Dijital kamera

Üstte görüntü sensörlü (lenssiz), altta mercekli (solda) ve kameranın arkasında ekran manzaralı (sağda) bir dijital kamera.
Önizleme olarak çekilecek resmi gösteren bir dijital kameranın arkası (Live View)
Bir dijital aynasız sistem kamerasının yapısı, burada demonte bir Sony Alpha 7R örneği kullanılmıştır.

Bir dijital kamera , bir olan makinesi kullanan bir dijital depolama ortamı yerine bir kayıt ortamı olarak bir film (bakınız: analog kamera ) ; görüntü, bir elektronik görüntü dönüştürücü ( görüntü sensörü ) kullanılarak önceden sayısallaştırılır . Bazı film kameraları , dijital arka duvarı olan bir dijital kameraya dönüştürülebilir.

Tarih

2008'den bir Olympus E-30 DSLR'nin kesiti

Buluş aşaması

Dijital fotoğraf makinesi geçmişi ile 1963 yılında başlayan icat video disk kamera tarafından David Paul Gregg ise de Winston Araştırma Kurumu . Resimleri yalnızca birkaç dakikalığına ve elektriksel olarak analog olarak (o video diskte) saklanabilmesine rağmen, bu, durağan görüntüleri elektronik olarak kaydedebilen ilk kameradır.

(Katı) yarı iletken bileşenlerin (İngiliz katı hal cihazı ) kullanımı yoluyla optik görüntüleri kaydedebilen ve depolayabilen bir görüntü sensörü ( her biri bir depolama kapasitörüne bağlı ayrık fotodiyot matrisi biçiminde) için ilk patent , 1968'de başvurdu.

1969'da Willard Boyle ve George Smith , CCD'nin ( şarj bağlantılı cihaz ) temelini icat etti. Başlangıçta verileri depolamak için geliştirilmiş bir CCD, görüntüleri kısa bir süreliğine depolamak için kullanılabilen ışığa duyarlı bir çiptir. Bu buluş, dijital fotoğrafçılığa giden yolda nihai teknik atılımdı. 1970 yılında, Bell Laboratories bilim adamları, CCD'yi görüntü sensörü olarak kullanan ilk katı hal kamerasını yaptılar. Tek bir görüntüyü kalıcı olarak çoğaltmak veya hatta birkaç görüntüyü bir dizide kaydetmek ve ardından ara bellek eksikliği nedeniyle yeniden çoğaltmak mümkün olmadığından , hala canlı görüntüye sahip bir elektrikli analog video kameraydı .

1972 yılında Thomas B. McCord ait MIT ve James A. Westphal ait CalTech icat ve inşa dijital kamera. Kameranız 256 × 256 piksel matrisli (0.065 megapiksel) bir analog vidicon görüntü alma tüpü kullanırken, 9 kanallı manyetik dijital kasete 8 bit dijital görüntü verilerini yaklaşık 4 saniyede yazdı. Jüpiter'in ve küresel küme 47 Tucanae'nin 1971'de Şili'deki Cerro Tololo Interamerican Gözlemevinde çekilmiş izofotik görüntülerini yayınladılar. Raporları 12 Ekim 1971'de Applied Optics'e sunuldu ve Mart 1972'de yayınlandı.

McCord ve Westphal'in “dijital kamerası” 10 kg ağırlığında ve yaklaşık 20 × 20 × 40 cm boyutlarındaydı. Elektronik aksam ve kaset kaydedici 53 cm'lik bir ekipman kabinine kurulmuş ve bir kablo ile kameraya bağlanmıştır. Yani sabit, kablolu bir sistemdi. McCord ve Westphal, 7 Ağustos 1972'de dijital kameraları için 20 Nisan 1976'da verilen bir patent (US3951552) başvurusunda bulundular. Dijital kamera ilk kez Ağustos 1971'de Santa Cruz, California'daki bir konferansta halka gösterildi.

Başka bir patent 1972'de Texas Instruments'tan Willis A. Adcock tarafından yapıldı . Vizör olarak bir TV ekranının önerildiği, filmsiz, elektronik bir kamerayı tanımlar.

Fairchild Imaging tarafından geliştirilen ve üretilen CCD'ler 1973'te ticari olarak mevcuttu . Çözünürlük 100 × 100 piksel (0,01 megapiksel) idi. Ancak pazarlanan ilk CCD kamera, 1973'te Fairchild tarafından yapılan bir televizyon kamerasıydı. MV-100 modeli, 0,01 megapiksellik bir Fairchild görüntü sensörü kullandı ve öncelikle gözetim sistemleri, tıbbi teknoloji ve endüstriyel uygulamalar için uygundu. Sadece 170 gram ağırlığındaydı ve sadece bir watt elektrik gücü tüketiyordu . 1974'te Gil Amelio , CCD'leri kolay ve endüstriyel olarak üretmenin bir yolunu buldu . 1975, ilk "taşınabilir" dijital kameranın doğum yılıydı. Bu tarafından dizayn edilmiştir Steven J. Sasson gelen Kodak . Fairchild CCD'yi bir görüntü sensörü olarak kullanarak, tek bir görüntüyü dijital bir kasete depolamak 23 saniye sürdü ve 4 kg'ın üzerindeydi.

Daha fazla gelişme

2004'ten 2017'ye kadar yakınlaştırma lensli yeni kompakt kameraların geliştirilmesi

1980'lerin sonundan itibaren, dijital kameralar öncelikle profesyonel fotoğrafçılar tarafından stüdyo , moda ve reklam fotoğrafçılığı alanında ve 1990'ların ortalarından itibaren de röportaj fotoğrafçılığında kullanıldı . Seriye hazır erken modeller Apple ( Apple QuickTake ), Casio ( QV-Series ), Kodak (DCS), Sony ( Mavica ) ve Canon ( Powershot ); Konica Minolta ( Dimage ), Nikon ( Coolpix ), Olympus ( Camedia ) ve diğerleri kendi model serileri ile takip ettiler. 2002 yılında Kyocera , ilk kez tam 35 mm görüntü boyutunda ( Contax N Digital ) sensörlü dijital tek lensli refleks ( DSLR ) fotoğraf makinesini sundu . Artık tüm fiyat aralıklarında ve ekipman seviyelerinde yönetilemez bir model bolluğu var.

Ev kullanıcıları sektöründe, dijital kameralar giderek daha popüler hale geldi ve hızla düşen fiyatlar nedeniyle, 2003'ten bu yana analog fotoğraf cihazlarından daha yüksek satış rakamları elde ediyor. Birçok üretici artık analog modellerin üretimini tamamen durdurdu veya büyük ölçüde azalttı.

Bilgisayar teknolojisinde (ve ilgili dijital fotoğrafçılıkta) yüksek oranda yenilik vardır. Yeni cihazların birkaç ay sonra modası geçmiş olduğu düşünülüyor, bu da dijital kameraların piyasaya sürülmesinden önce doygun ve teknik olarak tükenmiş olarak kabul edilen tüm fotoğraf ticaretinin güçlü bir şekilde canlanmasına neden oldu.

Yeni kamera sistemleri

Kameraların dijitalleştirme sırasında, yeni kamera gövdeleri başlangıçta sıklıkla edildi adapte eski kamera sistemleri şu şekilde mercek bağlantıları ve lensler edildi tutulan efektif içinde azalmaya rağmen görüntü çevreler . 2003 yılında Olympus tanıttı Olympus E-1, birinci ait SLR fotoğraf makinesi Four Thirds standardı yere kadar ve özellikle dijital fotoğrafçılık için geliştirildi. Bu çapraz üretici standart oldu ayrıca geliştirilmiş içine Micro Four Thirds bir ilk aynasız fotoğraf makinesi gövdesi ile 2008 yılında standart elektronik vizör , Panasonic LUMIX DMC-G1 . Diğer birçok sistem kamerası tedarikçisi, Sony NEX , Samsung NX , Nikon 1 veya Canon EOS M gibi aynasız kameralar için piyasaya sürülen tescilli dijital kamera sistemleri haline geldi .

Görüntü çözünürlüğünü artırma

2000 ile 2012 yılları arasında dijital amatör kameralarda maksimum piksel sayısının zaman içindeki gelişimi: 2003'ten 2005'e kadar sekiz megapikselde durduktan sonra piksel sayısı tekrar artmaya başlayarak 24 megapikselde yeni bir platoya ulaştı.

2000 yılında dört megapiksel çözünürlüklü ilk amatör fotoğraf makinesi Olympus E-10 piyasaya sürüldü. Sonraki yıllarda, bu tür cihazların görüntü çözünürlüğü sürekli olarak artırıldı ve 2011'de genellikle 16 milyon piksele, bazı durumlarda Sony Alpha 77 gibi 24 milyon piksele ulaştı .

2007'den bu yana piksel sayısını artırmanın görüntü kalitesine zarar verebileceği tekrar tekrar vurgulandı . 2012 yılında, Nokia bile sunulan Nokia 808 PureView , bir akıllı telefon ayrıca piksel yüksek sayıda eleştirildi 41 megapiksel görüntü sensörü ile donatılmış bir kamera ile.

Yakınlaştırma aralığını artırma

2004 ve 2017 yılları arasında yerleşik bir yakınlaştırma lensine sahip dijital kameraların yakınlaştırma aralığı.

Pek çok kompakt fotoğraf makinesi 2004'e kadar üçlü zum aralığı ile donatıldıktan sonra , mevcut maksimum zum aralığı yıllar içinde artmaya devam etti. Süper zoom fotoğraf makinesinin uç bir örneği , nominal olarak 83x yakınlaştırma aralığına sahip olan 2015 tarihli Nikon P900'dür. 2014 itibariyle, kompakt kameraların yaklaşık yarısı on kata kadar yakınlaştırma ve diğer yarısı da on kattan fazla yakınlaştırma ile donatılmıştır. Genellikle yüksek kaliteli olan bazı kompakt kameralar hala üç kat daha fazla yakınlaştırma aralığına sahiptir.

Diğer cihazlarla entegrasyon

Dijital kameralar, 2000'lerden bu yana diğer cihazlarla giderek daha fazla entegre olmuştur:

  • Hemen hemen tüm modern cep telefonları ve akıllı telefonlar yerleşik bir dijital kamera içerir. Artık 108 megapiksele kadar (Xiaomi Mi (Note) 10 (Pro), Samsung Galaxy S20 Ultra) ile donatılmış akıllı telefonlar var.
  • Video kameralar , dijital kameralara benzer şekilde çalıştıkları için fotoğraf özelliklerine sahiptir. 2003 yılında Samsung , ilk hibrit cihaz olan VP-D5000i'yi piyasaya sürdü.
  • Film tabanlı kompakt fotoğraf makinelerinde dijital görüntü ön izlemelerinin Gelişmiş Fotoğraf Sistemi (APS) ile entegrasyonu henüz yakalanmadı.
  • Artık neredeyse hiç kullanılmayan kişisel dijital asistanlar , entegre basit dijital kameralara sahipti.

Öte yandan, birçok dijital kamera, filmleri yüksek çözünürlükte ( HDTV , Ultra HD ) sesli olarak kaydetme veya dijital sinyalleri ara depolama olmadan doğrudan uygun bir arayüze verme seçeneğine sahiptir. Bu, gerektiğinde web kamerası veya kamera kodlayıcı olarak da kullanılabilecekleri anlamına gelir . İşletim sistemi dijital kamera şimdi de olduğu etkilemiş tarafından akıllı telefonlar . Android tabanlı dijital kameralar zaten böyle çalışıyor .

