. A használat során a legtöbb rendszer eltűnt. Mára házi használatra az egyik leggyengébb rendszer , a VHS maradt meg. Professzionális felhasználásra a BETA továbbfejlesztett változatát, a profi BETACAM rendszert használják.
4.1 ábra VHS és VHS-C szalag A VHS (Video Home System) a JVC konszern terméke. A győzelemhez hozzájárult az egyszerű, olcsó, kazettás szalag, és a kamerák számára kifejlesztett VHS-C rendszer. A VHS kazetta a legelterjedtebb analóg videó hordozóvá vált. A 12.65 mm szélességű szalagra megközelítőleg 5 MHz jelet rögzít egy forgó fejjel a videomagnetofon. Nagy mérete ellenére minősége gyenge, és egy szalagra 30-45-60-90-240 perces videó anyag rögzíthető. Ez az időfelezéssel (un. long play) és a minőség további romlásával duplájára növelhető. Az analóg videokamerák többsége a hasonló szélességű, de kisebb VHS-C rendszerű kazettára rögzíti a 30-45-60 perces anyagát. A VHS és VHS-C szalagot mutatjuk be a 4.1 ábrán. Ez adapterrel közvetlenül lejátszható a VHS magnetofonokkal. Az adapter mérete meg168
egyezik a VHS kazetta méretével. Ebbe helyezzük el a kisméretű VHS-C kazettát, ami közvetlenül lejátszható a VHS videomagnetofonnal. Ezt az adaptert mutatjuk be a 4.2 ábrán. A képfelvétel az un. kompozit jelrögzítéssel történik. A felvétel két alapkomponense a fényesség (lumoneszcencia) és a szín (kromoneszcencia). A két komponenst itt egyszerre dolgozzák fel és viszik át a berendezések között. A komponens rendszernél ez külön történik, és a minőség ennek megfelelően jobb.
4.2 ábra VHS-C adapter A videó felbontása közvetlen kapcsolatban van a TV-vel, ahol a nálunk használatos PAL rendszer esetén a sorok száma 625, az egy sorban lévő képpontoké pedig 768. Megjegyzendő, hogy a 625 sorból csak 576 áll a kép rendelkezésére, a többi sort egyéb célokra használják fel. A VHS rendszerben a képpontok maximális száma 250, de többnyire csak 230. A fenti két tényező miatt a képminőség elég rossz, és a VHS szalag néhány másolás után szinte élvezhetetlen. A rendszer továbbfejlesztéseképp készítették el az igényesebb Super VHS (S-VHS) rendszert, amely mindkét alapvető komponensben eltér elődjétől. Szakítottak a kompozit jellel, és a fény és színösszetevőt külön dolgozzák fel. Hasonlóan módosult a horizontális felbontás is: a kamerából kilépő képnél ez 400 pont, ami esetenként 320-ra módosul. A szalag 169
minőségén is javítottak, ami viszont magasabb árfekvést eredményez. Mindent összevetve az S-VHS jó minőségű amatőr, kevésbé igényes professzionális célokra használatos technika. Itt sem sikerült kijavítani a tárgyak kontúrjain „átfolyó” színek problémáját. A Sony cég egy kisebb formátumú, 8 mm széles szalaggal működő rendszert és videokamera családot fejlesztett ki a Videó-8-at , amely a 8 mm szélességű szalagról kapta nevét. A szalag védettsége jobb a VHS kazettákban alkalmazottnál, és a kép és hang minősége is javult a kisebb méret ellenére. Ez a rendszer sem túl jó minőségű, ráadásul az általánosan elterjedt VHS videomagnókkal le sem játszható. Ezért maradt a kamerából – Tv-re átvitt lejátszás, vagy a minőségromlást okozó VHS átvitel. A minőség javítására dolgozta ki a Sony a Hi-8 rendszert, ami az S-VHS közeli minőséget produkál. A sokat tudó, ám drága Hi-8 lejátszók általánosan nem terjedtek el, így itt is maradt a VHS (S-VHS) rendszerre történő másolás. Megjegyzendő, hogy a cég kihozta a Digital-8 kamera családját, amely az analóg Videó 8 és Hi-8 szalagokat is képes lejátszani, de már digitális filmrögzítésre is képes. Az analóg kamerák legelterjedtebb változata VHS-C szalagot használ. Ezt azért alkalmazzák, mert így sikerül kisméretű, könnyen kezelhető kamerát előállítani. A felvétel rendszerint közvetlenül lejátszható a TV-n, a kazettaadapter segitségével pedig VHS magnetofonnal. A legegyszerűbb kamerák is tartalmazzák az alpvető videomagnetofon funkciókat. A 4.3 ábrán mutatunk be egy ilyen kamerát. A készülék fontosabb jellemzőit az alábbiakban mutatjuk be, mivel az egyéb kamerák is hasonló funkciókkal rendelkeznek: • tízszeres gumioptika 1.8 fényerővel • úsztatás az egyes jelenetek között (az első jelenet fokozatosan elhalványul, a következő fokozatosan felerősödik) • teljesen automatikus távolság és fókuszbeállítás • különböző képformátum beállítása • többféle programválasztási lehetőség (például esti, ellenfényes felvétel, sport filmezése, gyenge háttérvilágítás, stb.) • önkioldó használata • dátum és idő beállítása és használata • dupla és szimpla sűrűségű felvétel és lejátszás, ennek automatikus detektálása • infravörös automatika gyenge fényviszonyok esetén 170
• • • •
másodpercenkénti kocka felvételi lehetőség kereső dioptria korrekciója kereső 180 fokban történő beállítása nagyteljesítményű akkumlátor.
4.3 ábra Hagyományos VHS-C felvevő 4.2 Digitális technika tárolói
A CD-t (Compact Disk) elsősorban audió fájlok tárolására hozták létre, de használható adattárolásra és mozgókép rögzítésére is. Lemeztípus 3-féle lehet: csak olvasható CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), többször írható- és olvasható CD-RW (Read-Write CD) és a WORM (Write Once, Read Many), az egyszer írható lemez. Lemezkapacitás 550-650-700 MB, de léteznek ennek többszörösével bíró kétoldalas, vagy egy oldalra „kétszer” író típusok is. Átviteli sebesség alapesetben 150 Kbit/sec, de vannak 4-16-36, akár 72-szeres sebességű berendezések is. Megjegyzendő, hogy videóhoz legalább 900 Kbit/sec sebesség szükséges. Mini CD a Sony által kifejlesztett, digitális fényképezőgépben alkalmazott tárolóeszköz. A gép egy 4X-es gyorsaságú, 8 cm átmérőjű CD írót tartalmaz, melynek tárolókapacitása 156 M byte.
