★ Fotografia digitale - fotografia (Digital photography)

Raw (fotografia)

La tecnica raw è un particolare metodo di memorizzazione dei dati descrittori di unimmagine. È utilizzato per non avere perdita di qualità di registrazione su un supporto di memorizzazione, rispetto ai segnali catturati dal sensore e successivamente composti interpolazione dal processore di immagine della fotocamera nelle sue tre componenti RGB. In base a questa tecnica, i vari produttori di fotocamere digitali, dati in formato di file Raw secondo i formati proprietari. Questi possono essere diverse, anche tra diversi modelli dello stesso produttore. Questa precauzione, che permette lident ...

                                     

★ Fotografia digitale

La fotografia digitale è un procedimento per lacquisizione di immagini statiche, proiettate mediante un sistema ottico su un dispositivo elettronico sensibile alla luce, con successiva conversione in formato digitale e larchiviazione su supporto di memoria.

I metodi più comuni per ottenere fotografie digitali consiste nelleffettuare la scansione di unimmagine stampata in precedenza o in forma di negativo o diapositiva, con uno scanner di un immagine con un link o una foto con una fotocamera digitale.

                                     

1. Sensori. (Sensors)

Per ottenere limmagine digitale, in ogni caso, ci vuole un certo numero di dispositivi in grado di trasformare lintensità della luce riflessa da diverse parti di una scena o di unimmagine su carta. Pertanto, se in uno scanner, una macchina fotografica digitale, lelemento in grado di svolgere questa funzione è il sensore, che ha forma diversa a seconda se lo scanner o una fotocamera digitale. La funzione che tiene il sensore allinterno di una fotocamera digitale è simile a quella che suona il film nella fotografia tradizionale. Da questo si può facilmente capire come la parte ottica di messa a fuoco dellimmagine sulla superficie del sensore mantiene, nella fotografia digitale, un ruolo centrale, essendo responsabile per la risoluzione delle immagini risultanti, e contribuendo a migliorarne la qualità. La tecnologia con la quale i sensori possono essere realizzati sia attribuibile entrambe le fotocamere, sia nello scanner, in due diverse tipologie:

  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor.
  • CCD Dispositivo ad accoppiamento di Carica.

Tuttavia, va notato che lo scanner è unadozione diffusa della tecnologia CCD. Un altro fattore di distinzione delle tecnologie è la metodologia di lettura dei segnali elettrici in uscita dai sensori:

  • Zona array. (Area array)
  • La matrice Lineare. (The Linear array)

In sintesi, una serie di sensori legge lintera immagine, mentre un sensore di matrice lineare, lavorando con metodi simili a quella di uno scanner.

                                     

2. Funzionalità e connettività. (Functionality and connectivity)

Fatta eccezione per alcuni modelli di tipo lineare per array di fascia alta e per la webcam nel low-end, utilizza una memoria digitale, di solito una scheda di memoria, floppy disk e CD-RW sono molto meno comuni per la memorizzazione di immagini, che possono essere trasferiti ad un PC in seguito.

Maggior parte delle fotocamere digitali consentono di fare film, a volte con il suono. Alcuni può anche essere usato come una webcam, altri di supporto PictBridge per la connessione direttamente alla stampante, laltro, è possibile visualizzare le foto direttamente sulla tv. Quasi tutte dispongono di una porta USB o una porta FireWire e uno slot per schede di memoria.

Praticamente tutte le fotocamere digitali permettono di registrare video, ovviamente, limitata dalla quantità di memoria disponibile. Una scheda di memoria (1 GB in grado di memorizzare circa unora di video in formato MPEG-4 in bassa risoluzione, 640x480 pixel. I modelli più recenti possono catturare fotogrammi a una velocità di 60 immagini al secondo con una risoluzione di Full HD, ovvero 1920 x 1080 pixel o anche di più. Un film di 1 ora in Full HD e audio stereo può arrivare ad occupare più di 16 GB di memoria a seconda della compressione dalla macchina fotografica. Più in grado di registrare laudio, spesso in stereo, e di essere controllato in remoto dal PC, e, naturalmente, salvare il video sullhard disk o su DVD tramite il masterizzatore dvd.

Nei paragrafi che seguono, la discussione si è concentrata principalmente sulla fotografia digitale come un prodotto di ripresa con una fotocamera digitale.

