A digitális képrögzítés A digitális képrögzítés történetetörténete

Honnan származik a digitális Honnan származik a digitális fényképezőgép ötlete?fényképezőgép ötlete?

19691969

George Smith ésGeorge Smith ésWillard BoyleWillard Boyle

Áttörés a digitális képrögzítés Áttörés a digitális képrögzítés fejlesztésébenfejlesztésében

Az elektronikus Az elektronikus tévézés tévézés

születéseszületése19301930

A videó felvevő A videó felvevő kifejlesztésekifejlesztése

19501950

19751975 Bemutatják az első CCD kamerát Bemutatják az első CCD kamerát

Az első CCD Az első CCD TV kameraTV kamera már alkalmazható a már alkalmazható a kereskedelmi tévézésbenkereskedelmi tévézésben

  Az Az 1980-as és 90-es évek1980-as és 90-es évek elején a szakemberek elején a szakemberek

felfedezik a digitális technológia (DI) előnyeit felfedezik a digitális technológia (DI) előnyeit (pl. újságírás, gyógyászat és reklámipar)(pl. újságírás, gyógyászat és reklámipar)

A DTP - szoftverek térhódítása, számítógépek és A DTP - szoftverek térhódítása, számítógépek és szkennerek otthoni elterjedésének nyújt szkennerek otthoni elterjedésének nyújt korlátlan lehetőséget korlátlan lehetőséget

A rekesz és a megvilágítási idő A rekesz és a megvilágítási idő szabályozása:szabályozása:

Teljes automatikaTeljes automatika

Manuális szabályozás lehetősége Manuális szabályozás lehetősége Teljes automatikaTeljes automatika

A gyártók, lehetőséget adnak arra, hogy A gyártók, lehetőséget adnak arra, hogy magunk választhassuk meg a rekesz és a magunk választhassuk meg a rekesz és a megvilágítási idő egymáshoz való viszonyát. (A megvilágítási idő egymáshoz való viszonyát. (A magunk választotta rekeszhez hozzáigazítja a magunk választotta rekeszhez hozzáigazítja a helyes expozíciós időt. Ha a megvilágítási időt helyes expozíciós időt. Ha a megvilágítási időt választjuk manuálisan, akkor az automatika a választjuk manuálisan, akkor az automatika a rekesznyílást fogja helyesen beállítani.)rekesznyílást fogja helyesen beállítani.)

Automata fókuszAutomata fókusz

A fényképezőgép által kibocsátott sugarak A fényképezőgép által kibocsátott sugarak határozzák meg, a téma-kamera távolságát, határozzák meg, a téma-kamera távolságát, szolgálva az élesség beállítás alapjául.szolgálva az élesség beállítás alapjául.

A passzív autófókuszA passzív autófókusz Nem bocsát ki sugarakat. Nem bocsát ki sugarakat. "Passzívan" értékeli "Passzívan" értékeli PlPl..

a téma kontrasztjának nagyságát, vagy két külön kép fázis a téma kontrasztjának nagyságát, vagy két külön kép fázis eltérését. eltérését. A beérkező fényinformációk elemzésével A beérkező fényinformációk elemzésével határozza meg az objektívszabályozás mértékét, az határozza meg az objektívszabályozás mértékét, az optimális optimális élességhez. élességhez.

EZÜST-HALOGENIDES EZÜST-HALOGENIDES FOTÓZÁSFOTÓZÁS

Pixel:Pixel:

A digitális kép, rengeteg képpontból áll A digitális kép, rengeteg képpontból áll (pixel-ből).(pixel-ből). Legkisebb alkotórésze, amely a Legkisebb alkotórésze, amely a digitális berendezés memóriájában egy digitális berendezés memóriájában egy bájt helyet foglal el bájt helyet foglal el

Egy bájt (byte) nyolc bitből állEgy bájt (byte) nyolc bitből áll ( (0 0 1 0 0 1 1 1)0 0 1 0 0 1 1 1)

Egy bit a legkisebb digitális egység. Csak Egy bit a legkisebb digitális egység. Csak igen (1) , vagy nem (0) igen (1) , vagy nem (0) értékű értékű lehet.lehet.

A bitek mindegyike egy értéket A bitek mindegyike egy értéket képvisel a bájt csoporton belül, képvisel a bájt csoporton belül, ami 256 kombinációt ami 256 kombinációt eredményez eredményez

A digitális képeket egymás melletti A digitális képeket egymás melletti pixel milliók alkotják. pixel milliók alkotják.

A digitális fényképezőgép az A digitális fényképezőgép az ezüst-halogenid fotózás ezüst-halogenid fotózás alapelveitalapelveit használja fel: használja fel: Objektív, Objektív, Rekesz, Rekesz, Zár Zár ..