171
A DVD (Digital Video Disc) a CD-vel megegyező méretű korong, 12 cm (4.75 col) átmérőjű 1.2 mm vastag korong. A felvétel típusa is megegyezik a CD-vel: a lemez felületén spirál alakban történik a rögzítés, íráshoz és a leolvasáshoz is lézernyalábot alkalmaznak. A vágatok (pit) nagysága 0.44 µ nm, a sorok közötti távolság pedig 0.74 µ m. A sűrítésnek köszönhetően a lemez kapacitása 4.7 GB. Itt az MPEG-2 szabványt alkalmazzák, amely 2.8-9.8 MB/s közötti adatáramlást tesz lehetővé. Továbbfejlesztésként egy felületre két rétegen írnak, amit a két író/leolvasó lézernyaláb eltérő távolságú fókuszálásával érnek el. Ezzel a 4.7 GB tárolási kapacitást majdnem kétszeresére, 8.5 GB-re növelik. Továbbfejlesztve az ötletet, a lemez mindkét oldalára 2 sugárnyalábbal írják fel az információt, amivel 17 GB kapacitást érnek el. Közbülső megoldásképp használják a 2 felület szimpla írását is, ami 9.4 GB kapacitást eredményez.
4.1 táblázat Film tároló eszközök összehasonlítása Újabban egy sor további tárolóeszközt készítettek el, amelyet elsősorban a digitális videokamerákban használunk. E mellett kifejlesztették a teljes rendszert a videokamerától az editáló magnókon keresztül a végtermékül szolgáló adathordozók előállításáig. Az egyik rendszer a kék lemez (blue disc), amelyet a Sony cég fejlesztett ki. Itt a digitális kamerákban 266 Megabájtos lemezmeghajtókat he172
lyeznek el. Ehhez kifejlesztették az editálást és a végtermék előállítását végző videó magnetofonokat is. A másik irányzatot a Panasonic cég támogatja. Itt a mozgó alkatrészeket megszüntetik és a felvevőbe 5 darab 2-4 (124) Gbyte-os lemezt helyeznek el. A felvétel után ezeket szerkesztik tovább digitális videó szerkesztőn. A kártyák ára drága, viszont 100 000 körüli felvételt és két nagyságrenddel gyorsabb keresést és adatátvitelt tesz lehetővé. Így ezen rendszerek – elsősorban professzionális felhasználásra – nagyságrenddel gazdaságosabbnak tűnnek. A tároló rendszerek összehasonlítását a 4.1 táblázatban mutatjuk be. Mint a fenti táblázatból kitűnik, a P2 memóriakártya minden tekintetben megelőzi társait. Egyetlen probléma az ár, ugyanis a memóriakártyák egyenlőre sokba kerülnek. Ezt a megoldást mutatjuk be a 4.4 ábrán. Itt láthatjuk, hogy egyszerre 5 kártyát tartalmazó blokk helyezhető el a kamerába. A cég kifejlesztette a teljes infrastruktúrát, a szerkesztéshez szükséges olvasókat és egyéb elemeket is. Egyenlőre ez a technika a professzionális felhasználásban kap helyet, amatőr felhasználók maradnak a DVD minilemeznél illetve a DV szalagnál. A Sony cég megoldása ( a kék lemez) szintén a professzionális felhasználásban kap helyet.
4.4 ábra Panasonic felvevő P2 memórialemezzel
173
4.3 Tárolók továbbfejlesztési irányai A nagyméretű multimédia fájlok tárolása kikényszeríti a háttértárak szükségszerű továbbfejlesztését. Mágneslemezek esetén is jelentkezik a felírás/olvasás forradalma. Jelenleg a rögzítés koncentrikusan történik a lemezfelületen, ez az u.n. hosszirányú rögzítés. A jelek kapacitásnövelési célból történő sűrítésének határt szab a mikromágnesesség, ami azt jelenti, hogy a mágnesszemcsék annyira kicsik, hogy hő és egyéb hatásra szobahőmérsékleten is átbillenhetnek az ellenkező irányba (azaz 0-ból 1 lehet és viszont). Ez nagy sűrűségű tárolás esetén fordul elő. Jelenleg a legnagyobb sűrűség horizontálisan 100 Gbit/négyzethüvelyk, ami legfeljebb 120 Gigabitre növelhető. A fentiek kiküszöbölésére a Hitachi és más fejlesztők kísérleteznek a keresztirányú rögzítésre, amely a koncentrikus rögzítés helyett a körökre merőleges irányban történik. Ebben az esetben a jelenleg ismert hosszirányú rögzítéshez képest közel kétszeresére növelhető a kapacitás, azaz 230 Gigabit/négyzethüvelykre. Ezzel a technikával egy microdrive kapacitása 20 GB-ra növekedhetne. Figyelembe véve a világ növekvő tároló kapacitását a keresztirányú technika várhatóan előretör. Berkeley egyetem kutatói szerint 2000-ben 1.7 millió terrabit került a világon rögzítésre, 2002-ben ez a szám már 4 millió terrabit volt és a tendencia fokozódása várható – elsősorban a szórakoztató ipar, a multimédia eszközök ugrásszerű elterjedése eredményeképp. Különösképpen megnőtt a merevlemezek száma: a 2003-mas 9% és a 2004-es 15% után a 2008-ban várhatóan 40% kerül a szórakoztató elektronikai készülékekbe. Egy másik felmérés szerint a következő 5 – 10 évben már 10 – 20 merevlemez is lesz egy áltagos háztartás különböző készülékeiben. 4.4.