Resimlerin çoğaltılması

Günümüzde pek çok fotoğrafçı fotoğraflarını kağıt baskı olarak görmek istese de, fotoğraf laboratuvarları tarafından yapılan baskıların oranı keskin bir şekilde düştü. Bunun temelde beş nedeni vardı:

  1. Zamanın bu noktasında, fotoğraf laboratuvarları, üretimin bazen üretim fiyatının da altında olduğu bir fiyat savaşı içindeydi. Bu nedenle, o zamandan beri neredeyse tüm fotoğraf kabul noktalarını (merkezler, eczaneler, benzin istasyonları vb.)
  2. Hibrit teknoloji APS (elektronik depolama katmanına sahip bir film) dünya çapında bir standart olarak tanıtıldı, ancak küresel pazar liderleri arasındaki anlaşmazlıklar nedeniyle dört yıllık bir gecikmeyle. Bu, yatırım hacminin önemli bir bölümünün (bu pazar lansmanında yer alan) fotoğraf laboratuvarlarına bağlanması anlamına geliyordu.
  3. Dijital fotoğrafçılığın ilk yıllarında ya çok pahalıydı ya da kalitesizdi. Fotoğraf laboratuvarlarında, dijital çalışma için gelecekteki sipariş hacmi yanlış tahmin edildi ve sonraki yıllarda sadece önemsiz meblağlar yatırıldı.
  4. Mürekkep püskürtmeli yazıcı üreticileri, büyük ölçüde azaltılmış maliyetlerle iyi "evde fotoğraf baskısı" sunar.
  5. Dünya çapında büyük laboratuvarlarda sadece merkez Avrupa'da fotoğraf üretimi yapılmaktadır. En büyük küresel pay, baskıları yerinde üreten fotoğraf kabinlerinden oluşuyor. Almanya'da da payları son yıllarda istikrarlı bir şekilde arttı.

işlevsellik

Dijital kameranın ana bileşenleri: depolama ortamı ve pil genellikle değiştirilebilir. Durumunda sistem kameralar , objektif ve flaş de değiştirilebilir . Monitörün diğer bileşenleri , deklanşör ve görüntü sensörü genellikle kamera muhafazasının içine yerleştirilmiştir .

Fotoğrafik görüntü, bir dijital kamerada aşağıdaki adımlarda oluşturulur:

  1. Lens aracılığıyla görüntü sensörüne optik projeksiyon
  2. Optik filtreleme, örneğin yüksek ve alçak geçiş , kızılötesi , renk filtreleri ve renk mozaikleri aracılığıyla (çoğunlukla görüntü sensörüne entegre edilmiştir)
  3. Işık yoğunluklarının analog elektriksel büyüklüklere dönüştürülmesi; daha sonra analog-dijital dönüştürme ( nicemleme ) yoluyla değerlerin ayrıklaştırılması / sayısallaştırılması
  4. Ayarların belirlenmesi:
    1. Odaklama görüntü ile ya otofokus veya el, bu tür bir şekilde yardımcı maddeler, burada buzlu camın (optik vizör) ya da yazılım büyütme camı ve kenar geliştirme (dijital vizör görüntü ile) mümkündür
    2. Makul bir pozlama süresi ve f-sayısı tahmin etme ( pozlama değeri )
    3. Cihazı bu değerlere ayarlayın.
  5. Dönüştürücü çipin sıfırlanması, yenilenmiş görüntü alımı (adım 1..3), şimdi yeni ayarlanmış olan odak, pozlama süresi ve diyafram ile.
  6. Görüntü dosyasının görüntü işlemesi :
    1. Alt piksellerin renk rekonstrüksiyonu / tam renkli piksellere birleştirilmesi b
    2. Gürültü azaltma b
    3. Görüntü kayıt sistemindeki bilinen düzeltilebilir hataların giderilmesi ( kusurlu pikseller , karışma , yeniden netleştirme , kenar ışık düşmesi , bozulma , renk sapması ) b
  7. Görüntü dosyasının sıkıştırılması c
  8. Görüntü dosyasının istenilen formatta saklanması ; muhtemelen başka bir çıktı.

Uyarılar:

bHam veri biçiminde kaydederken geçerli değildir .
c İstenilen çıktı formatına bağlı olarak.

Dijital kamerada ışık , görüntüyü sensöre yansıtan lensler (lens) aracılığıyla kamera muhafazasına girer . Sensörün önünde, ışık genellikle bir kızılötesi, bir alçak geçiren ve bir renk filtresinden geçer. Kombinasyon halinde, genellikle ışığı görüntü dönüştürücünün arkasındaki hassas alanlara odaklayan mikro lensler takılır.

Görüntü sensörü , ayrıklaştırma ve niceleme adımlarından oluşan bir görüntü dönüşümü gerçekleştirir . Ayrıklaştırma birimleri, süreksizdir ayrık içine resim ayrışma anlamına gelir (: Yerel ayrıklaştırma: burada (alt) piksel alan ayırma, tüm pikseller zamansal ayrıklaştırma "sıfır", önceden belirlenen bir maruz bırakma süresi ile maruz bırakılması) saptandı . Boyunca nicemleme , her bir alt piksel sinyal kuvveti olan dönüştürülmüş bir içine bir doğal sayı , bir tarafından bir A / D dönüştürücü . RGB renk alanını kullanan kameraların tam renkli piksel başına üç renk değeri depolaması gerektiğinden, her piksel için en az üç tek renkli (R, G ve B) sensör öğesi "ağırlıklıdır" ( demosaicing ; ayrıca bkz. Bayer -Sensor ).

İsteğe bağlı tazminat sonra görüntüleme hataları , sıkıştırma yapılır görüntü ise veri miktarını azaltmak için kaydedilen kullanarak JPEG gibi, yöntem genellikle kılıf. Ne ölçüde ham veri (ham format) olan sıkıştırılmış bağlıdır özel ilgili üreticinin biçimi.

Parametreleri farklı ortamlara uyarlamak için kamera yazılımlarındaki farklı sahne modları kullanılır. Örneğin, bir "manzara modu", ön cam gibi kirli ve/veya damlayan pencere camı gibi yakındaki nesnelere istenmeyen şekilde odaklanmayı önleyebilir ve bir "spor modu", artan ışık hassasiyeti yardımıyla pozlama süresini kısaltabilir. hareketli nesneleri odakta tutun.

Görüntü dönüştürme

Esnek bir baskılı devre kartı üzerinde CCD sensörü

Analog kamerada olduğu gibi, gelen ışık bir mercekle toplanır ve film düzlemine, bu durumda sensöre odaklanır . Film düzlemi analoga bir görüntü daha çok daha küçük bir alan 35 mm film bir 35 mm kamera ; sadece daha yüksek kaliteli dijital kameralar, APS- C negatif veya hatta tam formatlı bir sensör boyutunda görüntü yüzeylerine (ve dolayısıyla sensörlere) sahiptir . Profesyonel orta format sektöründe daha büyük sensörler de kullanılmaktadır.

Sensör, bir alan sensörü veya (nadiren) bir hat sensörü olabilir . Alan sensörü , film düzlemi içinde sabitlenir, bu aynı zamanda kayıt tüm görüntü. Çizgi sensörleri , tarayıcı prensibine göre çalışan tarayıcı kameralarında kullanılır , yani düz yataklı bir tarayıcıya benzer şekilde çalışırlar ve görüntüyü satır satır tararlar: Çizgi sensörü, bir sürücü vasıtasıyla film düzlemi üzerinde ve satır satır sürülür. kaydedilir.

Üç temel renk , aynı sensörde aynı anda kaydedilebilir , bu sensör daha sonra her tam renkli piksel için üç alt piksele sahiptir. Ancak, ana renkler z ile uzamsal olarak ayrı olarak da kaydedilebilir. B. Yarı saydam aynalardan oluşan bir sistem, gelen ışığı üç ana renk için üç ayrı sensöre dağıtır. Üçüncü bir seçenek olarak, ana renkler zaman içinde ayrı ayrı kaydedilebilir: Aynı anda ( tek çekim kameralar ) veya birbiri ardına ( üç çekim kameralar ), her kayıttan önce farklı bir renk filtresi bağlanarak.

Tüm kameraların çoğu, alt piksellere sahip bir alan sensörü kullanır.

Piyasada esasen iki farklı yüzey sensörü türü vardır , yaygın CCD sensörü (örneğin, Canon , Hewlett-Packard , Kodak , Nikon , Olympus , Panasonic , Pentax , Samsung veya Sony'den gelen kameralarda ) Super CCD sensörü Sensör (sadece Fujifilm ) ve CMOS sensörü .

Sigma kameralarda kullanılan Foveon sensörü özel bir yer kaplıyor . Bu, her pikselde kırmızı, yeşil ve mavi ışığı kaydeden üç katmanlı bir sensördür. Bu nedenle, üç fotoğraf dedektörü tam piksel rengini belirler. Uygulanmasından Bu çok katmanlı prensip tekabül renkli film olarak renkli fotoğraf farklı renk duyarlı katmanlar da üst üste olan,. Foveon X3 sensörü, Sigma dp2 Quattro için revize edildi ve önceki modellere göre daha yüksek çözünürlük elde edebiliyor. İlginç prensibe rağmen, mikro lenslerle donatılmış ikinci nesil de büyük bir başarıya yol açmadı.

Görüntü işleme

Bir dijital kamerada, elektronik aksam (kısmen aygıt yazılımı tarafından kontrol edilir ) resim çekilmeden önce, çekilirken ve çekildikten sonra bir dizi görüntü değiştirme işlemi gerçekleştirir; bunlar görüntü işleme terimi altında özetlenir . Bu , bitmiş görüntü üzerinde gerçekleştirilen görüntü işlemeden ayırt edilmelidir .

Dijital kamera  , bir kişinin gün ışığında veya yapay ışıkta algıladığı renkleri beyaz dengesi ile - video kamera gibi - mutlak renk doğruluğunu yitirerek yakalamaya çalışır .

Homojenlik, yani tüm görüntü üzerindeki, özellikle görüntünün kenarındaki eşit netlik ve parlaklık, görüntüleme özelliklerine bağlıdır ve kameranın dahili yazılımı tarafından kısmen telafi edilebilir.

Kameranın dahili elektronik kalitesi de belirler sinyal dinamikleri olduğunu, parlaklık seviyeleri ayırt kamera tarafından ve kontrast aralıklarının dijital görüntüye.

Kamera elektroniği ayrıca , örneğin görüntü gürültüsü veya sıkıştırma artefaktları olarak görülebilen görüntü saflığını veya görüntü hatalarının derecesini de etkiler .

  • Dijital parmak izi
Üç megapiksel ve daha fazla çözünürlüğe sahip kameralarda CCD hatalarından pek kaçınılamaz: Bireysel hücreler hiç çalışmayabilir, diğerleri farklı hassasiyetlerde çalışır vb. çekimler, kameradan gelebilir Elektronik en azından azalır.
Bununla birlikte, her bir kamera için, en az iki görüntü varsa dijital bir " parmak izi " olarak çıkarılabilen ayrı bir desen kalır . Cep telefonlarından profesyonel cihazlara kadar her dijital kameradaki her görüntü sensörü, her görüntüde bıraktığı benzersiz bir parmak izine sahiptir. Böylece bir silaha mermi atayabildiğiniz gibi, bir kameraya da bir görüntü atayabilirsiniz. Kartuş kasasındaki çizikler yerine görüntüdeki gürültü benzeri desen incelenir. Bu prosedür yasal olarak geçerli olarak kabul edilir. Analiz yöntemi öncelikle fotoğraflar ve videolar için geliştirilmiştir; hatta basılı görüntülerden parmak izi çıkarmak bile mümkündür. Birisi bir resme sahte parmak izi eklese bile artık bunu keşfetmenin yöntemleri var.

Bellenim ayrıca öznel görüntü efektini iyileştirmek için çeşitli optimizasyonlar gerçekleştirir . Bunlar, örneğin:

  • Keskinleştirme: Görüntüdeki geçişleri/kenarları tanıma ve güçlendirme;
  • Kontrast artırma : görüntüdeki kontrastı artırma;
  • Renk doygunluğu: Renk doygunluğunu artırın.

Bir fotoğraf çekilmeden önce, odaklamayı devralan otomatik odak etkinleştirilebilir. Aynı nesnenin birkaç fotoğrafı çekilse bile, her zaman odaklanmalıdırlar. Bazı kameralarda otomatik odaklama kapatılabilir. Dijital sistem kameralarının lensleri dışında çoğu dijital kamerada boşuna odak ayar halkası arayacaksınız. Aşamalar halinde manuel odaklama, yalnızca çoğu dijital kameranın olası kullanımlarını sınırlayan bir menü yapısı aracılığıyla gerçekleştirilebilir. Otomatik odak kapatılsa bile, deklanşör serbest bırakılmadan önce fotoğraf makinesi elektronik aksamında bir beyaz dengesi gerçekleşir. Ancak bu yeterli olmadığı için sensörün elektronik gürültüsünü ve hatalı pikselleri filtrelemek için siyah dengesi de yapılır.

