Digitalna reprodukcija 2. kolokvijum Flashcards
Osnovni principi senzora
- Što je osvetljenje svetlije naboj je viši i kranji piksel je svetliji
- Što je više elemenata, veća je rezolucija i više detalja
- Građe senzora: Svaka fotoćelija jedan piksel
- Piksel se stvara interpoalcijom
Mere digitalne slike
- Prostorna rezolucija spi,ppi i dpi – količina detalja
- Tonska rezolucija (boja, dinamički opseg…)
Anatomija digitalne slike
- Digitalne slike se sastoje od niza elementarnih delova koji se zovu pikseli
- Od njihovog broja zavisi oštrina slike kao i kvalitet
- Optimalna veličina originala je potrebna radi dobre reprodukcije i male veličine datoteke
Dimenzija slike
- Broj piksela u jednoj slici se izračunava množenjem broja piksela po širini i dužini
Rezolucija
- Rezolucija označava mrežu tačaka/piksela zadatu u određenoj fizičkoj meri izraženu inčima ili centrimetrima.
- Rezolucija slike označava broj piksela koje sadrži
- Rezolucija senzora broj fotoćelija na senzoru
- Kod monitora - ppi * Kod skeniranih uzoraka - spi * Kod štampanih reprodukcija - lpi * Kod izlaznih uređaja - dpi
Veličina senzora
*Kvadrat ima odnosa strana 1:1, a 35mm film odnos strana 1,5:1(senzor u digitalnim fotoaparatima se nalazi između)
Veličina senzora i kvalitet slike
- Kvalitetniji digitalni uređaji - fizički veće senzore -veći broj piksela na senzoru - bolji kvalitet snimanja
- Kvalitet se ogleda u šumu i dinamičkom opsegu
Interpolirana rezolucija
- Ovaj proces interpoliranje rezolucije dodaje piksele u sliku, ona ne dodaje nove informacije samo dodaje piksele i
čini fajl većim
Dubina boje
- Dubina boje označava broj boja ili nivoa sive skale svakog piksela koji čini sliku
- Što je broj bitova veći po jednom pikselu veća je mogućnost reprodukcije većeg broja boja
Uticaj rezolucije i dubine boja na kvalitet slike
Slike sa puno detalja imaju isti osećaj kvaliteta sa nižim brojem nivo svetline
Više od 8 bitova po kanalu
* Kvalitetniji senzori sa većim dinamičkim opsegom
* Najčešće 12, 16, 32 bitova
* ADC konvertor
*Odgovarajući format fajla
* HDR (High dynamic range)
Senzori i dinamički opseg
- Dinamicki opseg- mogućnost snimanja svetlih i tamnih tonova u isto vreme
- Što je veća razlika između svetlih i tamnih tonova veći dinamički opseg digitalnog uređaja
- Digitalni uređaji sa ograničenim dinamičkim opsegom mogu da zabeleže samo određene tonove
- Što su veći pikseli veći je i tonski opseg
Određivanje veličine slike
- Rezolucija x širina x dužina x broj bitova / 1024= veličina slike u Kb
- Primer slika sa 4 x5 inča i rezolucijom od 300 ppi i 24 bita * 4 x 5 x 300 x 24 / 1024 = 140 KB
Modeli boja
- RGB model boja (24 bita 8 po kanalu za R, G i B) *
- CMYK model 32 bita (ne povećava se broj boja samo se drugačije opisuju)
- Lab model
- index (najviše 256 boja)
Rezolucija ekrana i veličina slike
- Veličina svakog piksela na ekranu je određena rezolucijim ekrana
- Rezolucija ekrana je broj piksela po širini i dužini
- Primeri: 640 x 480 niska, srednja 800 x 600, i visoke od 1024 x 768
Prikazivanje slike na ekranu
- Kod prikazivanja slike na ekranu računara njegova veličina je određena sa tri faktora:
1. Rezolucijom ekrana 2. Veličinom ekrana 3. Brojem piksela u slici
Rezolucija i veličina slike
- Menjanjem rezolucije ekrana se menja broj i veličina piksela za prikaz objekata na ekranu
- Sa povećanjem rezolucije objekti se smanjuju i postaju oštriji
Pikseli i veličina štampe
- Monitori najčešće koriste manje od 100 ppi za prikaz teksta i slika
- Ink džet štampači imaju rezolucije od 4800 dpi
- Dok osvetljivači se kreću između 100 i 2400 dpi
- Piksele treba preračunati u inče (cm) * Podeliti dimenzije slike u pikselima sa rezolucijom uređaja u dpi
Digitalne kamere
- Digitalne kamere i fotoaparati sliku iz realnog, analognog sveta pretvaraju u digitalnu
- Osnovni delovi: 1. Telo 2. Objektiv 3. Blenda/Okidac 4. Senzor/Film
-Objektiv unosi informacije kroz sistem sočiva -Blenda/Okidač kontrolišu vreme ekspozicije
Stari i novi način fotografisanja
- Kod klasične fotografije svetlost izaziva fotohemijsku reakciju i manifestuje se zacrnjenjem
- Kod digitalne fotografije svetlost proizvodi različite elektronske naboje koji se pretvaraju u digitalne podatke
Senzori u fotoaparatima