Felvétel vágása
Amatőr videokamerát használók jól tudják, hogy időről időre sokféle anyagot felveszünk egy témakörben. Ezek közül válogatnunk kell. Ráadásul többször minőségileg is kifogásolható részlet kerül a filmszalagra, esetleg bekapcsolva hagyjuk a készüléket – miközben nem szándékozunk semmit sem felvenni. Hasonló a helyzet a professzionista felhasználóknál is. Egy-egy film vagy TV jelenetet többször is megismételnek, felvesznek, majd a legmegfelelőbb változat kerül felhasználásra. A videóval kapcsolatos válogatási, kihagyási, szerkesztési műveletet hívják vágásnak, amit a 174
hagyományos filmszalagos technikánál fizikailag is alkalmaznak: a filmből kivágják a kihagyandó részleteket, majd a megmaradó filmszalagrészeket összeragasztják. Két típusú videó-vágási technikát ismerünk: a lineáris és nemlineáris vágást. Számítástechnikai analógiát tekintve a lineáris vágás a hagyományos mágnesszalagos, míg a nemlineáris a mágneslemezes feldolgozáshoz hasonlít. A lineáris vágásnál két videomagnóval dolgozunk: az egyikről olvassuk a nyersanyagot, a másikra írjuk a kiválogatott részeket. A végterméket, a filmet analóg videoszalagból állítjuk össze: a szalagot odatekerjük arra a helyre, ahonnan másolni akarunk. Ezt átmásoljuk a megfelelő helyre egészen addig, míg olyan helyre nem jutunk, amit ki kell hagyni. A lejátszó berendezést továbbtekerjük a következő meghagyandó rész elejére, ezt újra átmásoljuk, és így tovább. Ennek megfelelően a folyamathoz egy lejátszó egység (videomagnó, videokamera) és egy felvevő berendezés, rendszerint videó magnetofon szükséges. A szerkesztés alapvető további kelléke egy TV. Ha feliratozni, utóhangosítani is akarunk, akkor a berendezésekhez továbbiak is csatlakoznak: audió eszközök (mikrofon, lemezjátszó, CD, rádió, audió magnetofon), és a feliratozást elősegítő berendezés. Ez utóbbit egyszerűbben is megoldhatjuk, amennyiben a végtermékbe beszúrandó szövegeket előre elkészítjük és videokamerával rögzítjük. A vágást számítógéppel is vezérelhetjük, ha ez megfelelő szoftverrel és csatlakozókkal rendelkezik (pl. PC-VideoCut, Video Toolkit). Fontos megjegyezni, hogy a kép-és hanganyag ez esetben a számítógépen nem halad át. A gép csak segíti a vágást, esetleg szövegbeszúrást, képátmenetet hoz létre és egyéb egyszerű dolgokat végez. Nemlineáris vágást abban az esetben alkalmazhatunk, ha a vágandó anyag véletlen elérésű – pl. diszk – egységen rendelkezésre áll. A rendszert ez esetben a desk top publishing analógjára Desk Top Video-nak is nevezzük. Az eljárás tehát azzal kezdődik, hogy a vágandó anyagot a számítógép merevlemezére visszük. Itt az egyes képsorokat tetszésszerinti sorrendbe rendezzük, bizonyos részeket kihagyhatunk, máshonnan egyéb részeket bevághatunk. A 2-4 hangcsatornára tetszésszerinti hanganyagokat felvihetünk. Az egész eljárás digitális videó és hanganyaggal megy végbe, így minőségi romlás a vágás folyamán nem történik. A nemlineáris vágáshoz a vágandó képanyagot digitálisan kell előállítani. Ez digitális kamera esetén már a felvételkor megtörtént. Analóg videó esetén a filmet digitalizálni, majd tömöríteni kell. Erre szolgál a videokár175
tya, de a digitalizálást – természetesen kisebb sebességgel szoftveres úton is elvégezhetjük. A megvágott anyagot sokszor újra analóg filmmé alakítjuk, ugyanis digitális videomagnetofon a magas ár miatt rendszerint nem áll rendelkezésre. Ezt a műveletet is a videokártya végzi. A kártyán rendszerint a kompozit (VHS) és az S-VHS ki és bemenő csatlakozók vannak. Ezekre csatlakoztatható a Videó-8 illetve a Hi-8 típusú készülékek is. Digitális kameráról a filmet az USB de inkább Fire Wire csatlakozón keresztül olvassuk be. A kártyán rendszerint további audió ki/bemeneti és TV csatlakozó is megtalálható. Az egyszerűbb kártyákon audió csatlakozók nincsenek. Ilyen típus esetén az audió kezelés a hangkártyán (vagy az alaplapra integrált hagfeldolgozó rendszeren) keresztül történik. A kártyák a minőségük (és az ezzel összefüggő áruk) alapján amatőr, félprofesszionális és professzionális csoportba sorolhatók. A különbség az egyes kategóriák között elsősorban az átviteli és digitalizálási sebesség, a csatlakozók száma és típusa, a tömörítés foka között van. Az amatőr szintű kártyákhoz általában igénytelenebb számítógéprendszer szükséges. A félprofi és profi kártyákhoz a Pentium III-IV, 2 GHz feletti gyorsaságú – 0.5-1 GB RAM-mal rendelkező, és gyors elérésű 80-200 GB merevlemez kapacitás az előírt. A nagy TV társaságok professzionális rendszerei több milliós – rendszerint nem PC kategóriába sorolt berendezések. 4.5. Digitális mozgókép formátumok A digitális film esetén nagymennyiségű képpont kezelésére van szükség. Ha a PAL 625X768-as felbontást vesszük alapul és egy képponthoz 3 bájtos színkódot rendelünk, akkor egy kép 1.44 MB tároló helyet igényel (625X768X3). A mozgókép esetén átlagos 25 képkocka/mp esetén az egy mp információigénye 36 MB. Hang tárolásához további memóriahelyre van szükség. Ilyen mennyiségű adatot például merevlemezre átvinni valós időben az átlagos számítógépen lehetetlen. Hasonló probléma merül fel a képsorozat valós idejű átalakításakor, lejátszásakor is. Ezért a mozgóképeket is tömöríteni kell – az állóképekhez hasonlóan. A valós idejű tömörítés szoftver úton rendszerint az adódó nagy idők miatt nem lehetséges, ezért hardveres megoldást választanak. Nem valós idejű tömörítés természetesen szoftveres úton is elvégezhető. A tömörítés az állóképekhez hasonlóan veszteségmentes és veszteséges lehet. Veszteségmentes esetben az eredetivel egyező minőséget táro176
lunk, mivel csak az azonos színeket tömörítjük. Kamerával felvett jelenetekben rendszerint gyorsan változó színű képeket eredményeznek – szemben az animációs felvételekkel. Így ez előbbinél rendszerint nem alkalmazható a veszteségmentes tömörítés, míg az utóbbinál igen. Veszteséges tömörítés elve azon alapul, hogy mozgóképek esetén a szem nem annyira érzékeny az apró színváltozásokra, mint a forma és kontrasztváltozásokra. Így a tömörített kép rendszerint kevesebb színt tartalmaz, mint a tömörítés előtt. A veszteséges tömörítés két alapelvet követ: • I. A fájl minden képkockáját egyenként kerülnek tömörítésre (un. Spatial Compression) például JPEG típusú tömörítéssel. Itt lejátszás során megjelenhetnek életlenségek és apró téglalapok.
