Fotografia cyfrowa

1. Definicja

Fotografia cyfrowa – polega na zachowaniu wybranego kadru w postaci cyfrowej, a nie, jak w fotografii tradycyjnej, na utrwaleniu go na chemicznym nośniku światłoczułym. Do wykonywania zdjęć, w odróżnieniu od fotografii tradycyjnej (nazywanej nieprawidłowo analogową), gdzie stosuje się klasyczny aparat fotograficzny, służy sprzęt o odmiennej konstrukcji noszący nazwę: cyfrowy aparat fotograficzny.
Aparaty cyfrowe od roku 2005 są częściej kupowane od aparatów klasycznych i posiadają cechy w nich niespotykane, takie jak np. nagrywanie krótkich filmów. Inne urządzenia elektroniczne, jak telefony komórkowe, smartfony czy tablety, posiadają także często wbudowane małe aparaty cyfrowe.
Fotografia cyfrowa ewoluowała wprost od kamer telewizyjnych, lecz długo trzeba było czekać na jej upowszechnienie, ze względu na trudną technologicznie miniaturyzację cyfrowych przetworników fotoelektrycznych o zadowalającej rozdzielczości.
Obecne aparaty cyfrowe mają rozdzielczość porównywalną z fotografią tradycyjną (np. kompaktowy Canon G10 ma 15 Mpx; pełnoklatkowe lustrzanki Sony DSLR-α900 – 25 Mpx, Canon EOS-1Ds Mark III – 21 Mpx; średnioformatowy 6×6 cm Hasselblad H3DII-60 – 60 Mpx, a 6×17 cm Seitz ma 160 Mpx).

2. Matryca światłoczuła

Matryca (przetwornik) - to układ wielu elementów światłoczułych przetwarzających padający przez obiektyw obraz na sygnał elektryczny, stosowany w aparatach cyfrowych. Jest to płytka krzemowa, zawierająca elementy światłoczułe (w każdym elemencie światłoczułym znajduje się fotodioda odpowiedzialna za mierzenie natężenia światła), pokryte filtrem CFA w celu rejestracji kolorów. Ponadto matryca światłoczuła pokrywana jest specjalnym zestawem filtrów odcinających fale światła podczerwonego

 

3. Typy aparatów

Aparat kompaktowy, potocznie kompakt – typ popularnego aparatu fotograficznego o niewielkich rozmiarach, zwartej budowie i uproszczonej obsłudze. Jest on najczęściej wyposażony w niewymienny obiektyw stałoogniskowy lub zmiennoogniskowy.
W kompaktach klasycznych celownik umieszczony był nad obiektywem, co powodowało występowanie zjawiska paralaksy. Segment kompaktów z czasem wypełniły kompakty cyfrowe, pozbawione wizjera, wyposażone w duży, czytelny ekran LCD, na który przekazywany jest obraz wprost z obiektywu, i zapisujące zdjęcia na kartach pamięci.

 

Lustrzanka – aparat fotograficzny wyposażony w lustro i matówkę. Zadaniem zespołu lustra i matówki jest dokładna prezentacja bieżącego kadru. Rozwiązanie takie ma znaczenie przy precyzyjnym nastawianiu odległości fotografowania, ocenianiu głębi ostrości, ocenie aberracji optycznych, jak również przy prawidłowym kadrowaniu obiektów nieodległych. Sprzyja również kompozycji kadru, ocenie proporcji oświetlenia itp.

Fotografia analogowa

1. Fotografia analogowa 

Fotografia tradycyjna, fotografia chemiczna (ale nie analogowa) – fotografia, w której nośnikiem obrazu są chemiczne materiały światłoczułe (filmy, błony, płyty, klisze, papiery itp.). W fotografii tradycyjnej dominuje fotografia srebrowa, czyli fotografia oparta na światłoczułych halogenkach srebra. Do fotografii tradycyjnej zaliczają się też szlachetne techniki fotograficzne wykorzystujące światłoczułe właściwości chromianów.