00000000 0000000100000100 000000100000001111111100101111011111111011111111

CCD - Töltéscsatolt eszköz (CCD - Töltéscsatolt eszköz (CCharge-harge-CCoupled oupled DDevice),evice),a digitális fényképezőgép ”a digitális fényképezőgép ”lelkelelke”, kb. köröm nagyságú ”, kb. köröm nagyságú

AA CCD a hagyományos és a digitális fényképezőgép közötti CCD a hagyományos és a digitális fényképezőgép közötti alapvető különbséget alapvető különbséget jelenti. jelenti.

A A CCD CCD a a fény 256 árnyalatát érzékelifény 256 árnyalatát érzékeli

Mindhárom színcsatorna adatait rögzíteni kell:Mindhárom színcsatorna adatait rögzíteni kell: 256 intenzitási szint (= 8 bit)256 intenzitási szint (= 8 bit)

X3 szín = 3 x 8 bit szín (256 x 256 x 256)X3 szín = 3 x 8 bit szín (256 x 256 x 256)24 bites színmélységgel több, mint 16.7 million szín visszadása lehetséges!

Soros letapogatású CCD-nek is hívják (interlaced)Kékeszöld (C), zöld (G), bíbor (M) és sárga (Y) színszűrőkkel borítva.A nagyfokú érzékenység még gyenge megvilágításnál is kiváló képeket eredményez A képet egyszeri exponálással rögzíti A zár csukódása után váltakozó sorokba olvassa be az adatokat A nagyfokú érzékenység még gyenge megvilágításnál is kiváló képeket eredményez A képet egyszeri exponálással rögzíti A zár csukódása után váltakozó sorokba olvassa be az adatokat

A VIDEO CCD KÉP OLVASÁSAA VIDEO CCD KÉP OLVASÁSA

Első sorok 2, 4, 6, 8, stb. ...Első sorok 2, 4, 6, 8, stb. ...

További sorok 1, 3, 5, 7, stb.További sorok 1, 3, 5, 7, stb. Együtt alkotják a teljes digitális képet.Együtt alkotják a teljes digitális képet.

PROGRESSZÍV CCD:PROGRESSZÍV CCD: A megoldás a még A megoldás a még pontosabb eredményhez vezet.pontosabb eredményhez vezet.

beolvasás eredmény teljes kép

A fentiek miatt: nincs szükség mechanikus zárra, és rendkívül rövid megvilágítási idő is lehetséges.

A fényérzékelőket vörös(R), zöld (G), és kék (B) (RGB) szűrök borítják

Felbontás:Felbontás: Teljes Tényleges Képméret

A képméret növekedése

1995 307,2001996 786,4321997 1,310,7201999 2,342,0162000 3,300,000

OBJEKTÍV OBJEKTÍV

24x36mm

2/3“ érzékelő2/3“ érzékelő6.6 x 8.8 mm6.6 x 8.8 mm

1/2“ érzékelő 1/2“ érzékelő   4.8 x 6.4 mm4.8 x 6.4 mm

1/3“ érzékelő1/3“ érzékelő  3.3 x 4.4 mm3.3 x 4.4 mm

Míg a hagyományos fényképezőgépek objektívjén keresztül közvetlenül a Míg a hagyományos fényképezőgépek objektívjén keresztül közvetlenül a 35 35 mmmm-es filmre kerül a fény, -es filmre kerül a fény, a digitális fényképezőgépek objektívjének a digitális fényképezőgépek objektívjének sokkal sokkal kisebb területrekisebb területre kell fókuszálnia a fényt. kell fókuszálnia a fényt.  Ezért:Ezért: Ugyanolyan eredmény eléréséhez nagyobb felbontású objektív Ugyanolyan eredmény eléréséhez nagyobb felbontású objektív szükséges a digitális fényképezőgépekhez. szükséges a digitális fényképezőgépekhez.   Az objektív minőségét vonalpár per milliméterben (lpmm) Az objektív minőségét vonalpár per milliméterben (lpmm) mérjükmérjük

Objektív felbontások Objektív felbontások összehasonlítása:összehasonlítása:

Hagyományos Hagyományos fényképezőgép objektívfényképezőgép objektív

Kompakt

SLR

Digitális fényképezőgépDigitális fényképezőgép objektívobjektív

Kb.Kb. 50-60 lpmm 50-60 lpmm Kb. Kb. 150 lpmm150 lpmm

Minél jobb az objektív minősége, annál jobb a Minél jobb az objektív minősége, annál jobb a színvisszaadás és a kép, még gyenge megvilágításnál is.színvisszaadás és a kép, még gyenge megvilágításnál is.