- Osnovu digitalnih kamera i fotoaparata čini CCD i CMOS tehnologija
- CCD i CMOS senzori su smešteni u kućištu kamere na mestu gde se kod klasičnih nalazi film
CCD Tehnologija - CCD predstavlja pravougaonu matricu u vidu mozaika, koji je sastavljen od miliona fotoosetljivih ćelija silicijuma
- Pretvaranje svetla u elektrone na čipu (analogni signal) Pretvaranje elektrona u naboj (na čipu) a pretvaranje u
digitalni signal na odvojenom mestu
Fotoelektrični efekat i CCD
- Fotoelektrični efekat - transformacija svetlosne u električnu energiju. Razmena energije između fotona i atoma
- Prikupljanje stvorenog električnog naboja u “bunare naboja” i njihovog transporta na izlazni pojačivač. * Izlazni
napon se pojačava i pretvara sa A/D pretvaračem u digitalni signal-piksel
CMOS Tehnologija
- CMOS je poluprovodnik sa komplementarnim metalnim oksidom
- Jeftiniji od CCD čipova
- Ranije slabiji kvalitet danas isti
- Veća mogućnost dodatnih funkcija
- Manja površina prijema svetla
- Konverzija foton u elektron i elektron u naboj se dešava unutar piksela
- Kompaktna gradnja
Veličina aktivne površine
- Veličina površine piksela koja je osetljiva na svetlo zove se Faktor punjenja
- CCD 95% kod CMOS 50-60% potrebna dodatna mikrosočiva
Mikrosočiva
- Pozitivna strana povećanje faktora punjenja čak i do 100% kod nekih čipova.
- Negativna strana kompleksnija građa samih čipova i greške zbog lošeg fokusiranja samih sočiva
Informacije o bojama
- Senzori ne prepoznavaju talasne dužine nego mere intenzitet upadnog svetla.
- Radi razdvajanja se postavlja niz filtera u boji ili se koriste višeslojni senzori
Bayerov mozaik
- Filteri u boji kod digitalnih fotoaparata su raspoređeni u šaru sličnom mozaiku.
- Svaki piksel ili grupa piksela ima drugačiji filter i u mozaiku crveni, zeleni i plavi pikseli su fizički razdvojeni.
- Nijedan tačka originala nije snimljena u celom opsegu boja: ▪ 3 slike (crvena, zelena, plava) ▪ Pikseli ne leže jedan
iznad drugog
Varijacije CCD-a - FUJI Super CCD
- Veći pikseli -dodatne interpolacija-manji broj efektivnih piksela
- Veći pikseli bolja osetljivost
- 33% unapređenja
Uklanjanje Bayerovog mozaika
- je proces prenošenja niza primarnih boja u sliku koja sadrži celu informaciju o boji za svaki piksel
Metode uklanjanja mozaika
- Jednostavne – interpolacija po kanalima boje
- Najbliži susedni piksel (Nearest Neighbour)
- Bilinearna interpolacija
- Interpoalcije sa međukanalnim zavisnostima
- Adaptivna interpolacija – merenje lokalnih varijacija na slici i rekonstrukcija na osnovu toga
Problemi sa uklanjanjem mozaika
- Slike sa sitnim detaljima koje su blizu rezolucije senzora mogu da naprave neželjene poremećaje-najčešće moire
- 4 glavne greške nakon uklanjanja mozaika 1. Zamućenost 2. Mrežasta šara 3. Efekat akvarela 4. Netačne boje
X3 Tehnologija
- Napredak u digitalizaciji slike oponaša tehnologiju stvaranja slike kao kod klasičnih foto filma
- Foto osetljive ćelije na čipovima CCD i CMOS registruju 50% zelene i po 25%crvene i plave.
- Čip X3 registruje 100% svake boje na taj način što svaki njegov piksel registruje sve tri boje
- Sastoji se od tri CMOS sloja
Prednosti i mane
- Po pojedinačnom pikselu puna informacija o boji i svetlini-nema interpolacije
- Oštrija slika
- Manji šum
- Broj piksela potrebnih- trenutni problem sa smanjivanjem
- Tek nekoliko kamera podržavaju ovu tehnologiju
Zatvarač
nalazi se ispred senzora čijim otvaranjem i zatvaranjem se propušta svetlost ka senzoru
Optičko tražilo
– „prozorčić “ kroz koji fotograf gleda prilikom fotografisanja, koristi se I LCD ekran jer realnije prikazuje sliku
Pentaprizma
je staklena i prozirna, ona ima pet povrsina postavljenih pod takvim uglom da se svetlost koja udje u
nju lomi dva puta i izlazi pod uglom od 90
DSLR
▪ Digital Single Lens Reflex – označava fotoaparat kroz čije se tražilo vidi slika kroz objektiv preko malog ogledala koje
je postavljeno ispred senzora pod uglom od 45 stepeni
▪ Prilikom okidanja to ogledalce se pomera da bi senzor mogao da registrijeuje fotografiju
Karakteristike aparata
▪ Broj piksela
▪ Velicina senzora i piksela
▪ Objektivi
▪ Brzina blende
▪ Auto fokusiranje, uvećanje, makro snimanje
▪ Dubina bitova A/D senzora
▪ Dodatni faktori: kvalitet boja, memorija, cena