                                     

3. Prestazioni. (Performance)

La qualità di una foto digitale prodotta da una fotocamera digitale è la somma di una serie di fattori, alcuni legati al single-lens reflex. Il numero di pixel, di solito di cui allmegapixel, milioni di pixel è solo uno dei fattori da prendere in considerazione, anche se di solito è quella più segnata dalle case di produzione.

Il fattore più critico, tuttavia, è il sistema che converte i dati grezzi dati grezzi in unimmagine fotografica. Per essere considerato, ci sono, per esempio:

  • La qualità della distorsione, aberrazione sferica, la luminosità, laberrazione cromatica. vedi Obiettivo o Obiettivo fotografico.
  • Il sistema di elaborazione memoria interna del buffer, gli algoritmi di elaborazione delle immagini.
  • Il sensore: CMOS, CCD, che, tra le altre cose, svolge un ruolo centrale nellampiezza della gamma dinamica dellimmagine catturata, sul modo in cui è stato catturato, lacquisizione di immagini simultanee o scan (scansione progressiva).
  • Il formato di acquisizione: numero di pixel, il formato di archiviazione.


                                     

3.1. Prestazioni. Il numero di pixel e la qualità delle immagini. (The number of pixels, and the quality of the images)

Lanalisi del rapporto tra il numero di pixel e la qualità delle immagini è uno dei temi centrali per capire quali sono gli elementi che danno valore a una fotocamera digitale e fotografie prodotte. Sarà, pertanto, dare informazioni, che consentono di effettuare analisi dei fattori di qualità dellimmagine digitale.

Il numero di pixel è un parametro che indica la risoluzione cioè è una misura del più piccolo dettaglio della scena che si sta fotografando e registrato dalla fotocamera digitale. Questo è uno dei fattori che determina la nitidezza dellimmagine.

Per valutare la qualità complessiva dellimmagine, oltre che per la dimensione del dettaglio fotografabile molto più piccolo, maggiore è la risoluzione, abbiamo bisogno di richiamare un numero di altri fattori, come la fedeltà del colore di ogni pixel, infatti, il pixel contiene il valore che esprime il colore preciso della particolare elementare immagine che rappresenta – si veda il paragrafo "fedeltà dei colori, la profondità, il colore e la qualità delle ottiche e sensori.

In una immagine digitale numero di pixel viene calcolato semplicemente moltiplicando il numero di pixel dellimmagine di base per il numero di pixel dellaltezza. Per esempio, unimmagine di un 1.92 Megapixel equivalente 1.920.000 pixel sono il risultato di unimmagine di 1600x1200 pixel. Il numero di megapixel, che letteralmente significa "milioni di pixel" è un multiplo di pixel, mega=1 milione di unità di misura appropriata e utile per capire la quantità di pixel nel sensore. Il valore indicato è ancora approssimativa in quanto una parte dei pixel, in genere quelli periferici del sensore che serve per il processore di immagine per avere informazioni sul tipo di esposizione, per esempio, sulla luminosità della scena e tenere premuto, in pratica, per il ruolo di "pixel servizio". Pertanto, un sensore può essere equipaggiato con 9.20-megapixel fotocamera, ma per registrare le immagini di 9.10 megapixel senza approssimazione, i valori possono essere 9.106.944 pixel, che corrispondono a unimmagine di 3.488 x 2.616 pixel. La maggior parte delle fotocamere digitali compatte è 4:3 1600x1200, 800x600. Mentre in digitale slr DSLR=Digital Single Lens Reflex, e alcune fotocamere compatte con obiettivo non intercambiabile di high-end "SLR-like" o anche chiamato "prosumer", è possibile impostare il formato 4:3, è il rapporto tra il classico 3:2 macchina fotografica a pellicola. Alcuni recenti modelli anche di fascia media, consentono di scattare in formato widescreen, cioè in 16:9.

Per quanto riguarda i sensori, va detto che gli indici di qualità sono almeno i seguenti:

  • La velocità di acquisizione delle immagini.
  • Capacità di produrre immagini di alta qualità.

Lo studio delle caratteristiche che conferiscono qualità per i sensori si trova nel paragrafo "sensore" della relativa voce di fotocamera digitale. Sulla questione, inoltre, la velocità di acquisizione delle immagini, un ruolo strettamente collegato a questa performance è svolto dal processore di immagine, un microcircuito dedicato al trattamento di dati provenienti dal sensore, che consente la formazione dellimmagine è disponibile per la consultazione in diversi formati, che la fotocamera è in grado di raggiungere. Questa funzione è necessaria per la realizzazione dellimmagine, cè anche del governo il funzionamento automatico della fotocamera. La funzione di questultima può essere integrato nel processore stesso o, separatamente, in un altro processore.