• II. Képkockánként csak a változásokat tároljuk (un. Frame Differencing). Itt rendszerint egy kép teljesen tárolásra kerül, majd bizonyos számú (10-20) kockánál csak az eredeti képhez képesti különbséget tároljuk, majd a folyamat kezdődik elölről. Elvileg bármelyik ismert képtömörítő eljárást alkalmazhatnánk. Mozgókép esetén azonban szemünk nem annyira érzékeny a tömörítési hibákra, ezért nagyobb sűrűségű veszteséges tömörítést is alkalmazhatunk, mint a JPEG eljárás. Ezen az eljáráson alapul az MPEG tömörítés (Motion Picture). Motion Expert Group által 1990-ben kidolgozott MPEG-1 eljárás VHS minőséget biztosít 0.18 MB/mp adatfolyammal, amit többek között multimédiás CD készítésére alkalmaznak. Az eljárás lényege, hogy az egyes képek között csak az eltérések kerülnek tárolásra. Leegyszerűsítve az eljárás 3 képtípusból álló sorozatból áll. Egy sorozat egymás utáni képei a következők: a. Különálló kép 10-15 képenként egy teljes kép kerül tömörítésre JPEG formában 1:12 tömörítési aránnyal. b. Előrebecsült kép az előző képhez képest csak a változást tartalmazza. Minél több ilyen kép következik az a. típusú kép után, a helyreállítás annál jobban eltér az eredetitől. c. Kétirányú képnél az előző és a következő kép átlagát tároljuk el. A képtípusok sorozatának összeállítását, a sorozatban lévő típusok számát a felhasználó által beállított minőségi faktorral határozhatjuk meg. A tömörítést/kitömörítést szoftveres vagy hardveres úton végzik el. A fájl kiterjesztése MPG. 177
AVI tömörítés A Microsoft videó és audió információk tárolására dolgozta ki az AVI (Audio Video Interleaved) fájlformátumot. Az AVI az audiót WAV, a videót DIB (Device Independent Bitmap) formátumban kezeli. Nem képenkénti tárolást végez, hanem egy teljes tárolt kép után a következő képnél azokat az információkat kezeli, amelyek az előzőhöz képest megváltoztak. Ezeket a részképeket, deltakereteket (delta frame) csak akkor tárolódik el, ha a kép „jelentős” változáson ment át. Ha a képeken gyors változások történnek, úgy nagy adatállományokat kapunk. A lassan változó képek vetítéskor megfelelő minőségűek, a gyorsan változásnál viszont nem egyenletes a vetítés, ugrásokat észlelünk. A PC-k kedvelt formája, mivel merevlemezről, CD-ROM olvasóról is lejátszhatunk felvételeket – minimális hardverigény mellett. Az ilyen fájlok kiterjesztése AVI. Típus
Sűrítés
Képernyő
Felhasználói Qick Time Video for W. Qick Time II. Video for W II. Qick Time III. Video for W III. PalQick Time Pal Video for W.
M. DV Cinepak Cinepak MJPGA MJPG MJPGA MJPG MJPGA MJPG
720X576 20X240 320X240 640X480 640X480 720X480 720X480 768X576 768X576
Képkocka/mp 25 15 15 29.97 29.97 29.97 29.97 25 25
4.2 táblázat Adobe Premier 6.0 videó alapbeállítása
Qicktime A rendszert eredetileg az Apple cég dolgozta ki mozgókép a hozzátartozó hang és animáció céljaira. A rendszer a következő elemből áll: szoftver, tömörítő eljárás, szabvány mozgókép formátum és felhasználói felület. A rendszerbe a PhotoCD, Video Disk, Super Mac, Intel Video, MPG 178
és további kódoló –dekódoló (un. codek) eljárás beépíthető. Az ilyen formátummal előállított állományok kiterjesztése QTM vagy MOV. Ezen kívül egy sor formátum ismeretes. Az ADOBE Premier (5.1) például a következő audió- és videó fájlok beolvasására és feldolgozására alkalmas: AVI, MOV, Open DML, AVC (Audio Video Code), PVD (Preception Video), AIF (Audio Interchange Format), WAW (Audio Waveform). A sűrítést, a felbontást, a hangkezelést a különböző szerkesztő programok esetén beállíthatjuk. Videó és Audió beállításokat az Adobe Premiere 6 esetén a 4.2 és a 4.3 táblázatban foglaljuk össze. Az Adobe Premier rendszerben saját beállítást is készíthetünk az új projekt részére. Megadhatjuk az általános, a videó, az audió és egyéb beállításokat. Típus
Mintavételezés Felhasználói 32 000 Qick Time 22 050 Video for W. 22 050 Qick Time II. 44 100 Video for W II. 44 100 Qick Time III. 44 100 Video for W III. 44 100 Pal Qick Time 44 100 Pal. 44 100
Bit 16 16 16 16 16 16 16 16 16
Minőség Sz M M Sz Sz Sz Sz Sz Sz
Sűrítés N N N N N N N N N
4.3 táblázat Adobe Premier 6.0 audió alapbeállításai Az általános beállítás esetén 3 szerkesztési módot (CD, Video for Windows, Qick Time), 4 másodpercenkénti képlejátszási sebességet (Time base: 24, 25, 29.97, 30), és 7 időmegjelenítési beállítást (kép/mp) alkalmazhatunk. A videó beállításánál kiválasztható a 20 sűrítési eljárás egyike, megadható a színmélység, a kép mérete horizontálisan és vertikálisan, a képtorzítás (a négyzethez képest), a másodpercenkénti képszám (fsp: 179