 

2. Budowa aparatu analogowego 

1. Zewnętrzna soczewka obiektywu pokryta zazwyczaj cienką warstwą antyodblaskową i pochłaniającą promieniowanie UV
2. Soczewki korygujące, które razem z soczewką zewnętrzną tworzą zespół ruchomy, który można oddalać i przybliżać od aparatu za pomocą pierścienia (12), co umożliwia zmianę ogniskowej obiektywu, czyli tzw. zoom.
3. Wbudowana w zestaw tylnych, nieruchomych soczewek korygujących przysłona, za pomocą której można regulować ilość światła wpadającą z zewnątrz do aparatu.
4. Mechanizm spustowy – otwiera on przesłonę (zwaną też migawką), która normalnie jest zamknięta, dzięki czemu światło nie dociera do kliszy lub matrycy. Po naciśnięciu przycisku spustowego (7) przesłona się otwiera na ściśle określony czas, po czym ponownie się zamyka, dzięki czemu można precyzyjnie ustalać czas naświetlania kliszy lub matrycy. W aparatach analogowych naciśnięcie przycisku spustowego uruchamia też mechanizm przesuwu kliszy fotograficznej (5), a w lustrzankach podnosi także uchylne lustro.
5. Rolka z kliszą fotograficzną – w aparatach cyfrowych w tym miejscu zazwyczaj umieszczane są baterie zasilające oraz karty pamięci.
6. Uszy, do których można zamontować pasek do noszenia aparatu
7. Przycisk uruchamiający mechanizm spustowy – w różnych aparatach występuje on w różnych miejscach, ale zwykle znajduje się w górnej, prawej części aparatu.
8. Pokrętło podstawowych nastawów aparatu.
9. Wyświetlacz parametrów pracy aparatu (w wielu aparatach go nie ma).
10. Wizjer, przez który można obserwować kadr – w lustrzankach jednoobiektowowych dzięki zastosowaniu pięciokątnego pryzmatu i uchylnego lustra (elementy zaznaczone na zielono) w wizjerze obserwuje się obraz bezpośrednio z obiektywu. W aparatach kompaktowych obraz w wizjerze tworzony jest za pomocą dodatkowego zestawu małych soczewek i nie odpowiada on dokładnie temu, co zarejestruje aparat, zwłaszcza przy zbliżeniach.
11. Tzw. gorąca stopka – złącze umożliwiające przyłączenie do aparatu lampy błyskowej.
12. Pierścień regulacyjny obiektywu – w skomputeryzowanych obiektywach typu zoom umożliwia on zmianę ogniskowej, w tradycyjnych obiektywach za pomocą pierścienia zmieniało się wartość przysłony oraz dokonywało się ręcznego ostrzenia kadru.

 

3. Aberracja sferyczna

Aberracja sferyczna – cecha soczewki, układu optycznego lub zwierciadła sferycznego polegająca na odmiennych długościach ogniskowania promieni świetlnych ze względu na ich położenie pomiędzy środkiem a brzegiem urządzenia optycznego – im bardziej punkt przejścia światła zbliża się ku brzegowi urządzenia (czyli oddala od jego osi optycznej), tym bardziej załamują się promienie świetlne.
W modelu nieskończenie cienkiej soczewki pomija się jej grubość. W takim wypadku wszystkie padające na nią promienie, niezależnie od ich odległości od osi optycznej, skupiają się w jednym punkcie (w przypadku soczewki rozpraszającej – mają ognisko pozorne w jednym punkcie). Natomiast każda rzeczywista soczewka, której powierzchnie są sferami, ma skończoną grubość, dlatego występuje w niej aberracja sferyczna, zależna od rozmiarów soczewki i materiału, z którego jest wykonana.
Efektem tego rodzaju aberracji jest spadek ostrości obrazu w całym polu widzenia.
Aberracja sferyczna jest jedną z aberracji optycznych.

4. Aberracja chromatyczna 

Aberracja chromatyczna, chromatyzm – cecha soczewki lub układu optycznego wynikająca z różnych odległości ogniskowania (ze względu na różną wartość współczynnika załamania) dla poszczególnych barw widmowych światła (różnych długości fali światła). W rezultacie występuje rozszczepienie światła, które widoczne jest na granicach kontrastowych obszarów pod postacią kolorowej obwódki (zobacz zdjęcie obok).