Bir ayarlar menüsünde, kaydedilecek görüntü çözünürlüğü, depolama alanından tasarruf etmek için isteğe bağlı olarak azaltılabilir. Mevcut en düşük çözünürlük seviyesi genellikle 640 × 480 VGA'dır (0,3 megapiksel).

Optik sistem

Dijital kamera merceğinde KB eşdeğeri odak uzaklığı özelliği

Hemen hemen tüm dijital kompakt kameralar ve ayrıca birçok dijital sistem kamerası , yaygın ve çoğu için tanıdık 35mm formatındaki filmlerle çalışan kameralardan bazen çok daha küçük bir alana sahip bir görüntü sensörü kullanır . Sensörün daha küçük görüntü alanı, lensin aynı odak uzaklığına sahip daha küçük bir görüntü açısına neden olur veya başka bir deyişle, aynı görüntü açısını elde etmek için odak uzunluğunun buna göre daha küçük olması gerekir. Distorsiyonsuz lensler söz konusu olduğunda, ilişki formülle verilir .

tarif edilmiştir. Buna odak uzaklığı, çapraz görüş açısının yarısı (optik eksenden ölçülür) ve görüntü yüksekliği (sensörün köşesi ile merkezi arasındaki mesafe) dahildir. 35mm formatında, normal odak uzaklığı 50 milimetredir ve görüntünün köşegeni 43,3 milimetredir, bu da 46,8 ° normal görüş açısına neden olur. Oranı görüntü Diagonal'in Normal odak uzunluğuna görüntü diyagonal daima normal odak uzunluğu daha% 15.6 daha kısadır, böylece, sabittir:

Aynı odak uzaklığına sahip 35mm formatına kıyasla görüntü açısının daha küçük olması gerçeğine genellikle yanlış bir şekilde odak uzaklığı uzantısı denir . Fotoğrafçılar odak uzunluğunu görüş açısının bir ölçüsü olarak görmeye alışkındır (odak uzaklığı ne kadar büyükse görüş açısı o kadar küçüktür), ancak bu yalnızca görüntü formatı değişmediği sürece işe yarar. Bu atamanın 35 mm formatında her zamanki gibi çalışmaya devam etmesini sağlamak için, birçok kompakt dijital fotoğraf makinesi üreticisi, lenslerinin gerçek odak uzaklığına ek olarak odak uzunluğunu da belirtir , bu da 35 mm formatında aynı görüş açısına neden olur. (KB eşdeğeri odak uzaklığı).

Değiştirilebilir lenslere sahip dijital sistem kameraları söz konusu olduğunda , genellikle küçük bir nesne üzerinde aynı görüş açısını alan odak uzunluğunu hesaplamak için bir lensin odak uzunluğunun çarpılması gereken bir dönüştürme faktörü - biçim faktörü - belirtilir. resim. 36 mm × 24 mm tam format sensörlü sistem kameraları için format faktörü bu nedenle 1.0'dır. 1: 1,3, 1: 1,5, 1: 1,6 veya Four Thirds sisteminde olduğu gibi, geleneksel 35 mm formatına yaklaşık 1: 2 oranında daha küçük görüntü kaydedicilere sahip kameralar yaygındır . Biçim faktörü bunun karşılığıdır. Kompakt kameralar ve çoğu köprü kamera ile oran önemli ölçüde daha küçüktür.

Dijital yakınlaştırma

Çoğu dijital kompakt fotoğraf makinesinde bulunan optik yakınlaştırmaya ek olarak , birçok modelde dijital yakınlaştırma adı verilen bir özellik de bulunur . Aslında bu, sensör yüzeyinin merkezinin sadece bir kısmının uygun şekilde azaltılmış görüntü çözünürlüğü ile kullanıldığı büyütülmüş bir bölümdür . Bu bölüm kamerada her durumda ayarlanan çözünürlüğe büyütülür . Dijital yakınlaştırmalar, görüntülerini sonradan işlemek istemeyen veya sonradan işleyemeyen fotoğrafçılar için faydalı olabilir. Aynı büyütmeyi sunan bir optik zum lensin yerini tutmazlar, çünkü enterpolasyon genellikle zum seviyesine bağlı olarak çok yetersiz sonuçlar verir. Uygun görüntü işleme yazılımı ile müteakip dijital büyütme genellikle en azından aynı kalitede ve aynı zamanda daha esnektir, çünkü örneğin görüntü bölümü hala kaydırılabilir.

Vizör sistemleri

Dijital kameralar , görüntünün kaydedilmeden önce tasarlanmasını sağlayan farklı vizör sistemlerine sahiptir. Optik ve elektronik vizörler arasında temel bir ayrım yapılır.

Optik vizör :

Geleneksel film tabanlı kameralarda olduğu gibi, optik vizörler ya bir refleks sistemi ile ya da ayrı bir şeffaf vizör olarak çalışır, bu sayede sadece birkaç dijital vizörlü kamera yüksek kaliteli bir telemetre sunar .

Elektronik vizör :

Dijital kompakt kameraların ve kameralı telefonların büyük çoğunluğunda, vizörsüz yalnızca gerçek resimli bir ekran bulunur . Yüksek kaliteli kompakt fotoğraf makineleri ve çoğu sistem kameralar da var elektronik vizör bir ile sanal görüntüde bir in mercek .

Elektronik vizörler ya doğrudan kamera sensöründen gelen sinyali kullanır ya da bazen bazı SLR yapılarında olduğu gibi ek bir dahili sensör kullanır. Ekran, kamera ekranının arkasına monte edilmiştir, ayrıca muhafazaya geleneksel bir göz merceğiyle birleştirilmiş ikinci bir mikro monitör entegre edilebilir.

Elektronik vizörler, kamera tetiklendiğinde kaydedilecek olan tam görüntü bölümünü büyük ölçüde gösterir. Görüntü netliğinin ve özellikle netlik eğrisinin kesin bir değerlendirmesi, monitörlerin küçük formatı ve çoğunlukla nispeten düşük çözünürlüğü nedeniyle kolay değildir. Dijital vizör büyüteci gibi yardımlar yardımcı olabilir . Ek olarak, bazen kapsamlı durum bilgileri veya örneğin hassas kamera hizalaması için kılavuz çizgileri görüntülenebilir.

Elektronik vizörlerin yapısı, bazı özel tasarımlar dışında kayıt sensörünün sürekli olarak aktif olmasını gerektirir. Bu, nispeten yüksek bir güç tüketimine ve kameranın ve kayıt sensörünün ısınmasına yol açar ve bu da görüntü paraziti üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olabilir . Bu, canlı görüntü işlevi kullanılıyorsa , SLR tasarımına sahip çoğu cihaz için de geçerlidir . Geleneksel olarak çalıştırılan tek lensli refleks kameralar bu etkiyi göstermezler veya sadece uzun pozlamalarda gösterirler , çünkü kayıt sensörü sadece gerçek kayıt sırasında aktiftir.

Dijital kamera türleri

Film tabanlı fotoğrafçılıktan bilinen kompakt kamera ve tek lensli refleks kamera tasarımları da dijital fotoğrafçılıkta temsil edilir, ancak başka biçimleri de vardır.

kompakt kameralar

Geri çekilmiş ve genişletilmiş zum lensli kompakt dijital kamera

SLR kameralar, film tabanlı önceki modellerinden görünüm ve yapı bakımından çok az farklılık gösterse de, kompakt kameralarda özellikle göze çarpan şey , kayıt formatındaki önemli azalmayla mümkün olan aşırı minyatürleştirmedir ( 35mm formatına kıyasla format faktörü 6 civarında). Artık nadiren takılan optik vizörün yerini, görüntü oluşturmak için geniş formatlı ekranlar aldı.

Bir sigara paketinin boyutlarına sahip ultra kompakt küboid formatlar için muhafaza formatları oluşturulmuştur, bu sayede lens boştayken ön tarafta tamamen kaybolmakta ve otomatik olarak kapatılmaktadır. Bazı kompakt kameralar dahili bir lens ile üretilmiştir: ön lens muhafaza içinde sabittir, ışık, bir prizma vasıtasıyla, kayıt yönüne dik olarak düzenlenmiş muhafazanın içinde yakınlaştırma ve odaklama için hareketli lens elemanlarına yönlendirilir. "Periskop lens" olarak bilinen bu tasarım, su altında bile kullanılabilen özellikle sağlam kameralara olanak tanır.

Daha iddialı modeller için, çıkıntılı lensi ve tutamağı olan klasik kompakt fotoğraf makinelerine benzer bir tasarım yaygındır. Örneğin Pentax Optio  X gibi döndürülebilir gövde yarılarına sahip yeni özel tasarım türleri, pek ilgi görmedi .

Köprü kameraları

Kompakt ve SLR kameralar arasında piyasada kurulan ilk hibrit formlardan biri, bir SLR kameranın optik vizörüne benzer şekilde sabit lensli ve elektronik vizörlü köprü kameraydı. Köprü kameralarında genellikle süper yakınlaştırma lensleri bulunur.

Aynasız sistem kameraları

2008'in başında Olympus ve Panasonic üreticileri tarafından tanıtılan Micro Four Thirds standardını temel alan LUMIX DMC-G1, değiştirilebilir süngüye sahip , ancak aynı zamanda yeni bir sınıf oluşturan salınımlı aynası olmayan ilk fotoğraf makinesiydi . MILC kameralar olarak adlandırılan dijital sistem kameraları . , EVIL- veya CSC kameralar ( aynasız değiştirilebilir lens , elektronik vizör değiştirilebilir lens veya kompakt kamera sistemi için, değiştirilebilir lensli Alman aynasız kamerada , elektronik vizörlü ve değiştirilebilir lensli kamera veya kompakt sistem kamerası ).

2010 yılının başında, Samsung da sunulan NX10, gibi bir aynasız sistemi Sony den 'ın kameralar Sony NEX serisi, kullandığı bir sensör APS-C formatında. 2011 yazında Pentax , Nikon 1 serisi (2011 sonbaharı) gibi çok daha küçük bir kayıt sensörüne dayanan Pentax Q ile nihayet aynasız bir sistem kamerasını piyasaya sürdü . 2012'nin başında Pentax, K-01'i ve Fujifilm'i X-Pro1'i piyasaya sürdü; her ikisi de bir APS-C format sensörü kullanır.

SLT kameralar

SLT kameralar ( tek lensli yarı saydam (ayna) için ), aynasız sistem kameraları ile salınımlı aynalı (DSLR) geleneksel dijital tek lensli refleks kameralar arasında duran Sony dijital kameralarının başka bir çeşididir . Gelen görüntüyü fotoğraf sensörüne ve otomatik odak dedektörüne saptırmak veya bölmek için ışın ayırıcı olarak kısmen şeffaf bir ayna kullanırlar. Tasarım ve sensör boyutu, DSLR fotoğraf makinelerininkilere benzer, bu da uygun bir lens bağlantısına sahip değiştirilebilir SLR lenslerin kullanılabileceği anlamına gelir . Ayna burada yalnızca faz karşılaştırması yoluyla otomatik odaklama için kullanılır . SLR kameraların aksine, vizör görüntüsü elektronik olarak oluşturulur ve bu, kompakt ve aynasız sistem kameralarında olduğu gibi, beklenen görüntünün ön izlemesini sağlar. SLT kameralar, hızlı otomatik odaklama (film çekerken bile), görüntünün gerçek önizlemesi ve - aynanın katlanması gerekmediğinden - çok daha yüksek seri görüntü hızı, deklanşör serbest bırakıldığında daha küçük bir gecikme ve deklanşör sesi daha sessiz. Dezavantajı, vizör görüntüsünde küçük bir gecikme ve %20 ila %30 ışık kaybıdır.

Dijital SLR fotoğraf makineleri

Birçok üretici , geleneksel "analog" kameranın filminin bir dijital görüntü sensörü ile değiştirildiği refleks sistemli sistem kameraları da sunmaktadır . İngilizce olarak dijital tek lens refleksi veya kısaca DSLR olarak adlandırılırlar . Buna göre, bu tür kameralar için çok sayıda değiştirilebilir lens seçeneği vardır, ancak çoğunlukla kompakt ve köprü kameraların sabit zoom lenslerine kıyasla çok daha düşük bir zoom faktörüne sahiptir. Konvansiyonel sistem kameralarına benzer şekilde, değiştirilebilir, bu durumda dijital kamera arkası olan ve kamera gövdesine takılan modeller ve ayrıca analog veya dijital sırt arasında geçiş yapabileceğiniz modeller de vardır.

