Сканеры

Цифровые камеры

Так же как и сканеры, цифровые камеры бывают самых разных форм и размеров. Вряд ли они скоро заменят пленочные фотоаппараты, но кое-какие преимущества здесь налицо, причем не только в смысле экономии. Наш друг Стивен Джонсон продемонстрировал нам два варианта изображения, снятые сканирующей панелью цифровой камеры BetterLight (устройство, которое крепится к задней части камеры) и фотокамерой с пленкой 4х5 дюймов, которые показывают очевидное преимущество цифровой камеры как в пространственных деталях, так и в динамическом диапазоне (но только за счет времени экспозиции, измеряемой минутами).

Цифровые камеры, время экспозиции которых соизмеримо с обычными фотоаппаратами, обладают гораздо более низким разрешением по сравнению с пленкой. Наиболее перспективные области использования различных видов цифровых камер – это подготовка каталогов и оперативная съемка с места событий. Здесь не нужно тратить время и деньги на пленку, ее обработку и сканирование.

Термин "цифровые камеры" имеет довольно широкое толкование и охватывает несколько различных подходов к оцифровке изображений. Но все эти камеры имеют объектив и затвор, что роднит их с фотоаппаратами, а вместо пленки используется матрица ПЗС-элементов.

Камеры с плоской матрицей. Цифровые камеры с плоской матрицей (area array) работают так же, как обычные фотоаппараты – установленный за объективом (где обычно находится пленка) плоский массив светочувствительных элементов оцифровывает сразу все изображение. Такой камерой можно снимать даже со вспышкой. Но плоские массивы с высокой разрешающей способностью стоят очень дорого, поэтому экономия диктует выпуск моделей с ограниченным разрешением. Камеры с плоской матрицей на базе корпусов обычных фотоаппаратов имеют еще пару интересных особенностей.

Матрица занимает гораздо меньшую площадь, чем пленка, поэтому эффективное фокусное расстояние каждого объектива увеличивается. Обычный объектив превращается здесь в телефотообъектив, а широкоугольный объектив – в обычный. Например, модель Kodak DCS 520 снабжена 28-мм широкоугольным объективом, который обеспечивает почти такое же поле обзора, как 50-мм объектив 35-мм камеры. Чтобы получить настоящий широкоугольный охват, понадобится объектив 16-мм диапазона – очень дорогое приспособление!

Меньшая область изображения может внести разлад во встроенную измерительную систему камеры, которая сконструирована для обеспечения хорошей экспозиции при полном кадре пленки. ПЗС-матрица, обладающая меньшей площадью и более узким динамическим диапазоном ведет себя совсем не так, как пленка.

При съемки цвета в камерах с плоской матрицей используются один из двух методов – однопроходный или трехпроходный. В последнем случае экспозиция выполняется три раза – через красный, зеленый и синий фильтры. Вы получаете полное разрешение, которое способна дать ПЗС-матрица, но ограничены съемкой неподвижных объектов. Однопроходный метод может показаться более соблазнительным, но тоже вынуждает идти на серьезные компромиссы.

Однопроходные камеры мы называем "ярлычковыми" (decal), потому что цветовые фильтры здесь накладываются на ПЗС-элементы как наклейки и каждый сенсорный элемент считывает по одному цвету. Для создания одного пиксела полноцветного изображения в камерах большинства фирм используются в разных сочетаниях два зеленых, один красный и один синий элементы.

Первый недостаток того и другого методов связан с тем, что для формирования одного цветного пиксела нужны четыре сенсора, поэтому разрешение конечного изображения составляет лишь одну четвертую часть от разрешающей способности ПЗС-матрицы. Второй недостаток состоит в том, что изображения, полученные на "ярлычковых" камерах, страдают артефактами. В процессе преобразования исходного изображения в RGB-пикселы камеры разных фирм привносят разные артефакты – это может быть цветовая кайма, ступенчатые края или странные комбинации размытия и резких цветовых границ.

С помощью последующей обработки изображений эти артефакты могут подавляться – Kodak использует для этого специальный фильтр Photoshop, а Leaf отдельную программу – но полностью устранить их невозможно. (Пример устранения артефактов приводится на рис. 9.9 в "лекции 9" ).

Камеры с линейной матрицей. Для решения проблем, свойственным "ярлычковым" камерам, в цифровых камерах с более высокой разрешающей способностью используются линейные матрицы и шаговые моторы, перемещающие матрицу по области изображения. Такое устройство, называемое сканирующей панелью, крепится к задней части камеры и работает по принципу планшетного сканера.

Сканирующие панели предлагают более высокое разрешение, чем камеры с плоской матрицей, и позволяют получать изображения значительно больших размеров. В отличие от "ярлычковых" моделей, они не вносят артефактов. Недостатком их является то, что такие камеры требуют экспозиции, измеряемой минутами, поэтому снимать ими можно только неподвижные объекты и нельзя использовать ни вспышки, ни стробоскопическое освещение.

Ввод изображений, созданных цифровыми камерами. Почти все, что говорилось в "лекции 6" о вводе сканированных изображений, действительно и по отношению к изображениям, полученным с помощью камер со сканирующей панелью. Большинство из них выполняет оцифровку с глубиной 12 бит и предлагает те же средства коррекции тона и цвета, что и многобитовые сканеры. Используйте эти возможности.

Большинство "ярлычковых" камер пока не предлагает действенных средств управления способом передачи изображений в Photoshop, но есть смысл сохранять производимые ими файлы в первозданном виде. Программы послесъемочной обработки совершенствуются и вскоре появится возможность избавиться от артефактов, которые сегодня кажутся неустранимыми.