Aberracja chromatyczna występuje również w soczewce ludzkiego oka, powodując barwne obwódki (pomarańczowe i niebieskie) wokół ciemnych przedmiotów na jasnym tle. W przypadku układów optycznych (teleskopy, obiektywy fotograficzne etc.) jest to wada pogarszająca jakość odwzorowania.

 

5. Materiały światłoczułe

Materiał światłoczuły, materiał fotograficzny – ogólne pojęcie oznaczające wszystkie wyroby wykazujące wrażliwość na światło, które są wykorzystywane w różnorodnych procesach fotograficznych. Należą do nich zarówno materiały wrażliwe na światło widzialne, jak również na bliską podczerwień i ultrafiolet. Zasadniczy podział materiałów fotograficznych, to materiały pozytywowe lub negatywowe, oraz materiały monochromatyczne (najczęściej czarno-białe) lub kolorowe. Osobnym materiałem światłoczułym są matryce cyfrowe mogące rejestrować zarówno światło widzialne, jak i niewidoczne ludzkim okiem.

Sposoby konfekcjonowania materiałów światłoczułych ze względu na nośnik warstwy światłoczułej:

• błona fotograficzna – elastyczne przezroczyste podłoże z tworzywa sztucznego służące do zapisu pojedynczych zdjęć fotograficznych, może być w postaci ciętej o wielkości pojedynczego zdjęcia lub w postaci zwoju;
• klisza – sztywna płyta: szklana, metalowa lub z tworzywa sztucznego;
• papier fotograficzny – podłoże elastyczne papierowe lub z tworzyw sztucznych, nieprzeźroczyste, koloru białego, służące do wykonywania odbitek fotograficznych;
• taśma filmowa – elastyczne przezroczyste podłoże z tworzywa sztucznego służące do zapisu zdjęć wieloklatkowych, umożliwiające utrwalenie kolejnych faz ruchu;
• matryca światłoczuła – cyfrowy sensor wykorzystywany w fotografii cyfrowej.
• inne – np. w poligrafii większość rodzajów form kopiowych i form drukowych wykonywana jest właśnie techniką fotograficzną, jak również wszystkie analogowe próby koloru

Należy zaznaczyć, że w języku potocznym pojęcia błony, kliszy i filmu są bardzo często stosowane zamiennie.

 

6. Negatyw i pozytyw 

Negatyw – odwrotność pozytywu, czyli oryginału. Popularna nazwa błony fotograficznej negatywowej.

• W kopiowaniu brył negatyw jest symetrycznym odciśnięciem oryginału, czyli matrycą.
• W fotografii monochromatycznej jest przeciwieństwem jasności tonów z uwzględnieniem pełnej skali dynamiki nośnika (np. dla jasnego obrazu negatyw będzie ciemny, a nie tylko „odwrócony”).
• W fotografii kolorowej jest tym samym, co w monochromatycznej, lecz dodatkowo barwy są zamienione na barwy dopełniające.

Negatyw to także nazwa naświetlonej taśmy filmowej po nakręceniu na niej obrazów filmowych w kamerze. Negatyw jest najważniejszym spośród wszystkich tzw. materiałów wyjściowych filmu, służących do wyprodukowania kopii pokazowych filmu. Obok niego jest jeszcze negatyw tonu z naświetloną ścieżką dźwiękową. Oryginalne negatywy przechowuje się w archiwach a kopie eksploatacyjne do kin są wykonywane z duplikatów tzw. dupnegatywów. W przypadku zniszczenia oryginału wykonuje się tzw. kontrnegatyw z zachowanej kopii pozytywowej.

Pozytyw – odwrotność negatywu. W filmie, pozytywowa kopia pokazowa filmu na błonie fotograficznej do wyświetlania w kinie.

W fotografii, pozytyw jest obrazem fotograficznym odwzorowującym prawidłowo (zgodnie z rzeczywistością) obraz istniejący w naturze, a mówiąc dokładniej: odzwierciedla wprost proporcjonalnie różnice pomiędzy jasnością i barwą poszczególnych miejsc w fotografowanym obrazie.

Fotograficzne materiały pozytywowe dzieli się na:

• pod względem podłoża:
• przezroczyste (diapozytywy),
• nieprzezroczyste (odbitki, najczęściej na podłożu papierowym lub plastikowym),

• pod względem kolorystyki:
• czaro-białe,
• kolorowe.