Sensör pikselleri, fotoğraf çözünürlüğü ve görüntü kalitesi

Optik ve sensörlerin etkileşiminde etkin çözünürlük

Etkili çözünürlük, milimetre başına satır çiftleri olarak verilmiştir; Bir merceğin belirli bir sensör üzerinde milimetre başına (lp/mm) belirli sayıda çizgi çiftini görüntüleyebildiği söylenir . Belirlenen çizgi çiftlerinden megapiksel cinsinden etkin çözünürlük hakkında sonuçlar çıkarılabilir. Açıklık ile birlikte optik görüntüleme performansına bağlı olarak, genellikle görüntünün merkezi ve kenarı için farklı değerler ortaya çıkar.

Işık, kamera merceğinden (optik) sensöre düşer. Optiklerin (diyafram) fiziksel sınırlarının, sensör görüntü noktalarının alanı (piksel boyutu) ile etkileşime girdiği yer burasıdır.

16 megapikselin oldukça üzerinde modern yüksek çözünürlüklü görüntü sensörleri ile, az sayıda piksel artık bir kameranın genel kalitesinin ilgili değerlendirmesi açısından darboğazı temsil etmiyor. Daha yüksek bir çözünürlük, mutlaka daha yüksek bir netlik izlenimine yol açmaz . Örneğin, 1 / 2.3 ″ sensörlü kompakt bir kamera, 6,2 mm × 4,6 mm sensör boyutuna sahip olduğundan, 16 megapikselde, kenar uzunluğu 1,35 µm (yükseklik ve genişlikte) olan bir piksel boyutuna yol açar. Tipik bir F2.8 diyafram açıklığına sahip lens üzerindeki kırınım nedeniyle , bir ışık noktası 3.75 µm çapında bir kırınım diski üzerine haritalanır. Mümkün değildir, bu sensör boyutları ile ışık noktası için bir dahi sadece tek bir piksel açığa olduğunu bu aracı varsayar olmadan bir lens sapmaları ucuz kameralar genellikle kaydedilir tutulmaz.

Optik çözünürlük, kırınım diskinin boyutuna ve dolayısıyla merceğin açıklığına bağlıdır .

48 mm genişliğinde ve 36 mm yüksekliğinde orta format bir sensörle, 123 megapiksel çözünürlükle F2.8 diyafram açıklığına uyan 3.75 µm piksel boyutu elde edilebilir. 36 mm genişliğe ve 24 mm yüksekliğe sahip ortak tam formatlı sensörler (35 mm format olarak da adlandırılır) ile 61 megapikseldir. Daha da yüksek bir çözünürlükle, bu nispeten büyük sensörlerle bile, F2.8 (veya daha yüksek) diyafram açıklığına sahip lensler için fiziksel olarak mantıklı sınır aşılır.

Karşılaştırma için, analog fotoğrafçılıktaki yüksek çözünürlüklü slayt filmler, Fuji Velvia 50 gibi daha da ince bir ayrıntı düzeyi sunar . Fuji, bu filmin performansını milimetrede 160 satır (80 satır çifti) ile ideal kontrast koşulları altında belirtiyor; bir dijital kameranın bu çözünürlüğü elde etmesi için 87 megapiksele sahip 35 mm tam formatlı bir sensöre ihtiyacı olacaktır. Bu bilgi, kırmızı, yeşil ve mavi renkleri ayrı sensör pikselleriyle algılayan ve daha sonra bunları bir renk değeri oluşturmak üzere bir araya getiren ortak bir Bayer renk sensörüne dayanmaktadır . Buna karşılık monokrom bir sensör ile 80 lp/mm kayıt yapabilmek için 44 megapiksel yeterlidir. Mercek açıklığının ilgili çözünürlük için uygun olması şartıyla:

F1.5 diyafram açıklığına sahip çok parlak bir lensle, ışık noktasının (kırınım diski) çapı sadece 2 µm'dir, bu da ışık noktaları bir renk sensörüne çarptığı anda 125 lp/mm'lik bir optik çözünürlüğe karşılık gelir. veya tek renkli bir sensör kullanırken 177 lp / mm. F2.2 diyafram açıklığı ile her bir ışık noktası 3 µm (83 lp/mm renkli veya 118 lp/mm monokrom) yer kaplar. İdeal koşullar altında (optik sapmalar olmadan, bulanıklığın yanı sıra iyi ışık ve ideal kontrast olmadan), bu tür lensler 80 lp / mm veya 87 megapiksel 35 mm tam çerçeve renkli sensörlü Fuji Velvia 50'den bile daha yüksek bir optik çözünürlük sağlayabilir. yakalama. Ancak F3 diyafram açıklığında ışık noktası başına çap 4 µm'dir (62 lp / mm renkli veya 89 lp / mm monokrom), F4.5 diyafram açıklığında 6 µm'dir (42 lp / mm renkli veya 59 lp / mm monokrom) ve Diyafram F6 8 µm'dir (31 lp/mm renkli veya 44 lp/mm monokrom).

Ortak sensör formatlarının karşılaştırılması
Maksimum optik çözünürlüğe göre ortak sensör boyutlarının format faktörleri (a) - etkin çözünürlük önemli ölçüde daha yüksek olabilir
Tipik tanımlama sensörü boyutu , (b)
En boy
oranı
Genişlik
(mm)
Yükseklik
(mm)
diyagonal
(mm)
Alan
(mm²)
Alan (%)
KB'ye göre
F2.8 diyafram açıklığında megapiksel cinsinden maksimum optik çözünürlük
(F2.8, 3.75 µm piksel boyutuna karşılık gelen bir ışık noktası oluşturur, (j) bundan bu sütunun sensör çözünürlüğü elde edilir; (d) daha fazla megapiksel olsa bile a dijital kamera F2'de , 8 optik olarak (k) daha yüksek çözünürlük yok (h) )
F1.5'te çözünürlük
(2 µm (l) )
Orta biçim (ler) 4: 3 048.0 036.0 060 1.728 200 123 433
35 mm, tam format (KB), FX 3: 2 036.0 024.0 043.3 0864 100 061 216
DX , APS-C (f) 3: 2 023.7 015.6 028.4 0370 042.8 026 092
43 ″, üçte dört , mikro dörtte üç 4: 3 017.3 013.0 021.3 0225 026 016 056
1 ″, CX formatı (üst düzey kompakt kameralar ve kompakt sistem kameraları) 3: 2 013.2 008.8 016 0116 013,5 008. 029 (g)
11.7 ″ (ileri teknoloji akıllı telefonlar ) 4: 3 007.6 005.7 009.5 0043 005 003 011 (g)
12.3 ″ (düşük kaliteli kompakt kameralar ve bazı akıllı telefonlar) 4: 3 006.2 004.6 007.7 0029 003.3 002 007.
(a) Tipik en geniş diyafram açıklığı F2.8 olan, sapmaları olmayan ve F1.5 diyafram açıklığı için 3,75 µm çaplı veya 2 µm çaplı bir kırınım diski üzerine bir ışık noktası görüntüleyen bir lens varsayılır.
(b)İnç kesirlerindeki boyut özellikleri, geleneksel olarak video toplama tüplerinin boyutuna atıfta bulunur. Bir inçlik vidicon resim tüpünün dış çapı 25,4 mm'dir, ancak yalnızca kullanılabilir ekran köşegeni yaklaşık 16 mm'dir.
(c)Milimetre başına çizgi çiftlerinde renk sensörleri için formül: 500 / (µm * 2 cinsinden piksel boyutu); Monokrom sensörler için formül : 500 / (µm * 1,41 cinsinden piksel boyutu) , 14 Mayıs 2019'da erişilen OptoWiki'ye göre .
(d)22 Nisan'da erişilen, µm cinsinden piksel boyutunu hesaplamak için (ondalık basamaklı ) ve ikinci referans olarak lcdtech.info'daki piksel boyutu hesaplayıcı (ondalık basamaklar olmadan, ancak MP hesaplamalı) için vision-doctor.com'daki sensör hesaplamalarına göre , 2019.
(e)Orta format sensörler, üreticiye ve modele bağlı olarak farklı boyutlara sahip olabilir. Tabloda listelenen boyutlar örn. B. Mamiya ZD'ye
(f) APS-C sensörleri, üreticiye ve modele bağlı olarak farklı boyutlara sahip olabilir.
(G)Sony RX100 (varyant I - V) gibi ileri teknoloji fotoğraf makinelerinde, lens F1.8 açık diyafram açıklığı ile çalışır. 2019'daki ileri teknoloji akıllı telefonlarda bazen F1.4 (Xiaomi Mi 9 Explorer Edition) veya 1 / 1.6 (Huawei P30 Pro) diyafram açıklığıyla çalışan kamera lensleri bulunur. Kırınım diskinin çapı yaklaşık 2 um'dir.
(H)Lensin tüm ışık noktalarını yakalayabilmek için bu sütunda belirtilen sensör çözünürlüğü gereklidir. Ek olarak, görüntü sensörü daha küçük piksellere ve dolayısıyla daha yüksek çözünürlüğe sahip olsa bile, milimetre başına çizgi çiftlerini optik olarak algılamak artık mümkün değildir . Çünkü optik çözünürlük, açıklığa bağlı olan kırınım diskinin boyutu ile sınırlıdır. Sensörün optikler üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Bununla birlikte, daha yüksek bir sensör çözünürlüğü, dijital fotoğrafçılıkta teknik sınırlar tükenmediğinden görüntü kalitesini iyileştirmeye yardımcı olabilir . Bu nedenle etkin çözünürlük, kameranın bilgi işlem gücüne bağlı olarak optik çözünürlükten önemli ölçüde daha yüksek olabilir.
(ben)Yaygın bir Bayer renk sensörü , her bir renk değerinin farklı piksellerden hesaplanması gerektiğinden, tek renkli bir sensöre göre milimetre başına daha az çizgi çifti algılar.
(j)Formül: D = 2.44 * 550nm * F, 1.342µm * F'ye karşılık gelir (burada F, f sayısıdır ve D, 550 nanometrelik yeşil renkte tipik bir dalga boyunda hesaplanan kırınım diskinin çapıdır), görüntü kaydına göre , dijital görüntüleme yöntemleri, wikibooks - ücretsiz kütüphane, "Kritik diyafram" bölümü, "Plano-dışbükey lens üzerinde hesaplama" bölümü, 27 Aralık 2019'da erişildi
(k)Bu , renkli sensörde milimetre başına 67 satır çiftine (c) (lp/mm) veya monokrom sensörde (i) 95 lp/mm'ye karşılık gelir.
(l)F1,5 , 2 µm'lik bir piksel boyutuna tekabül eden bir ışık noktası (j) üretir , bundan bu sütunun sensör çözünürlüğü elde edilir; (d) Daha fazla megapikselle bile, bir dijital kamera optik olarak F1.5'te daha yüksek çözünürlüğe sahip olamaz. (h) Bu optik olarak bir renk sensöründe milimetre başına 125 satır çiftine (c) (lp/mm) veya tek renkli bir sensörde (i) 177 lp/mm'ye karşılık gelir.

Tablodaki çözünürlük değerleri yalnızca optiğin fiziksel sınırları ile ilgilidir; Sapmaları olmayan bir lens varsayarsak. Analog fotoğrafçılığın aksine dijital fotoğrafçılık teknik sınırları aşmaz. Kırınım olgusu, hesaplanabilmesi için bilimsel ve matematiksel olarak işlenmiştir. Yeterli hesaplama gücü olması koşuluyla, kameradaki bir görüntüden kırınım etkilerini hesaplamak mümkündür. Ek olarak, örneğin birkaç görüntünün bir araya getirilmesiyle oluşturulan bir görüntünün zor bir şekilde oluşturulması, görüntü kalitesinin önemli ölçüde iyileştirilmesine yardımcı olabilir. Odak seviyesinde çözünürlüğü artırmak için açık diyafram açıklığı ve kamerada ayarlanmış diyafram açıklığı ile birlikte iki kaydın eklenmesi düşünülebilir. Dijital görüntü işleme olanakları dikkate değer sonuçlar verir. Örneğin, Kasım 2019'da, F8 diyafram açıklığında çekilen 61 megapiksel 35 mm'lik bir kameradan alınan bir görüntüye dayalı olarak 90 satır çiftinin etkin çözünürlüğünü belirlemek mümkün oldu. Yüksek bir çözünürlüğün artan gürültü, artefaktlar ve doku kaybı gibi yan etkileri de yeterli hesaplama gücü ile hesaplanabilir. Sensördeki piksel sayısı ne kadar yüksek olursa , koşullar o kadar iyi olur .