frame per second) 1-30 között, a pixel méretváltozása a négyzethez képest (8 típus) és a minőség 1 és 100%-os skálával választva. Audió esetén kiválasztható a mintavételezés (5000-48 000), a kvantálás (8 bit, monó-16 bit, sztereo), a sűrítés (13), és néhány további paraméter. 4.6. Digitális kamerák Az első amatőr digitális kamerát 1995-ben mutatták be Berlinben. A következő évben a Sony és Panasonic már 3 típussal jelentkezett. A továbbiakban számos gyártó kihozott ilyen típusú terméket kezdve a Canontól, JVC-től egészen a Samsung-ig és Thompson-ig. Az árak merészen lefelé tendálnak, 2003-ban már 150-300 ezer forintért megkapható egy jó minőségű amatőr DV készülék. 2004-re az árak tovább csökkentek. Igénytelenebb amatőr kamerát már 60 ezer forintért, 3 CCD-s készüléket 200 ezer forintért árulnak. Amatőr csúcsberendezés ára 600-700 ezer forintért kaphatók. Ezzel a Hi8 és a S-VHS szerepe lassan leáldozóban van. A felvételt rendszerint szalagra rögzítik, amelyen 30-45-60 percnyi felvétel készíthető. A felvételt lejátszhatjuk közvetlenül TV-n keresztül, de szerkesztésre vagy az igen drága digitális videorekordert ((pl. Sony DHR-1000) használunk, vagy a számítógépben kerül sor. Ehhez megfelelő sebességű csatlakozóra is szükség van. Általánosan elfogadott a FireWire nevű IEEE 1394 szabványú csatlakozó, amely soros, és 400 Mbit/sec sebességű, de egyre gyakrabban a még gyorsabb USB2 csatlakozókat használják. A kamerák rendszerint alacsonyabb 100 Mbit/sec sebességű adatátvitelekre képesek. Ezen csatlakozó rendszerint nincs a számítógépbe beépítve, ezt a feldolgozáshoz (és analóg videó, TV felvétel digitalizáláshoz) használatos grafikus kártyával vehetjük fel. A szerkesztésre számos szoftver ismeretes, Legáltalánosabban az Adobe Premiere és az Edius rendszert használják. Megjegyzendő, hogy sok gyártó elkészítette a professzionális változatát is. Így a Sony a DVCAM, a Panasonic a DVCPRO rendszerét. A különbség elsősorban a szalagon felvett track szélességben van: DV 10µm, DVCAM 15 µm, DVCPRO 18 µm. A nagyobb szélesség stabilabb felvételt és szerkesztést tesz lehetővé. Az utóbb időben igyekszenek kiváltani az olcsó, ám több problémával küszködő DV szalagot (külső hatások, hőmérséklet, sérülékenység, komplikált meghajtó szerkezet, stb.). Az egyik fejlesztési irány a többször írható DVD, a másik a merevlemez. Ez utóbbit a Hitachi cég már 1996-ban bemutatta. A kisméretű, 260 MB kapacitású merevle-
180
mezre 20 perces mozgófilm rögzíthető (320X240 képpontos), de 3000 állókép vagy 4 órányi hangfelvétel is elhelyezhető. 4.6.1. Digitális kamera főbb funkciói
A digitális kamerák lehetőségeinek részletes ismertetése meghaladja a rendelkezésreálló helyet. Ezért itt csak a fontosabb paramétereket soroljuk fel, az egyik „komolyabb” kamera, a Canon XL1 modellje alapján. A felvevő jobb és bal oldali képét mutatjuk be a 4.5 ábrán. A gép tetején a többféle beállítással rendelkező keresőt és a sztereo mikrofont látjuk. A baloldali ábrán láthatók a gép fontosabb beállítási lehetőségei. A jobboldalin látható a digitális DV szalagot befogadó kazetta.
4.5 ábra Félprofesszionista filmfelvevő jobb és baloldali képe Ezek a lehetőségek a következők: • - nagyteljesítményű 16-szoros optikai nagyítás 24-2160 mm tartományban (35mm-es filmre átszámítva), 32-szeres digitális zoom, • - 600 soros felbontás, ami jobb képet eredményez, mint az 530 soros DV szabvány (és a TV képernyő), • - sztereo 16 bites hangcsatorna, és további két 12 bites audió, csatorna, • - 180 000 pixeles színes kereső, dioptria beállítási lehetőség, • - kézi és távirányítóval történő vezérlés, • - teljes videó lejátszó rendszer a szokásos funkciókkal, • - egyenáramú és hálózati adapter, • - lencse optikai képstabilizálása, beépített sötétítő szűrő ND, gombnyomással vezérelhető autófókusz, 181
• - cserélhető optikák valamint professzionális analóg fényképezőgép lencséjének használata közgyűrű segítségével, • - sztereo mikrofon a készüléken különféle beállításokkal (hangerő automatikus és manuális vezérlése, stb.), külső hangforrás csatlakoztatása, • - jó minőségű állókép készítése manuális és automatikus beállítással, opcionális külső vakuval, • - automatikus és manuális beállítású filmfelvétel készítése, • - felvételek visszakeresése és ellenőrzése felvétel közben, • - egyszerű felvételek beállítása; expozíciós idő és rekesznyílás rögzítése, 16:9 effektus, • - blendeautomatika, ahol beállítjuk a zársebességet, a gép beállítja a rekesznyílást, • - zársebesség kiválasztása 1/50-1/1600 tartomány között, a gép beállítja a rekesznyílást, • - audió üzemmód kiválasztása: 16 bites (48 KHz, 2 csatorna), 12 bites (32 KHz, 2-4 csatorna), • - úsztatás bekapcsolása, ahol az egyes klipek között nem éles átmenet van, hanem az első jelenet képei fokozatosan elhalványulnak, a következő jelenet képei pedig fokozatosan erősödnek – szemben az éles vágással, • - önkioldó állítása saját közreműködésű jelenetek rögzítéséhez, • - képélesség beállítása manuálisan, • - expozíciós idő csökkentése/növelése a felveendő képen levő fényviszonyok alapján, • - túlexponált területek keresőben történő megjelenítése, pl. zebra mintával, • - hangerősítés beállítása –3 - + 12 skálán, • - fehéregyensúly beállítása automatikusan történik, de beállíthatjuk magunk is megválaszthatjuk beltéri és kültéri felvételek esetén 32006000 K között, • - felvett fényképek visszakeresése a szalagon, • - szerkesztés képmagnóról, DV eszközzel, • - hangkezelés beállítása 2-4 csatornára, • - kamera kezelési módok vízszintesen, alsó kameraállásban és állványnyal. 182
A fenti gép professzionális lencséje látható a 4.6 ábrán. A lencse 16szoros optikai zoo-mmal rendelkezik. A lencsén további 4 beállítási lehetőséget találunk. A legfelső a lencse optikai stabilizátorát vezérli. A második a szürke szűrő beállítását végzi. A harmadik az AF-et kezeli. Végül a legalsó az autómatikus illetve manuális fókusz lehetőségét kínálja.