CCDCCDnagyítottfelületenagyítottfelülete

CCD felületCCD felület

Film felületFilm felület

A szoftver kifejezés úgy él a tudatunkban, hogy az a fényképezőgép A szoftver kifejezés úgy él a tudatunkban, hogy az a fényképezőgép működéséért felelős. működéséért felelős. Fokozottan megnőtt a jelentősége, mert a fényképezőgépek ma már funkciók Fokozottan megnőtt a jelentősége, mert a fényképezőgépek ma már funkciók tömegét hordozzák. tömegét hordozzák. A megfelelő hardver, kiváló feldolgozó memóriával kombinálva (D-RAM), a A megfelelő hardver, kiváló feldolgozó memóriával kombinálva (D-RAM), a gyors gyors adatfeldolgozást adatfeldolgozást teszi lehetővé.teszi lehetővé.

Ha a felvétel elkészült, azonnal ellenőrizheti a képet.

LCD monitorLCD monitor

Az LCD felhasználása keresőként videó jellel Az LCD felhasználása keresőként videó jellel lehetséges, kivéve a progresszívlehetséges, kivéve a progresszív

CCD-s fényképezőgépeknél, mert a progresszív CCD-s fényképezőgépeknél, mert a progresszív CCD nem hoz létre sorváltós jelet. CCD nem hoz létre sorváltós jelet.

Ha a progresszív CCD jeleket LCD képek Ha a progresszív CCD jeleket LCD képek létrehozására használnánk, azokat először létrehozására használnánk, azokat először videó jelekké kellene átalakítani.  videó jelekké kellene átalakítani.  

De ez így nem reális: De ez így nem reális: Hihetetlen számú Hihetetlen számú műveletsort kellene végrehajtani valós időben.műveletsort kellene végrehajtani valós időben.

A képet A képet folyadékkristályfolyadékkristály hozza létre. hozza létre.

Üveg panelekÜveg panelek FénycsövesFénycsövesfényforrás fényforrás

Polarizáló szűrőPolarizáló szűrő elektród elektród

Folyadékkristály Folyadékkristály molekulákmolekulák

Digitális képfájlokDigitális képfájlok mérete mérete Miért tömörítik a digitális fényképezőgépek a képfájlokat? Miért tömörítik a digitális fényképezőgépek a képfájlokat? Megtöbbszörözi a függőleges és vízszintes pixelek számát: Pl. Megtöbbszörözi a függőleges és vízszintes pixelek számát: Pl. 1,712 x 1,712 x

1,3681,368= 2,342,016 pixel. A fényesség adatokon kívül, rögzíti mindhárom RGB = 2,342,016 pixel. A fényesség adatokon kívül, rögzíti mindhárom RGB

színcsatorna információit is:színcsatorna információit is: 2,342,016 pixel x 3 szín 2,342,016 pixel x 3 szín Tömörítés Tömörítés nélkül kb. nélkül kb. 7 MB. 7 MB. Ez egy darab 8 MB méretű kártyát igényelne,Ez egy darab 8 MB méretű kártyát igényelne, egyetlen kép tárolására! A praktikus megoldás a képadatok egyetlen kép tárolására! A praktikus megoldás a képadatok méretének csökkentésére. méretének csökkentésére.

Veszteséggel vagy veszteség nélkül.Veszteséggel vagy veszteség nélkül.

Egy kép a következő pixelsorból áll:Egy kép a következő pixelsorból áll:

A képadatok pixelenkénti tárolása helyett az adatok csoportokban rögzíthetők: A képadatok pixelenkénti tárolása helyett az adatok csoportokban rögzíthetők:

4 x 5 x 1x1x

A tömörítés csökkenti az adatok számát, A tömörítés csökkenti az adatok számát, de nem csökkenti azok tartalmát! de nem csökkenti azok tartalmát!   TIFF: TIFF: TTagged agged IImage (toldalékolt mage (toldalékolt FFile képfájlile képfájlFFormat formátum) Az LZW (Lempel, Zif ormat formátum) Az LZW (Lempel, Zif & Welsh)& Welsh) tömörítési eljárás alkalmazza. A tömörítési eljárás alkalmazza. A képfájlokat csak 1/3-ra tömöríti.képfájlokat csak 1/3-ra tömöríti.

Tömörítés veszteséggelTömörítés veszteséggel Nagyobb tömörítési arány a jelentősebb tárolási kapacitás érdekében.Nagyobb tömörítési arány a jelentősebb tárolási kapacitás érdekében.

Eltávolítja a “felesleges” színadatokat Eltávolítja a “felesleges” színadatokat Elve:Elve:Az emberi szem csak kb. Az emberi szem csak kb. 2,000 színt2,000 színt képes egyszerre érzékelni. képes egyszerre érzékelni. De a digitális De a digitális

kép összesen kép összesen 16.7 millió színt 16.7 millió színt tartalmaz. A digitális képen belül a tartalmaz. A digitális képen belül a képadatok jelentős része valójában felesleges és ezért nem szükséges. képadatok jelentős része valójában felesleges és ezért nem szükséges.   