Sapmaları olmayan bir lenste, daha yüksek bir f-sayısı, tamamen matematiksel terimlerle tüm görüntü yüzeyindeki optik çözünürlüğü azaltır. Buna karşılık, optik sapmaları ortadan kaldırır. Merceğin görüntü çemberi ne kadar büyük olursa, mercek hatalarını en aza indirmek o kadar zor ve pahalı olur. Açık bir diyafram ile karşılaştırıldığında, daha yüksek bir f sayısı bu nedenle genellikle görüntünün kenarındaki çözünürlüğü belirli bir noktaya kadar artırır. Öte yandan, f-sayısı arttıkça görüntünün merkezinde genellikle kenardan daha hızlı azalır, çünkü bu genellikle sapmaların daha düşük olduğu alandır. Ancak görüntünün merkezinde bile, sapmalar en yüksek çözünürlüğün açık diyaframla elde edilemediği olgusuna yol açabilir; Hem Canon EF 35 mm F1.4 L II USM lensli 50 megapiksel Canon EOS 5DS R'de hem de Sony FE 35 mm F1.8 lensli 61 megapiksel Sony Alpha 7R IV'te , merkezdeki en iyi çözünürlük değeri görüntünün yüzdesine yalnızca F4 açıklığında, daha yüksek ve daha düşük açıklıklarda net bir düşüşle ulaşılır.

Optik ve sensörlerin etkileşiminden kaynaklanan etkin çözünürlük, örneğin ISO 12233'e göre çözünürlük tablosu gibi test görüntüleri kullanılarak belirlenebilir .

Optik ve sensörler arasındaki etkileşim , örneğin bir Siemens yıldızı kullanılarak belirlenebilir. Soldaki iki resim, detay büyütmeli bir test fotoğrafı kullanarak resmin merkezine doğru çözme gücünü göstermektedir. Siemens yıldızının merkezinde gri halka adı verilen bulanık bir nokta oluşturulur . Bir test sisteminin etkin çözünürlüğü gri halkanın boyutundan hesaplanabilir. Örnek çizimde, test sistemi 1 daha büyük bir gri halka oluşturur ve bu nedenle etkin çözünürlükte test sistemi 2'den daha düşüktür.

Orta format ve 35 mm tam format

Dijital fotoğrafçılıktaki en büyük sensörler orta format sensörlerdir. Orta format için farklı sensör boyutları vardır; Bir üreticinin ürünlerinde bile boyutları değişiklik gösterir ( örn. Pentax 645Z: 43,8 × 32.8 mm, Pentax 645D: 44.0 × 33.0 mm, Hasselblad H5D-40: 43,8 × 32,9 mm, Hasselblad H5D-50: 49,1 × 36,7 mm, Hasselblad H5D-50: 53,7 × 40,2 mm, Hasselblad H5X: 56,0 × 41,5 mm, Mamiya ZD: 48 × 36 mm).

Sonraki en küçük sensörler, tam formatlı sensörlerdir (küçük format olarak da adlandırılır). Genişlikleri ve yükseklikleri eşit olarak 36*24 mm'dir.

Teorik olarak, tipik olarak en geniş F2.8 diyafram açıklığına sahip bir lens, maksimum 61 megapiksel ile 35 mm tam formatlı bir sensörü optik olarak çözebilse bile , pratikte 40 megapiksel zaten marjinaldir, çünkü 2015 yılında piyasada bulunan en iyi lensler bile yeterli değil Bu çözünürlük için ayrıntı sağlayın: Profesyonel kesimden çok sayıda lens genellikle bu tür sensörlere yaklaşık 20 megapiksel, nadiren 30 megapiksel yeterli ayrıntıya sahip bir çözünürlük sağlayabilir; 2015 yılında sadece Zeiss Otus 85, 35 megapiksel çözünürlüğü başardı. Çözünürlük arttıkça fotoğrafçıdan talepler de artıyor. Son derece iyi optiklerle birlikte iyi aydınlatma koşullarında 20 megapikselden önemli ölçüde daha yüksek çözünürlüklü bir görüntü sensörü, yalnızca fotoğrafçının tam odak doğruluğuna dikkat etmesi ve çok sabit bir eli olması durumunda ayrıntıda bir artış sağlar, çünkü küçük bulanıklık bile görüntüyü engeller. ayrıntılı olarak artırın. Sensör çözünürlüğü merceğin çözünürlüğünden önemli ölçüde yüksekse , fotoğraf çözünürlüğünü azaltmak görüntü kalitesini iyileştirmeye yardımcı olabilir.

Azaltılmış görüntüde gürültü daha az fark edilir. Üzerine tıklamak, tek bir piksel düzeyinde gösterir. Kare kesim gürültü filtrelidir.
A: ISO 100'de düşük parazit
B: ISO 3200'de yüksek parazit

Artan sensör çözünürlüğü ile piksel boyutu ve buna bağlı olarak piksel aralığı (piksel aralığı) küçüldüğünden, elverişsiz aydınlatma koşullarında görüntü parazitine karşı daha hassastırlar ve bu da ayrıntı ve parlaklık kaybına neden olur. Bu etkiyi düşük tutmak için, 35 mm tam formatlı sensörler ideal olarak 20 megapikselden önemli ölçüde fazla olmayan bir çözünürlüğe sahip olmalıdır. Öte yandan, aynı sensör boyutuna sahip 50 megapiksellik bir kamera, ham verileri tek tek piksel düzeyinde görüntülerken (ham format) 20 megapiksellik bir kameradan daha fazla gürültüye sahiptir . Ancak, aynı boyutta bir çıktı boyutundaki iki fotoğrafa bakarsanız (örneğin bir DIN A4 çıktısında), görüntü izlenimi aynıdır; daha fazla megapiksel, çıktıda mutlaka daha yüksek parazite yol açmaz. Ayrıca, çözünürlük ne kadar yüksek olursa, kamerada (gürültü filtresi) görüntü gürültüsü o kadar iyi otomatik olarak ortadan kaldırılabilir, çünkü bireysel değerlerde güçlü sapmalar varsa, her alan bölümü için bir ortalama hesaplamak için daha fazla komşu piksel kullanılabilir. (gürültü, ses). Gürültü ham verilerde artar, ancak son üründe (bitmiş JPEG) tekrar azalır. Ham veri bilgisayarda işleniyorsa , işleme yazılımı (ham dönüştürücü) içindeki bu mekanizma ( denoise ) genellikle orada da devreye girer .

İnce ayrıntıların dokuları, bu tür gürültü azaltmadan gözle görülür şekilde zarar görebilir. Yaprak alanında sağdaki resimdeki kare bölüme bakın. Bu, yüksek çözünürlüğün ayrıntılı (olası) kazancını engeller. Bununla birlikte, örneğin, Sony A7 II (24 megapiksel kamera) ve A7 R II (42 megapiksel kamera) arasında bir karşılaştırma, özellikle bu disiplinde yüksek çözünürlüklü görüntü sensörlerinin önemli bir avantajını gösterir: Bir test laboratuvarında, ham veriler başlangıçta bireysel piksel düzeyinde incelendi. 24 megapiksel kamera, sinyal-gürültü davranışı açısından 42 megapiksel kameradan açıkça üstündü. Yine de, aynı çıktı boyutuna küçültülmüş 42 megapiksel kameranın fotoğrafı, daha güçlü gürültü azaltımına rağmen son JPEG ürününde daha fazla ayrıntı sağlıyor - alıntı: "Burada, yüksek çözünürlüklü 35 mm görüntü sensörleri , aslında daha yüksek çözünürlüklerinden yararlanabilirler. yüksek ISO'da daha küçük [gürültüye duyarlı] piksellere rağmen" . ISO 12.800'e kadar, A7 R II, yalnızca hafif bir ayrıntı kaybıyla kullanılabilirden daha fazla görüntü kalitesi sunarken, 24 megapiksel görüntü sensörlü A7 II ise ISO 3,200 sınırına sahiptir.

ISO değeri, sensörün ne kadar enerji ile kontrol edildiğini belirler. Sensörün ışık hassasiyetini etkiler ve ISO 50 veya ISO 100 (parlak gün ışığı veya uzun pozlama süreleri için uygundur) ile birkaç yüz, bin, on bin, hatta bazen yüz bin arasında olabilir. Değer ne kadar yüksek olursa, pozlama süresi o kadar kısa olabilir; bu, özellikle düşük ışıkta tripod olmadan bulanık olmayan fotoğraflar çekmek için kullanışlıdır. Ancak bu, görüntü gürültüsünü artırır.

Şubat 2018 itibariyle, ISO 51.200 ile yüksek ISO çözünürlük karşılaştırmasında, daha yüksek çözünürlüklü kamera da daha iyi görüntüler sağladı. Sony Alpha 7S II'nin (12 megapiksel) ham dosyaları, Sony Alpha 9 (24 megapiksel) ve Sony Alpha 7R III (42 megapiksel) ile karşılaştırıldı. Daha yüksek çözünürlüklü kamera daha agresif bir parazit gösterir, ancak önemli ölçüde daha fazla ayrıntı içerir ve gürültü daha ince tanelidir ve bu nedenle daha az rahatsız edicidir, bu sayede görüntü genel olarak önemli ölçüde daha keskin görünür. Bu testte, yüksek çözünürlüklü kameralardan alınan görüntünün küçültülmüş olup olmadığı veya karşılaştırma için düşük çözünürlüklü kameralardan alınan görüntünün büyütülmüş olup olmadığı sonuç için önemsizdi.

APS-C formatı, kompakt kameralar ve cep telefonları

Küçük kompakt kamera ve cep telefonu sensörleri kullanıldığında yüksek sensör çözünürlüğünün etkisi, 35 mm tam format sensörle donatılmış kameralardan çok farklıdır.

2015 Şubat itibariyle dahi nispeten büyük sensörler arasında APS-C iyi lens ile kameraların sadece sahip bir optik çözünürlük bile sensör vaatlerde 20 megapiksel veya daha fazla ve teorik olarak, 9 etrafında megapiksel 26 megapiksel optik çözünürlüğü mümkün olacağını ( tipik diyafram açıklığı F2.8 olan bir Lens üzerinde). Four Thirds ve Micro Four Thirds kameraların 4⁄3 inç sensörleri, teorik olarak böyle bir lenste 16 megapiksele kadar optik çözünürlüğe sahip olabilir, pratikte ise 2015'te sadece 5 megapiksele ulaşırlar. Buna karşılık, Şubat 2018'deki laboratuvar testleri, mikro-üçte dörtlük kameraların genellikle 20 megapiksel sensörlerle donatılmış olmasına rağmen, kameraların neredeyse 16 megapikselden daha fazla çözünürlüğe ulaşmadığını gösteriyor. Tersine, bu, çözünürlüğü 16 megapiksele kadar artırmanın mümkün olduğu anlamına gelir.

Diğer kompakt kamera sensörleri genellikle çok daha küçüktür. En küçük temsilciler genellikle cep telefonlarında bulunabilir. Yüksek çözünürlüklü sensör yüzeyi ne kadar küçükse, görüntü gürültüsünün etkisi o kadar büyük olur. Ayarlaması, ayrıntıların görüntülenmesi üzerinde güçlü bir etkiye sahiptir; bu, artık yalnızca tek tek piksel düzeyine bakıldığında değil, aynı zamanda fotoğrafın tamamına bakıldığında da fark edilir. Burada kamera ayarını kullanarak fotoğraf çözünürlüğünü düşürmeye yardımcı olabilir .

Görüntü kalitesini ve performansını artırmak için fotoğraf çözünürlüğünü azaltın

Yüksek çözünürlüklü fotoğrafların çözünürlüğü, işleme (baskı vb.) sırasında büyük ölçüde azalır; bu, ilk bakışta yüksek sensör çözünürlüğüne karşı gelir. Öte yandan, şu ilke geçerlidir: İdeal koşullar altında bile (büyük görüntü sensörü, iyi optik), daha yüksek çözünürlüklü bir kameradan alınan küçültülmüş (küçültülmüş) bir fotoğraf, tam olarak bu çözünürlüğe sahip bir kameranınkinden daha ayrıntılıdır. Bu aynı zamanda zayıf aydınlatma koşullarında da geçerlidir. Pikseller daha küçük ve dolayısıyla parazite karşı daha hassas olmasına rağmen, bir görüntü sensörünün çözünürlüğü ne kadar yüksek olursa, azaltılmış bir fotoğraf , yüksek ISO değerlerinde daha güçlü gürültü bastırma özelliğine rağmen daha fazla ayrıntı içerebilir.