4.6 ábra A fenti gép professzionális lencséje Egy félprofesszionális kamerához számos további kiegészítő tartozék alkalmazható, mint a • - szűrőkészlet a hagyományos fényképezőgépekhez hasonlóan (UV szűrők, cirkuláris polarizáció, stb.), • - hagyományos vaku adapter fotók készítéséhez, • - felező és nagyító objektívek alkalmazása, további fókuszcsökkentés, és akár 40-szeres növelés, • - videolámpa alkalmazása, • -speciális, sokoldalú állvány használata. Megjegyzendő, hogy egyes amatőr kamerákba a fentiek közül sok mindent beépítenek, például az újabb készülékekbe a lámpát. A kamerák továbbfejlesztése két irányban folyik: • a) a digitális fényképezőgépeket ellátják néhány másodperces filmfelvételi lehetőséggel, • b) a digitális kamerák is készítenek állóképeket. 183
Az a) esetben a CCD kapacitását nem használják ki, mivel nem képesek a nagy kapacitású eszközből a mozgóképnek megfelelő sebességgel kiolvasni az információt. A b) esetben az állókép felbontása nem lesz megfelelő, mivel a filmfelvevők CCD-jének jellemző kapacitása 800 000 pixel. A fenti problémák feloldására az utóbbi időben hibrid megoldást is választanak: olyan kamerákat készítenek, amelyek mindkét berendezést tartalmazzák, rendszerint külön CCD-vel és lencserendszerrel. 4.6.2 HDV felvevő és TV
A professzionális alkalmazásban a HD kamerák megjelenésével a filmes kamerák fokozatos kiszorulása várható. Egyre több helyen alkalmazzák praktikussága és olcsó üzemeltetése miatt. A professzionista felhasználók külön megemlítik a nemlineáris vágás, a trükközés egyszerűségét és az egyszerű otthoni számítógépen történő szerkeszthetőséget. Megjegyzendő, hogy HDV kamerák esetén belső térben való forgatásnál ki kell használni a világító apparátus, illetve
külső térben történő bevilágítást, derítést, stb. További előny, hogy a professzionális kamerák beállíthatók különböző filmek színvilágának megfelelően (pl. Kodak Daylight 250), így az eredmény sokszor nem különböztethető meg az analóg technika filmjétől. A HDV kamerák elsősorban professzionális célokra készülnek, és áruk eléri a több millió forintot. Megjegyzendő, hogy 2006-ban megjelentek az amatőr szintű HDV kamerák is többé- kevésbé 1 millió forint alatti árral. A különböző gyártók azonban törekednek az amatőrök ellátására ilyen típusú felvevőkkel. A SONY cég például 2 ilyen kisméretű „amatőr” kamerát is ajánl a vásárlóknak: az egyik 1 CCD-s (HDR-FX1E), a másik pedig 3 CCD-s rendszer (HDR-HC1E). Ez utóbbi sorfelbontása közel duplája a megszokott kézi kameráknak: 1080 sor és emiatt négyszer nagyobb képfelbontást biztosít. 4.7 Mozgókép kezelése a Windows alatt
A mozgóképekkel kapcsolatos főbb szoftver műveletek a következők lehetnek: digitalizálás, sűrítés, szerkesztés, vágás, korrekció, stb. A szoftver rendszerek egész sora áll rendelkezésre a mozgóképek kezelésére. Ezek egy részét a Windows operációs rendszer tartalmazza, más részüket a hálózatról ingyen letölthetjük. Ez a két csoport rendszerint korlátozott lehetőségeket tartalmaz, szerkesztési funkciókat csak limitáltan (pl. teljes klipp 184
másolás, törlés, stb.). A harmadik csoportba tartoznak a pénzért forgalmazott, rendszerint professzionális rendszerek, amelyek komplett „filmek” előállítására is alkalmasak. Az operációs rendszerhez adott Windows Media Player korlátozott lehetőségeit már ismertettük.
4.7 ábra Sony egyik legutóbbi HDV filmfelvevője A másik szoftver a Qick Time Player. A rendszer többféle lejátszási lehetőséget is tartalmaz. Mozgókép esetén ki kell választani a lejátszandó filmet. Szerkesztés menüben a másolás (Copy) és a beillesztés (Paste) parancsot alkalmazhatjuk. A mozi (Movie) paranccsal az aktuális film lejátszandó méreteit csökkenthetjük felére, növelhetjük kétszeresére, vagy a teljes képernyő méretére. E mellett beállíthatjuk a balanszt, a magas és a mély hang kiemelését. A tulajdonságoknál a filmhez fűzött megjegyzéseket, a méretet képpontokban, a lejátszási időt, és a színek számát és a sűrítés típusát nézhetjük meg. A Loop paranccsal a lejátszandó filmet végteleníthetjük. A film adatait részletesebben a Windows parancs Show Movie Info pontjánál kaphatók meg (a fentiekben kívül a könyvtár, fsp, méret és az átviteli sebesség). A QTV menüpont felajánl egy sor nézhető TV-t, és lehetővé teszi a listából a kedvencek összeállítását is.