Az “adatvesztés” Az “adatvesztés” mértékemértéke változó változó A kép a következő típusú pixelsorokat tartalmazza:A kép a következő típusú pixelsorokat tartalmazza:

A következő tömörítés A következő tömörítés lehetséges:lehetséges: 2x 3x2x 1x

Vagy még nagyobb tömörítéssel, pl.:Vagy még nagyobb tömörítéssel, pl.: JPG JPG

(J(Joint oint PPhotographic hotographic EExperts xperts GGroup)roup) 2x 6x

A JPEG formátum nagy tömörítéssel őrzi meg a még jól minőséget. A JPEG formátum nagy tömörítéssel őrzi meg a még jól minőséget. Ugyanakkor a képminőség a tömörítési arány növekedésével Ugyanakkor a képminőség a tömörítési arány növekedésével rohamosan romlik rohamosan romlik A kontúrok megjelenítésének hibáit okozhatja. A kontúrok megjelenítésének hibáit okozhatja. Nagy tömörítést biztosít, minimális képminőség romlással, ezért Nagy tömörítést biztosít, minimális képminőség romlással, ezért alkalmazzák a legtöbb digitális fényképezőgépnél. Mivel a alkalmazzák a legtöbb digitális fényképezőgépnél. Mivel a fényképezőgép belső D-RAM kapacitása korlátozott, két tárolási mód fényképezőgép belső D-RAM kapacitása korlátozott, két tárolási mód lehetséges: lehetséges:

1.) 1.) Nem eltávolíthatóNem eltávolítható tárolóeszköz: tárolóeszköz: a fényképezőgépbe épített. a fényképezőgépbe épített. Korlétozott Korlétozott tárolási kapacitástárolási kapacitásNem bővíthetőNem bővíthetőNem rugalmasNem rugalmas

EltávolíthatóEltávolítható eszköz: egyszerűen behelyezhető a gépbe. eszköz: egyszerűen behelyezhető a gépbe.Változó kapacitásVáltozó kapacitásBővíthetőBővíthetőRugalmas Rugalmas

Annyi felvételt készíthet, amennyit csak kíván, egy új Annyi felvételt készíthet, amennyit csak kíván, egy új tárolóeszköz behelyezésével.tárolóeszköz behelyezésével.

Számos digitális fényképezőgépnél alkalmaznak Számos digitális fényképezőgépnél alkalmaznak flashflash

memória kártyát. (Integrált áramkör, nem felejtő tároló.)memória kártyát. (Integrált áramkör, nem felejtő tároló.)

Ismertebb memóriatípusok:Ismertebb memóriatípusok:1.) SmartMedia kártya1.) SmartMedia kártya2.) CompactFlash kártya2.) CompactFlash kártya

CompactFlash MicrodriveCompactFlash MicrodriveFloppy lemezFloppy lemezMemory StiskMemory Stisk

Tartós képtárolás:Tartós képtárolás: (pótolhatatlan felvételek) (pótolhatatlan felvételek) Mágneses, optikai vagy magneto-optikai.Mágneses, optikai vagy magneto-optikai.Ha valamelyik elveszik, vagy megsérül, örökre eltűnik.Ha valamelyik elveszik, vagy megsérül, örökre eltűnik.

Mágneses Mágneses

Olvasó / író fejOlvasó / író fej

Forgó lemezekForgó lemezek

Felismeri, vagy módosítja a forgó lemezen lévő Felismeri, vagy módosítja a forgó lemezen lévő mágneses részecskéket.mágneses részecskéket.

Merevlemez Merevlemez

Optikai tárolási technológiaOptikai tárolási technológia Lézerrel barázdákat ír a lemezreLézerrel barázdákat ír a lemezre

nyomtatott címkenyomtatott címke

üres részüres rész barázdabarázda lencse lencse

Lézer sugárLézer sugár reflexiós réteg reflexiós réteg védőréteg védőréteg

LeolvasásLeolvasás

tartóstartóshosszú élettartamhosszú élettartamstandard PC funkcióstandard PC funkcióolcsóolcsócsak a CD-RW újra csak a CD-RW újra irhatóirható650-900 MB kapacitás650-900 MB kapacitás

A CD lemez továbbfejlesztéseA CD lemez továbbfejlesztése Összesen 17 GB tárolható, a vékonyabb lézersugárnak köszönhetően egy DVD lemezenÖsszesen 17 GB tárolható, a vékonyabb lézersugárnak köszönhetően egy DVD lemezen

MB – GB a váltó szám 1000) MB – GB a váltó szám 1000)

CD lemezCD lemez DVD lemezDVD lemez

700 MB700 MB 17 GB 17 GB