Objektifin çözünürlüğünün altına düşülmediği sürece, küçültme ile ayrıntı kaybı olmaz . Bu, örneğin tam çerçeve sensörler için merceğe bağlı olarak 30 megapiksel olabilen, yine de büyük fotoğraflar oluşturan ve böylece düzenleme özgürlüğü sağlayan daha düşük azaltma eşiğidir. Veya çözünürlük ayarı olarak çıktı için gerekli boyut seçilir (örneğin 300 dpi'de DIN A4 çıktıları için veya 4k monitörde çıktı için 8 megapiksel vb.). Bu, çıktıda kalite kaybını önlemek için aşılmaması gereken üst azaltma eşiğidir. Daha sonra fotoğraflarını düzenlemeyen fotoğrafçılar için uygundur. İdeal kamera ayarı bu nedenle fotoğrafçının gereksinimlerine bağlıdır ve bu iki eşik arasında yararlı bir şekilde yer alabilir.

Örneğin 12 megapiksel, daha küçük kırpma çalışmaları için ek alanla ufku düzleştirme kapsamı sunar, bu da sonuç olarak 8 megapikselin altına düşmeden çözünürlüğü daha da azaltır. 20 megapiksel, daha büyük kesme çalışmasına izin verir. Sonuç daha küçükse, örneğin 6 megapiksel, A4 çıktısı yine de 255 dpi ile yapılabilir, bu da hafif bir ayrıntı kaybına neden olur. Pratikte fark pek fark edilmez; Stiftung Warentest, dpi tablosuna göre 13 × 18 cm'lik bir çıktıya kadar geçerli olan fotoğraf baskıları ve bölüm büyütme için temel olarak 4 megapikselin yeterli olduğunu bile yazıyor.

Optik ve sensörlerin etkileşimi ve yüksek çözünürlüklü kompakt kameralar ve cep telefonlarındaki sınırları nedeniyle Stiftung Warentest, görüntü kalitesini iyileştirmek için fotoğraf çözünürlüğünün sensör çözünürlüğünün dörtte birine düşürülmesini önerir, bu sayede çıktı formatı değişmez. 4 megapikselin altında. Sensör çözünürlüğünün dörtte biri de iyi bir seçimdir çünkü kameraya bağlı olarak dört piksel daha sonra kayıt sırasında bir pikselde birleştirilebilir, bu da özellikle küçük kamera sensörleriyle daha iyi kayıt kalitesi sağlar. Kısmen, bu aşırı örneklemeye (İngilizce: oversampling ) ulaşıldığından kaynaklanmaktadır.

Sensör boyutu ne olursa olsun, aşırı yüksek çözünürlüklü fotoğraflar, görüntü dosyalarını gereksiz yere büyütür, karanlık akım davranışı olumsuz etkilenir ve veri aktarımı , fotoğrafların kopyalanması ve görüntü işleme yavaşlar. Bu yüzden zaten kamerada bulunan fotoğrafların çözünürlüğünü azaltmak mantıklı olabilir. Bu aynı zamanda görüntü kalitesi üzerinde de olumlu bir etkiye sahiptir, çünkü bir yandan kendi içindeki azaltma zaten görüntü gürültüsünü azaltır, diğer yandan bu müdahale kameranın gürültüyü giderirken görüntüyü daha az agresif bir şekilde işlemesini sağlar. Kamera içindeki gürültü azaltmanın aksine , azaltmanın ham veriler üzerinde de olumlu bir etkisi vardır. Böyle küçük bir ham mod, örneğin Canon tarafından "mRaw" ve "sRaw" olarak adlandırılır (her biri farklı indirgeme seviyelerine sahiptir). Buna karşılık, birçok kamera modelinde JPEG formatındaki dosyalara ek olarak ham format çözünürlüğünün azaltılmasına izin veren karşılık gelen bir ayar yoktur; Canon'da bu modlar şimdiye kadar (2018 itibariyle) daha pahalı kameralar için ayrılmıştır.

Görsel algının sınırları

Görüntü yüksekliği başına çizgi çiftlerinde uzamsal frekansa karşı Kontrast Duyarlılık İşlevi (CSF)

İnsan gözünün maksimum kontrast algısı , yaklaşık beş ark dakikalık bir uzaysal frekanstadır . İyi aydınlatma koşullarında, sağlıklı göz, parlaklıktaki farklılıkların hala tespit edilebildiği yaklaşık bir ark dakikalık bir çözünürlüğe sahiptir . Bir ile normal bir görüş açısı yaklaşık 47 ° 'lik bir görüntü Diyagonal , renk bilgisi olmadan ayırt edilebilir dört milyon civarında imaj noktalarına (diyagonal boyunca yaklaşık 1500 hat çifti) bir dizi vardır. Maksimum kontrast algısına sahip bir görüntü için , normal bir görüş açısında yalnızca 0,2 megapiksel tamamen yeterlidir (diyagonal boyunca yaklaşık 300 çift çizgi). Görüş açısı normal görüş açısından daha büyükse, görüntü artık bir bakışta tam olarak çekilemez ve yalnızca bir bölümü görüntülenebilir. Görüş açısı normal görüş açısından daha küçükse, algılanan çözünürlüğü veya algılanan kontrastı kısıtlamadan daha da az piksel yeterlidir.

Kameralarda kullanılan görüntü sensörlerinin çoğunun, her bir görüntü noktasında (“ alt piksel ”) yalnızca tek bir ana renk kaydeden Bayer sensörleri olduğuna dikkat edilmelidir . Bu durumlarda, eksik renkler komşu piksellerin interpolasyonu ile belirlenir. "Etkili çözünürlük" bu nedenle alt piksel yoğunluğundan biraz daha düşüktür. Bu dezavantajlı olmasına rağmen , keskinlik izlenimi üzerindeki diğer temel etkiler neredeyse tamamen bozulmadan kalır.

Yukarıda açıklandığı gibi , kızılötesi radyasyon genellikle ışık sensöre çarpmadan önce filtrelenir, çünkü sensör, temel malzemesi silikon nedeniyle 1 μm'nin biraz üzerindeki dalga boylarına duyarlıdır (görünür ışığın yalnızca yaklaşık 0,7 μm'ye kadar dalga boyları vardır). Bununla birlikte, bu filtreleme çok katı bir şekilde gerçekleştirilmez, bu nedenle bu tür “yakın kızılötesi radyasyonun” önemli bir kısmı hala geçer. Bu, bir televizyon veya DVD oynatıcı veya benzeri için bir uzaktan kumandayı kameraya doğrultarak kolayca kontrol edilebilir. Dijital vizörde (beyazımsı) bir ışığı net bir şekilde görebilirsiniz, ancak gözünüz hiçbir şey göremez. Ancak bu yalnızca yakın kızılötesiyle ilgilidir; Kızılötesi fotoğrafçılıkta özel kızılötesi filmlerle elde edilen uzun mesafeli çekimlerde rahatsız edici bulanıklığın ortadan kalkması gibi etkiler , ancak bu sensörlerle elde edilemeyen çok daha yüksek dalga boylarında devreye girer.

hız

Hibrit otomatik odaklamalı dijital kompakt kamera

Bir dijital kameranın çalışma hızı, temel olarak dört karakteristik özellik tarafından belirlenir:

  1. Pozlamaya hazır olma, dijital kameranın açıldıktan sonra fotoğraf çekebilmesi için ihtiyaç duyduğu süre.
  2. Odak hızı , otomatik odaklamanın odaklanması için geçen süre .
  3. Deklanşör gecikmesi , deklanşöre basılması ile bir görüntünün gerçekten kaydedilmesi arasında geçen süre.
  4. Görüntü sekans süresi , bir kayıttan sonra kameranın bir sonraki görüntüyü çekebileceği sürenin uzunluğu. Dijital kameranın maksimum kare hızı bununla doğrudan ilgilidir .

Hızlı teknik geliştirilmesine rağmen halen birçok dijital kompakt fotoğraf makineleri belirgin olan daha yavaş onların daha 35mm muadilleri . Özellikle görüntü sekans süreleri, birkaç çekimden sonra büyük ölçüde düşerken, motorlu 35 mm kameralarla tüm film boyunca aynı hıza ulaşılır.

Öte yandan, yüksek kaliteli dijital kameralarda, deklanşör gecikmesi ve kare hızı analog benzerleriyle karşılaştırılabilir.

güç kaynağı

Bazı analog kameralar herhangi bir elektrik enerjisi olmadan kullanılabilir - ancak dijital kameralar her zaman elektrik enerjisi gerektirir. Dijital fotoğrafçılığa geçerken bu dikkate alınmalıdır. Analog kameralarda yerleşik olarak bulunan büyük güç toplayıcılara ve flaşlara ek olarak, sensörler, elektronikler ve LC ekranlar da dijital kameralarda önemli miktarda enerji tüketir. Bu nedenle her dijital kamera, genellikle bir pil veya bir güç kaynağı birimi tarafından garanti edilen sürekli bir enerji kaynağı gerektirir ; örneğin güneş enerjisine dayalı bazı özel yapılar da vardır .

Pilin enerji içeriği, kamera elektroniğinin güç tüketimi ve güç tasarrufu işlevleriyle bağlantılı olarak, pil değişimi gerekene kadar kameranın maksimum çalışma süresini belirler. Tescilli pil türleri (çoğunlukla lityum iyon piller ) standart pillerden ( AA veya AAA vb.) önemli ölçüde daha pahalıdır , ancak genellikle daha güçlüdür, yani aynı boyut veya ağırlıkta daha fazla enerji içeriğine sahiptirler ve bu nedenle daha uzun hizmet süreleri vardır. hayat. 6 Wh enerji içeriğine sahip ortalama bir pil, bir dijital kameraya yaklaşık 200 fotoğraf çekmek için enerji sağlar.

Dosya formatı

On megapiksel çözünürlüğe ve piksel başına üç renk kanalına sahip bir görüntünün bellek kartında otuz megabayt (sıkıştırılmamış dosya boyutu) gerektirmemesi için genellikle sıkıştırılır .

Exif standardı JFIF (“JPEG”) genellikle kayıplı bir format olarak bulunurken, TIFF kayıpsız bir format olarak da sunuluyordu. Birçok kamerada, dijital görüntüler de tescilli bir raw formatında (İngilizce raw "raw" için) depolanır.

Ham veri formatı için belirlenmiş bir standart olmadığı için (ayrıca bkz. dijital negatifler ), farklı kamera üreticilerinden ve hatta bir üreticiden farklı serilerden gelen görüntü verileri genellikle birbiriyle uyumlu değildir ve bir program veya benzeri ile kullanılmalıdır. eklenti olarak adlandırılan , genellikle kamera üreticisi tarafından sağlanan, görüntülemeden veya işlemeden önce görüntü düzenleme programları için standart bir görüntü formatına (genellikle TIFF veya JPEG) dönüştürülebilir .

Ham veriler, dijital negatif olarak da bilinir . Genel olarak kayıpsız depolamaları nedeniyle, ham verilerde sıkıştırma yapaylıkları yoktur . Diğer bir önemli avantaj, potansiyel olarak daha büyük renk gamıdır. JPEG görüntüleri renk kanalı başına 8 bit (= 256 seviye) ile kaydedilirken, ham veriler on, on iki (= 4096 seviye) veya 14 bit (= 16.384 seviye) olarak mevcuttur. Bu nedenle görüntülerin çıktısı belirli koşullar altında daha ince renk geçişlerinde alınabilir .

Video kaydı

Hemen hemen tüm kameralar, video dizilerini kaydetme seçeneği de sunar. Ancak gerekli kare hızı nedeniyle , her zaman kamera tarafından kaydedilebilen hareketsiz görüntülerden daha düşük bir çözünürlüktedir. Geçmişte, video çözünürlüğü çoğunlukla o zamanlar yaygın olan video kameralarınkinin altındaydı , ancak şimdi Full HD'ye (yani 1920 × 1080 piksel) kadar HD çözünürlükleri neredeyse istisnasız olarak elde ediliyor. GoPro Hero 3 gibi bazı tüketici modelleri 4k kayıtları bile destekler . Daha önceki modellerde videolar çoğunlukla zaman kazandıran, ancak bellek yoğun Motion-JPEG formatında kaydedilirken, şimdilerde MPEG-4 ve H.264 gibi oldukça etkili sıkıştırma formatları kullanılıyor. Aksi takdirde video dizileri bilgisayara aktarıldıktan sonra daha verimli bir formata dönüştürülebilir.