185
4.8 Szerkesztő rendszerek Jelenleg a piacon számos amatőr és professzionalista számítógépes szerkesztő rendszer megvásárolható. E mellett egy további lehetőség az asztali DVD írók és szerkesztők alkalmazása. A továbbiakban összefoglaljuk mindkét szerkesztési lehetőséget. A számítógépes feldolgozó rendszerek két főbb csoportba sorolhatók: extra videokártyát nem igénylő berendezések és videokártyás társaik. Sokféle rendszer létezik, és mindenki kiválaszthatja a neki megfelelőt. Az amatőr rendszerek kezelése rendszerint egyszerűbb, de lehetőségei is korlátozottak. Ilyen rendszer például a Sony Vegas rendszere, vagy a Pinnacle Studio 8 szoftvercsomagja. A professzionális rendszerek családja is számos egyedet tartalmaz. Ide sorolhatjuk az egyik legnépszerűbb rendszert, az Adobe cég Premiere csomagját. Az egyik leggyakrabban használt rendszer a Canoplus cég Edius és Storm 2 rendszere. Jelenleg az egyik professzionális célokra leginkább használt rendszer a Pinnacle cég Liquid Edition nevű programcsomagja. 4.9 Asztali DVD írók A technika fejlődésével megjelentek a DVD-re rögzítő asztali berendezések. Ezek funkciója többé-kevésbé megegyezik a hagyományos VHS magnetofonokkal. A megjelenéskor a berendezések igen sokba kerültek (többszázezer forintba). Áruk néhány év alatt drasztikusan csökkent, az egyszerűbbek néhány tízezer forintba kerülnek. asztali DVD írók két változata ismert: keménylemez nélküli és 40-250 GB kapacitású keménylemezt tartalmazó rendszerek. A keménylemezt nem tartalmazó berendezések funkció nagyjából megegyeznek a videomagnók funkcióival. A lejátszás mellett a Ez utóbbi limitált videoszerkesztési lehetőségeket is tartalmaz. Ezek a következők: • - klipek felvitele lemezre • - klipek szétvágása kisebb jelenetekre • - különálló klipek egyesítése • - lemezírás több klip nemlineáris szerkesztésével és különféle sűrítési lehetőségekkel. Ez utóbbi készülékcsalád kiváltani látszik a szalagos videomagnetofonokat, mivel áruk lassan megegyezik. 186
Felhasznált irodalom Gilbert J.: A sokoldalú szkenner, Panem kiadó, 2003, pp. 303. Kőhalmi É.: Kőhalmi M.T., Corel Drow 11, Computer Books kiadó, 2003, pp. 785. Bártfai B.: Számítógép használat és fájlszerkesztés, BBS_INFO kiadó, 2002, pp. 200. Péterfy K.: Microsoft Windows 2000 Professional, LSI Oktatóközpont, 2002, pp. 551. Benkő T.: Benkő L., Amit az Excel-, PowerPoint-, Access 2002-ről tudni érdemes, BEDA Books Kiadó, 2002, pp. 170. EDIUS Reference Manual, Canoplus, pp. 210. Jakab Zs.: Adobe Acrobat, Coputer Books Kiadó, 2002, pp. 180. Komáromi Zs.: Videokamera kézikönyv, B+V Kiadó, 2001, pp. 117. Mc Clelland D.: Photoshop 6, Kossuth Kiadó, 2001, pp. 440. Adobe Premiere 5.0 Users Guide ,Adobe Systems Incorporated, 1988, pp. 395. Pétery K.: Bemutató készítése Power Point-tal, Real kiadó, 1995, pp. 192. Hosszú G.: Internetes médiakommunikáció, LSI Oktatlóközpont, 2001, pp. 593. Tóth P.: Multimédia, Ligatura Kft. 2001, pp. 91. Berke J.: Hegedűs Gy., Kelemen D., Szabó J., Digitális képfeldolgozás és alkalmazásai, Veszprémi Egyetem, 2002, pp. 215. Hidegjuti G.- Visszay P.: Digitális képalkotás, ViviCom Kiadó, 2001, pp. 194. Sparik, CH.- Rügheimer H.: A multimédia alapjai,, Kosuth 1995, pp. 237. Olympos Comedia C- 2500L, Olympos Optical CO. LTD, 1997, pp. 173 Miklósi I.- Nagy S.: Szövegszerkesztés, feldolgozás és tipográfia, Papír-Press egyesülés, 2001, pp. 213. Novak J.: Digitális technika, Foto, Video, CSER Kiadó, 2001, pp. 135. Péterfy K.: Képfeldolgozás felsőfokon, ADOBE Photoshop 6.0, LSI Oktatlóközpont, 2001, pp. 331. Kovács T. F.: A hangkártya, Panem Kiadó, 2001, pp. 304. 187
Ludányi L.: MP3, Kiskapu Kiadó, pp. 270. Alkalmazott Folyóiratok Computer panoráma Digitalart Fotomozaik FotoVideo Médiatechnika Video Praktika
188
1. Bevezetés............................................................................................ 2 2. Digitális képfeldolgozás ..................................................................... 5 2.1 Analóg képalkotás .................................................................. 5 2.2 Digitális kép típusai.............................................................. 11 2.2.1 Vektorgrafikus kép .............................................................. 12 2.2.2 Rasztergrafikus kép ............................................................. 13 2.2.3 Raszterkép előállítása .......................................................... 16 2.3 Digitális és analóg fényképezés alapjai................................ 18 2.3.1 Objektívek ........................................................................... 19 2.3.1.1 Objektívek tulajdonságai.............................................. 19 2.3.1.2 Fontosabb jellemzők..................................................... 24 2.3.1.2.1 Fényerő.......................................................................... 24 2.3.1.2.2 Blende............................................................................ 25 2.3.1.2.3 Mélységélesség.............................................................. 27 2.3.1.3 Objektívek típusai......................................................... 32 2.3.1.3.1 Normál objektív .............................................................. 32 2.3.1.3.2 Nagylátószögű objektívek .............................................. 33 2.3.1.3.3 Teleobjektív .................................................................. 35 2.3.1.3.4 Tükörobjektívek........................................................... 37 2.3.1.3.5 Makro optikák .............................................................. 38 2.3.1.3.6 Gumioptikák................................................................. 41 2.3.1.4 Fókusztávolság és képnagyság kapcsolata ................... 44 2. 3.1.5 Látószög és perspektíva különböző optikák esetén..... 46 2.3.2 Zársebesség ......................................................................... 50 2.3.2.1 Exponálási idő .............................................................. 50 2.3.2.2 Központi zár ................................................................. 52 2.3.2.3 Redőnyzár..................................................................... 54 2.3.2.4 Digitális gépek zársebessége ........................................ 55 2.3.2.5 Zársebesség megválasztásának hatása.......................... 56 2.3.3 Kereső és távolság-beállítás ................................................ 57 2.3.3.1 Keretkereső................................................................... 57 2.3.3.2 Mattüvegkereső ............................................................ 58 2.3.3.3 Optikai kereső............................................................... 59 2.3.3.4 Kétaknás fényképezőgép keresője................................ 59 2.3.3.5 Távmérős kereső........................................................... 60 2.3.3.6 Tükörreflexes gépek keresői ........................................ 60 2.2.3.7 Digitális gépek keresője ............................................... 61 2.3.4. Villanókészülék .................................................................. 62 189