Nikon D90 2008'de piyasaya çıkana kadar sistem, tek lensli refleks kameralar için video kaydına izin vermiyordu. Nikon D3s veya Canon EOS 550D gibi daha yeni kameralar da HD videolar kaydedebilir.

Uzun bir süre boyunca, çoğu dijital kamera video kaydederken yakınlaştırma yapabildi ancak (yeniden) odaklayamadı. Ayrıca kayıt sırasında genellikle herhangi bir beyaz dengesi veya parlaklık ayarı yapmadılar. Bu arada (2015 itibariyle), bu konuda artık video kameralardan daha düşük olmayan daha fazla kamera var.

meta veri

Nikon fotoğraf makineleri için görüş yönünün (yön) kaydedildiği Geotagger "Solmeta N2 Pusula"

Dijital kameralar , Exif standardında belirtilen görüntü verilerine meta bilgileri gömer . Bu Exif meta verileri dosyanın başlığında bulunabilir . Birçok görüntü işleme programı ve özel araç bu verileri okuyabilir ve görüntüleyebilir. Ayrıca fotoğraf laboratuvarında dijital görüntünün fotoğraf kağıdına pozlanması için de kullanılırlar. Exif aracılığıyla her çekim için otomatik olarak kaydedilen parametreler arasında örneğin tarih ve saat, poz süresi , diyafram numarası , poz programı , poz indeksi (ISO'ya göre), odak uzaklığı , beyaz dengesi veya flaş kullanımı yer alır.

Bazı kameralar, yerleşik veya ek olarak bağlı bir GPS modülü aracılığıyla coğrafi görüntülemeyi destekler ve örneğin coğrafi boylam ve enlem ile birlikte GPS yüksekliği, GPS zamanı veya GPS izleme yönü gibi konumla ilgili bilgileri depolayabilir .

Sesli not

Maginon SZ 24 gibi bireysel modeller isteğe bağlı olarak mikrofonun yalnızca sesli notlar için ses kaydetmesine izin verir.

Tamamlayıcı dosyalar

Minyatür bir görünümde küçük resimlerin hızlı ve verimli bir şekilde okunması ve meta verilerin korunması için , bazı üreticiler film ve ham kayıtlar için eşlik eden küçük dosyaları düşük çözünürlüklü küçük resimlerle, örneğin Canon ile biten "THM" ile kaydeder. JPEG görüntülere kendi başlarına küçük bir önizleme görüntüsü verilebilir.

Depolama ortamı

Sony Mavica FD5: depolama ortamı olarak disket
CompactFlash hafıza kartı

Görüntüler kameraya çeşitli depolama ortamlarına kaydedilir.Özellikle çeşitli bellek kartları ve mikro sürücü kullanımdaydı ; Daha eski dijital kameralar ayrıca disketler , PCMCIA / PC kartları veya kompakt diskler de kullanıyordu .

Dijital kameraların çoğu artık (mikro) SD kartlar kullanıyor (2015 itibariyle). Küçük bir dahili bellek, diğer şeylerin yanı sıra, bir bellek kartı değiştirildiğinde geçici depolama işlevi görür (“ çalışırken değiştirilebilir ”).

Zaman zaman bellek olarak SDRAM'li dijital kameralar da vardı . Ancak, SDRAM'in kalıcı olarak enerji ile beslenmesi gerektiğinden, bu tür veri yedeklemenin pratik olmadığı ortaya çıktı. Sonuç olarak, piller takılıyken bekleme süresi oldukça kısaydı. Güç kaynağı kesilirse kaydedilen veriler kaybolur. Bu veri kaybını önlemek için bazı modellerde, pil değişimi durumunda RAM'e enerji sağlamaya devam eden bir kapasitör bulunuyordu. Bu, kondansatör deşarj edilmeden önce yapılmazsa, saklanan veriler de kaybolacaktır. Bu yapının kameraları, her şeyden önce düşük üretim maliyetleriyle karakterize edildi.

Cihaz arayüzleri

Evrensel Seri Veri Yolu, büyük ölçüde kullanıcı alanında bir donanım arabirimi olarak kendini kanıtlamıştır . Kamera genellikle verileri PC'ye "yığın depolama aygıtı" (bkz. USB yığın depolama aygıtı ) veya PTP modunda sunar. Bazı (çoğunlukla daha eski) cihazlar, aktarım için hala üreticiye özel yazılım gerektirir. Bazı kameralarda PTP modu aracılığıyla bilgisayar kontrollü tetikleme de mümkündür, ancak en nadir durumlarda pozlama süresi , diyafram numarası , yakınlaştırma , odak ve ISO numarası üzerinde tam kontrol sağlanır .

Her iki cihaz da PictBridge standardını destekliyorsa, birçok dijital kamera, yazdırma için USB aracılığıyla doğrudan fotoğraf yazıcılarına bağlanabilir . 2006'dan bu yana kameralar, WLAN veya Bluetooth gibi kablosuz veri iletimi seçeneğini giderek daha fazla sunuyor .

Çocuklar için dijital kameralar

Çocuklar için pazarlanan dijital kameralar, nispeten basit teknolojinin nispeten sağlam ve darbeye dayanıklı, bazen de su korumalı muhafazalara yerleştirilmesiyle karakterize edilir. Genellikle daha büyüktürler ve çocukların henüz eğitilmemiş ince motor becerilerine uyum sağlamak için iki elle tutulabilecekleri şekilde tasarlanmıştır. Çoğu zaman, çocukların göz yummasın diye iki arama penceresi de vardır. Bu tür kameraların fotografik olanakları genellikle çok sınırlıdır, çünkü genellikle yalnızca düşük görüntü çözünürlüğüne sahiptirler, optik yakınlaştırma yoktur ve genellikle mesafe ayarlama seçeneği yoktur.

Hayvanlar için dijital kameralar

Meraklı evcil hayvan sahipleri, dört ayaklı arkadaşlarının attığı her adımı belgeleyen dijital kameralar geliştirdi. Kameralar, hayvanı rahatsız etmemeleri için özellikle hafiftir . Onlar edilir ekli için yaka ve perspektifinden her şeyi görebilirsiniz pet . Bu kameraların çoğu, üreticiye bağlı olarak değişen kalite ve tam işlevlerle birlikte hem fotoğraf hem de video işlevine sahiptir.

dağıtım

Almanya'da dijital kamera dağıtımı
yıl ekipman
derece süre
2004 19.4 21.3
2005 31.9 36.1
2006 41.8 48.9
2007 48.7 59.4
2008 58.3 73.3
2009 64.1 85.1
2010 67.7 91.8
2011 71.7 100,6
2012 72.8 103.2
2014 75.6 109.0
2015 75.1 107.2
2016 73.6 105.1

Almanya'da hanelerin %73,6'sında bir dijital kamera var (2016 itibariyle). Bu hanelerde ortalama 2'den fazla dijital kamera bulunur.

Satış tahminleri

Eylül 2015'te dijital dernek Bitkom , Alman pazarı için dijital kameraların bir bütün olarak 2015 için toplam 1,09 milyar Euro'luk satış üretmesinin beklendiği tahminlerini yayınladı . Satış rakamının yaklaşık 3,38 milyon cihaz olduğu tahmin ediliyor. Bitkom'a göre, dijital kamera satın alan herkes birkaç yıldan daha önce ödeme yapıyor: Bugün bir dijital kameranın ortalama fiyatı 323 avro. 2012'de 240 avronun altındaydı.

Edebiyat

İnternet linkleri

Commons : Dijital Fotoğraf Makineleri  - Görüntü Koleksiyonu
Vikisözlük: dijital kamera  - anlam açıklamaları, kelime kökenleri, eş anlamlılar, çeviriler