2.3.4.1 Beépített vaku............................................................... 65 2.3.4.2 Általános célú vakuk .................................................... 67 2.3.4.3 Körvaku ........................................................................ 68 2.3.4.4 Rendszervakuk ............................................................. 69 2.3.4.5 Vaku rendszerek ........................................................... 71 2.3.5 Egyéb eszközök................................................................... 73 2.3.5.1 Előtétlencsék ................................................................ 73 2.3.5.2 Köz és fordítógyűrűk................................................... 75 2.3.5.3 Szűrők........................................................................... 79 2.3.5.3.1 Színes szűrők ................................................................ 79 2.3.5.3.2 Fekete/fehér képek szűrői ............................................ 82 2.3.5.4 Bevilágítás eszközei .................................................... 83 2.3.5.5 Fényképezőgép és filmkamera állványa....................... 85 2.3.5.5.1. Az állvány típusa............................................................. 86 2.3.5.5.2 Géprögzítés ...................................................................... 88 2.3.5.5.3 Állvány segédeszközök ................................................... 89 2.3.5.5.4 Teherbírás......................................................................... 90 2.3.6. Fényérzékenység ................................................................ 91 2.3.6.1 Hagyományos film érzékenysége................................. 91 2.3.6.2 Digitális gépek fényérzékenysége ............................... 93 2.3.6.3 Digitális gépek színvisszaadása.................................... 94 2.3.6.4 Digitális kép minőségének növelése ............................ 95 2.3.6.5 Felbontóképesség ......................................................... 96 2.3.6.6 Színhőmérséklet ........................................................... 96 2.4 Digitális fényképezőgép ....................................................... 97 2.4.1 A fényképezőgép szenzorai................................................. 97 2.4.1.1 CCD........................................................................... 101 2.4.1.2 CMOS......................................................................... 105 2.4.2. Gépek típusai.............................................................. 108 2.4.2.1. Kompakt gépek................................................... 109 2.4.2.2 Szuper kompakt gépek .............................................. 111 2.4.2.3 Digitális tükörreflexes ................................................ 113 2.4.2.3.1 Fix objektíves gépek......................................................116 2.4.2.3.2. Cserélhető optikájú tükörreflexesek ..........................117 2.4.2.3.3 Nagyméretű tükörreflexes gépek ................................120 2.5 Grafikus fájlformátumok.................................................... 123 2.5.1 Számítógépen tárolt rajzfájl formátumok................... 123 2.5.2 Formátumok a fényképezőgépben.............................. 125 2.6 Színlátással kapcsolatos alapfogalmak............................... 128 190
2.7 Képfeldolgozás számítógépen............................................ 131 2.7.1 Képfeldolgozó programok főbb jellemzői ........................ 131 2.7.2 Képkönyvtárak egyszerű kezelése..................................... 132 2.7.3 Olympus Comedia Master................................................. 134 2.7.3.1 Képletöltés kameráról vagy médiáról......................... 135 2.7.3.2 Fotók kezelése ............................................................ 135 2.7.4 Microsoft Photo Editor...................................................... 138 2.7.5 Adobe Photoshop .............................................................. 139 2.7.5.1 PhotoShop fájlformátumok ........................................ 139 2.7.5.2 Program menüszerkezete............................................ 140 2.8. Képek tárolása ......................................................................... 143 3. Hangfeldolgozás............................................................................. 146 3.1 Hangfeldolgozás input egységei......................................... 146 3.1.1 Mikrofon..................................................................... 146 3.1.1.1 Szénmikrofon ......................................................... 146 3.1.1.2 Kristálymikrofon ........................................................ 147 3.1.1.3 Dinamikus mikrofon................................................... 148 3.1.1.4 Kondenzátormikrofon ................................................ 148 3.2.1.5 Digitális mikrofon ...................................................... 149 3.1.2 Rádió .......................................................................... 150 3.1.3 Lemezjátszó................................................................ 153 3.1.4 Magnetofon ................................................................ 155 3.2 Hang digitalizálása ................................................................... 158 3.3 Hangfájl formátumok ............................................................... 159 3.4 Operációs rendszerhez adott szoftverek ................................... 161 3.4.1 Egyszerű hangmanipuláció................................................ 161 3.4.2 Windows Media Player ..................................................... 165 3.5 Hangfeldolgozó szoftverek....................................................... 166 4. Digitális videotechnika................................................................... 168 4.1 Analóg videó ............................................................................ 168 4.2 Digitális technika tárolói .......................................................... 171 4.3 Tárolók továbbfejlesztési irányai ............................................. 174 4.4. Felvétel vágása ................................................................... 174 4.5. Digitális mozgókép formátumok........................................ 176 4.6. Digitális kamerák ............................................................... 180 4.6.1. Digitális kamera főbb funkciói................................... 181 4.6.2 HDV felvevő és TV.................................................... 184 4.7 Mozgókép kezelése a Windows alatt ....................................... 184 4.8 Szerkesztő rendszerek .............................................................. 186 191
4.9 Asztali DVD írók...................................................................... 186 Felhasznált irodalom ...................................................................... 187
192