Bireysel kanıt

  1. Patent US3540011 : Tüm katı hal radyasyon görüntüleyiciler .. Me, 6 Eylül 1968 , 10 Kasım 1970'de yayınlandı , mucit Edward H. Stupp, Pieter Cath G., Zsolt Szilagyi.
  2. http://www.google.com.tr/patents/US3540011
  3. 1969 - CCD sensörünün icadı , iki CCD mucidinin canlı kameralarıyla görüntüsü , sueddeutsche.de, 24 Kasım 2008, 15 Kasım 2012'de çevrimiçi olarak erişildi
  4. ^ McCord, Thomas B. ve Westphal, James A. (1972) İki Boyutlu Silikon Vidicon Astronomik Fotometre. Uygulamalı Optik, 11 (3). s. 522-526. ISSN  0003-6935
  5. ^ Westphal ve McCord, 1972
  6. Patent US4163256 : Elektronik fotoğraf sistemi 27 Haziran 1972'de uygulandı , 31 Temmuz 1979'da yayınlandı , mucit: Willis A. Adcock.
  7. ^ Elektrik Tasarım Haberleri, cilt. 18, 1973
  8. Steve Sasson: Hiçbir Fikrim Yok  ( sayfa artık mevcut değil , web arşivlerinde arama yapınBilgi: Bağlantı otomatik olarak kusurlu olarak işaretlendi. Lütfen bağlantıyı talimatlara göre kontrol edin ve ardından bu uyarıyı kaldırın. . @1@ 2Şablon: Ölü Bağlantı / stevesasson.pluggedin.kodak.com  16 Ekim 2007, 13 Mayıs 2008'de erişildi.
  9. Pitzke, M. (2015) İlk dijital kamera - Geleceği icat eden adam . Spiegel Çevrimiçi, 27 Ekim 2015.
  10. a b Testteki dijital kameralar: En iyi kamerayı burada bulabilirsiniz , test.de 2 Mart 2018, 19 Nisan 2018
  11. Fotoğraf patlaması: beş milyon dijital kamera satıldı ( İnternet Arşivinde 4 Temmuz 2013 tarihli orijinalin hatırası ) Bilgi: Arşiv bağlantısı otomatik olarak eklendi ve henüz kontrol edilmedi. Lütfen orijinal ve arşiv bağlantısını talimatlara göre kontrol edin ve ardından bu uyarıyı kaldırın. , chip.de, 27 Nisan 2004, 1 Ekim 2012'de çevrimiçi olarak erişildi @1@ 2Şablon: Webachiv / IABot / www.chip.de
  12. Nikon, analog fotoğraf makinelerinin çoğunun üretimini durdurur. (Haber raporu) İçinde: Heise-Online. 12 Ocak 2006, 30 Nisan 2009'da erişildi .
  13. Dijital kamera - odakta dört megapiksel , test.de , 1 Ekim 2012'de çevrimiçi olarak erişildi
  14. Yeniden başlatmada piksel yarışı , test.de , 1 Ekim 2012'de çevrimiçi olarak erişildi
  15. Sonuçları olan piksel çılgınlığı , test , sayı Mart 2007, sayfa 56 ila 61
  16. Daha az daha çok olurdu , test , Eylül 2007 baskısı, sayfa 46 ve sonrası
  17. 41 megapiksel kameralı akıllı telefon - piksel çılgınlığına rağmen yavaş kamera , test.de , 1 Ekim 2012'de çevrimiçi olarak erişildi
  18. Nikon: Coolpix P900 , test.de , 22 Mayıs 2015'ten, 19 Nisan 2018'de erişildi
  19. Test edilen yeni ürün - dijital kamera ve video kamera tek bir cihazda , test.de , 2 Ekim 2012'de çevrimiçi olarak erişildi
  20. Fotoğraf önizlemeli APS kamera - zayıf performans , test.de (Haziran 2001), 2 Ekim 2012'de çevrimiçi olarak erişildi
  21. CES 2013'ten Haberler ( İnternet Arşivinde 12 Ocak 2013 tarihli orijinalin hatırası ) Bilgi: Arşiv bağlantısı otomatik olarak eklendi ve henüz kontrol edilmedi. Lütfen orijinal ve arşiv bağlantısını talimatlara göre kontrol edin ve ardından bu uyarıyı kaldırın. , çevrimiçi erişildi 9 Ocak 2013 @1@ 2Şablon: Webachiv / IABot / netzsieger.de
  22. Dijital Fotoğraf Makinesi Çekim Modları ve Sahne Modları. İçinde: Kolay Temel Fotoğrafçılık. 26 Haziran 2021'de erişildi .
  23. Genişletilmiş işlevler için çalıştırma talimatları - DMC-TZ10, DMC-TZ8. İçinde: Panasonic. 26 Haziran 2021'de alındı .
  24. Dijital kameralardaki görüntü sensörleri. 29 Ağustos 2014 tarihinde alındı .
  25. ↑ Daha yüksek çözünürlüklü yeni Foveon katman sensörü. 27 Ağustos 2014 tarihinde alındı .
  26. Telltale izleri, dijital kameralar bile parmak izi bırakır. İçinde: Thomas Reintjes, Deutschlandradio. 7 Ağustos 2015, erişim tarihi 23 Temmuz 2019 .
  27. ^ Nasim Mansurov: Kamera Çözünürlüğü Açıklandı. 6 Ağustos 2018, 9 Şubat 2021'de erişildi .
  28. Carsten Meyer: Şu konulara dalar: Rollei kompakt fotoğraf makinesi X-8 Sports. (Haber raporu) İçinde: Heise-Foto. 29 Ağustos 2008. Erişim tarihi: 30 Nisan 2009 .
  29. Michael Ludwig: http://www.chip.de/artikel/Systemkamera-Die-besten-spiegellosen-Kameras-im-Test_43394276.html Yeni kamera yıldızları CHIP, 5 Temmuz 2011, 22 Nisan 2011'de erişildi
  30. Carsten Meyer: Yeni bir şey için: Samsung sistem kamerası NX10 . heise fotoğrafı, 7 Ocak 2010, 16 Mart 2010'da erişildi (haber maddesi).
  31. Pentax web sitesinde K-01 açıklaması ( İnternet Arşivinde 8 Ağustos 2012 hatırası ), en son 19 Şubat 2012'de erişildi.
  32. Sony Alpha SLT-A58: Kısmen şeffaf aynalı dijital fotoğraf makinesi. Sony, 5 Ocak 2012'de erişildi .
  33. Örneğin Panasonic Lumix DMC-SZ10 , dkamera.de'den alınan veri sayfası, 26 Nisan 2019'da erişildi
  34. Vision-doctor.com ve piksel boyutları bilgisayar lcdtech.info'da a b c kamera hesaplamaları , 16MP-1 / 2.3 inç sensör için giriş verileri 4608 * 3456 piksel ila 0.3042 inç diyagonal sensördü (7,7 mm'ye eşdeğer - bkz. ortak format faktörleri ) = 1,35 µm; Mamiya-ZD orta format sensörünün 123 MP'si ile 12800 * 9624 verileri, 2,3622 inç diyagonal (60 mm'ye karşılık gelir) = 3,75 µm piksel boyutuna sahip 4:3 sensörde kullanıldı; 61 MP 3: 2 KB sensör ile veriler, 1,7047 inç diyagonal üzerinde 9600 x 6400 piksel kullanıldı (43,3 mm'ye karşılık gelir) = 3,75 µm piksel boyutu; 26 Nisan 2019'da erişildi
  35. a b Görüntü edinme , dijital görüntüleme yöntemleri, Wikibooks - ücretsiz kitaplık, "Kritik diyafram" bölümü, "Plano-dışbükey lens üzerinde hesaplama" bölümü, formül: d = 2.44 * 550nm * k = 1.342µm * k (burada k açıklık numarasıdır ve d, 550 nanometrelik tipik bir yeşil dalga boyunda hesaplanan kırınım diskinin çapıdır)
  36. bir B Beugung, Kırınım 2019 Nisan 22 erişilen Diffraktion, foto-schuhmacher.de,
  37. Yeni kameralarda eski lenslerin kullanılması , pcwelt.de, yazar: David Wolski, 3 Mayıs 2012, erişim 3 Aralık 2017
  38. 3 tipik bir en boy oranına sahip: 2 35 mm tam format sensörleri, 87 mega göre 11424x7616 piksel çözünürlükte uygun rechneronline.de . 1,7047 inçlik bir sensör diyagonaliyle (bu, tipik bir KB sensörünün 43,3 mm'sine karşılık gelir), sonuç, vision-doctor.com'a göre 3,15 µm'lik bir piksel boyutudur (yükseklik ve genişlik olarak) . Bu verilerle Bayer renk sensörleri OptoWiki'ye göre 79.36 lp/mm (500 / (3.15 µm * 2) = 500 / 6.4 = 79.36 lp/mm) değerine ulaşır .
  39. 3 tipik bir en boy oranına sahip: 2 35 mm tam format sensörleri, 44 mega göre 8124x5416 piksel çözünürlükte uygun rechneronline.de . 1,7047 inçlik bir sensör diyagonaliyle (bu, tipik bir KB sensörünün 43,3 mm'sine karşılık gelir), piksel boyutu, vision-doctor.com'a göre 4,43 µm'dir (yükseklik ve genişlik olarak) . Bu verilerle monokrom sensörler OptoWiki'ye göre 80 lp/mm (500 / (4.43 µm * 1.41) = 500 / 6.25 = 80 lp/mm) değerine ulaşır .
  40. Piksel boyutunun milimetre başına çizgi çiftlerine dönüştürülmesi , OptoWiki.info, teknik optikler için bilgi veritabanı; Renk sensörleri için formül: milimetre başına çizgi çiftleri = 500 / (µm * 2 cinsinden piksel boyutu); Tek renkli sensörler için formül: milimetre başına çizgi çiftleri = 500 / (µm * 1,41 cinsinden piksel boyutu); 13 Mayıs 2019'da erişildi
  41. Google Pixel: Gece görüşü nasıl çalışır? t3n.de, Google, Pixel 3 ve daha eski cihazlarda kamerasının fotoğraf kalitesini saf bir yazılım güncellemesi aracılığıyla artırıyor, Yazar: Andreas Floemer, 26 Aralık 2019'da erişildi
  42. Galaxy S10 + - gece modu - örnek fotoğraflar, samsung.com, bu tür fotoğrafları zor bir şekilde oluşturma olanaklarını gösteren bir fotoğraf galerisi; bu seçenekler, 26 Aralık 2019'da erişilen saf bir yazılım güncellemesiyle de mümkün oldu .
  43. a b c Test raporu: Sony Alpha 7R IV , digitalkamera.de, sayfa 2, 15 Kasım 2019, “Sony FE 24-105 mm F4 G OSS” lens üzerinde test edildi, yazar: Benjamin Kirchheim, erişim tarihi 23 Aralık, 2019
  44. a b 50 megapiksel tam formatlı yalan , docma.info, yazar: Christoph Künne, 20 Şubat 2015 itibarıyla, alıntı: DXOmark.com tarafından yapılan ölçümlere göre, örneğin, Nikon D800 zaten 29 megapiksele sahip (MP ) Tam formatlı bir kamera 24 MP'den fazla çözünürlüğe, teorik olarak sadece dokuz APS-C kameraya ve 4/3 formatlı bir sensöre beş MP'ye sahip olmamalıdır ; Tam çerçeve kameralar için ayrıca Güncelleme bölümüne bakın , alıntı: DXOmark'ta Zeiss Otus 55 ile Nikon D800E ve D810 da test edildi: 36 MP çip ile 33 MP çözünürlük; Otus 85 , 13 Kasım 2017'de erişilen D810'da 35 MP çözünürlüğe sahip.
  45. Yakınlaştırma lenslerinin yerini megapikseller mi alıyor? , Alıntı: Çözünürlük ne kadar yüksek olursa, sensör yalnızca optiklerdeki zayıflıkları ve kameradaki en ufak bir titreşimi ve huzursuzluğu o kadar erken ortaya çıkarır , 13 Kasım 2017'de erişildi
  46. a b c d Sensör gürültüsü, fotoğraflarda gürültü , görüntü gürültüsü , Yazar: Dr. Shoemaker, 13 Kasım 2017'de erişildi
  47. Test raporu Sony Alpha 7R II , digitalkamera.de test laboratuvarında a7II (24MP) ve a7rII (42MP) arasındaki görüntü kalitesinin karşılaştırılması, yazar: Benjamin Kirchheim, 29 Eylül 2015 itibarıyla, sayfa 2 görüntü kalitesi, erişildi 8 Aralık 2017'de
  48. a b Sony Alpha 9 ve Alpha 7R III'ün yüksek ISO çözünürlük karşılaştırması , digitalkamera.de, 2 Şubat 2018, erişim tarihi 14 Mart 2019; Sony Alpha 7S, başlığın bir parçası değil, ancak makalede karşılaştırma testi için kullanılıyor.
  49. a b c d Fotoğraf ipucu: Piksel sayısını azaltın , Stiftung Warentest, 14 Kasım 2017'de erişildi
  50. Gerçekten ne kadar çözünürlüğe ihtiyacım var? Sürüm 2.0c, slr-foto.de, 13 Kasım 2017'de erişilen demosaicing yöntemi ve görüntü azaltma bölümlerine bakın
  51. Ne kadar çözünürlüğe ve ne zaman ihtiyacım var? , 14 Kasım 2017'de erişildi
  52. PureView: Nokia'nın yeni kamera teknolojisi böyle çalışır , çevrimiçi odaklanır, 1 Ekim 2012'de çevrimiçi olarak erişilir
  53. Markus Bautsch: Contrast Sensitivity Function, Wikibook: Digital Imaging Methods - Basics , 18 Ocak 2013'te çevrimiçi olarak erişildi
  54. Pusula ile fotoğraflı GPS - ne için? ( Memento Mart 22, 2014 İnternet Arşivi ) (Exif başlığındaki yönünü inceleyen pusula otomatik depolanması yoluyla) 25 Kasım 2009 tarihinde erişilen gps-camera.eu.
  55. Maginon SZ 24 çalıştırma talimatları. İçinde: ManualsLib. 22,43 , erişim tarihi 27 Mart 2021 .
  56. THM dosyaları nelerdir? Ekim 2006, erişildi 26 Nisan 2021 .
  57. Exif dosya formatının açıklaması. İçinde: Massachusetts Teknoloji Enstitüsü. 28 Aralık 1999, erişildi 26 Nisan 2021 .
  58. Panasonic Kullanım Talimatları. Dijital Kamera DMC-FS5, DMC-FS3. (PDF; 5.3 MB) 2008, s. 15 , 9 Nisan 2021'de erişildi (İngilizce).
  59. Hayvanlar için mini kamera: kediler komşularını gözetler. 29 Ağustos 2014 tarihinde alındı .
  60. Evcil hayvan kamerası. 29 Ağustos 2014 tarihinde alındı .
  61. a b c Özel hanelerin belirli tüketim mallarıyla döşenmesi - Fachserie 15 2. Sıra (Artık çevrimiçi olarak mevcut değil.) In: destatis.de. 2012, arşivlenmiş orijinal üzerinde 15 Kasım 2013 ; Erişim tarihi: 16 Aralık 2010 .
  62. ^ Özel hanelerin seçilmiş tüketim mallarıyla donatılması - Fachserie 15 Reihe 2 - 2016. In: destatis.de. 2016, 16 Mart 2017'de erişildi .
  63. 100 haneden ... bir dijital kamera var.
  64. 100 evde dijital kamera var.
  65. Akıllı telefonlar, tabletler ve giyilebilir cihazlar eğlence elektroniğine hayat veriyor . 1 Eylül 2015 tarihli Bitkom basın açıklaması, 30 Eylül 2015 tarihinde erişildi.
  66. ↑ Tüketici elektroniği pazarı 2015 yılında yüzde 3,8 küçüldü . ZDNet.de, 1 Eylül 2015, 30 Eylül 2015'te erişildi.
  67. Dijital kamera testleri için kılavuz yayınlandı ( İnternet Arşivinde 23 Ağustos 2014 tarihli orijinal hatıra ) Bilgi: Arşiv bağlantısı otomatik olarak eklendi ve henüz kontrol edilmedi. Lütfen orijinal ve arşiv bağlantısını talimatlara göre kontrol edin ve ardından bu uyarıyı kaldırın. , DIN.de, 5 Mart 2013 tarihinde çevrimiçi olarak erişildi @1@ 2Şablon: Webachiv / IABot / www.din.de