                                     

3.2. Prestazioni. Photosite e pixel del Sensore di immagine e di. (Photosite and the pixels of the image Sensor and)

Come accennato in precedenza, è necessario fare una distinzione tra il concettuale, tra alcuni degli elementi che costituiscono il sensore di analizzare alcuni fattori della qualità della fotografia digitale, e anche a capire la foto digitale. Pertanto, le descrizioni che seguono relative al photosite, un elemento di unitarietà fotosensibile o fotorilevatore e i pixel si ritiene necessario chiarire sia le modalità di funzionamento dei vari tipi di sensori utilizzati nella fotografia digitale, sia per evitare confusione e quindi incomprensioni circa la reale risoluzione delle immagini prodotte con vari sensori. La risoluzione è infatti uno dei principali fattori che hanno evidenziato le caratteristiche delle fotocamere digitali, ma dallanalisi delle caratteristiche tecniche, entrambe le fotocamere, in particolare sensori, questa distinzione non è sempre chiaramente e univocamente dichiarato.

Nelle specifiche tecniche, probabilmente per motivi di marketing, non di distinguere i pixel del fotorilevatore consente di specificare i valori numerici di più, fatto, questo, che, forse, si crede di avere più efficacia in termini di comunicazione commerciale. Infatti, si è nascosto al cliente la dimensione del sensore, che sollecita il numero di pixel che sono così fitte da essere più piccolo di unonda di luce, questo comporta una perdita di qualità in presenza di basse-sensori di luce sono più piccoli e più finemente suddiviso. Questo spiega la notevole differenza di prezzo e di qualità di immagine, soprattutto con poca luce tra le fotocamere compatte il sensore più piccolo e single-lens reflex sensore più grande della parità di pixel.

                                     

3.3. Prestazioni. Il photosite. (The photosite)

Per capire i fattori che determinano la qualità delle immagini dal punto di vista del sensore, è necessario prendere in considerazione specifici elementi di tecnologia dei sensori, che richiedono lintroduzione del concetto di "photosite", che può essere definito come "il luogo di cattura del più piccolo dettaglio dellimmagine".



                                     

3.4. Prestazioni. La distinzione tra un pixel e lphotosite. (The distinction between a pixel and the photosite)

Il pixel è un concetto di computer, che, quindi, appartiene alla categoria del software e il suo contenuto informativo è un gruppo di dati che descrive le caratteristiche di colore di dettaglio dellimmagine.

Il "photosite", invece, è un luogo fisico, appartenente quindi alla categoria dellhardware. È, quindi, uno spazio con uno o più elementi fotosensibili a semiconduttore, che sono in grado di trasformare un flusso luminoso in una data quantità di cariche elettriche. Nel photosite inoltre, vi è generalmente un microscopico sistema ottico che domina il fotorilevatore formata da un piccolo cristallo a forma di tappo di quasi-sferica, la cui funzione è quella di catturare più luce possibile, lincidente sulla superficie del sensore. A volte questo vetro o resina trasparente è un elemento unitario colorate "R" o "G" o "B" del filtro di Bayer, il cosiddetto C. F. A. Color Filter Array.

Il photosite è anche la parte di unità di un luogo più ampio, che è generalmente chiamato il sensore. Le caratteristiche del photosite ci permettono di capire, sia dal punto di vista elettrico, sia lottica che il modo in cui vengono catturati i singoli elementi che formano le immagini.



                                     

3.5. Prestazioni. Lelemento unitario fotosensibile fotorivelatore. (The element of the unitary photosensitive fotorivelatore)

La funzione di elemento fotosensibile, chiamato anche fotorivelatore è quello di trasformare il flusso luminoso in un segnale elettrico di intensità proporzionale allintensità del flusso luminoso a quel punto. In entrambe le tecnologie (CCD e CMOS elemento unitario fotosensibile in grado, quindi, di registrare solo il livello di intensità di luce monocromatica.

Perché ogni colore può essere riprodotto mescolando i tre componenti principali della luce lelemento di unità sensibili alla luce, è necessario ottenere un segnale elettrico corrispondente alla componente di R o il componente di G o B. Questo risultato è ottenuto filtrando la luce che illumina il photoresist con filtri ottici, in modo che arrivi solo il componente desiderato. Questo principio vale per tutte le tecnologie di costruzione e per tutti i tipi di sensori.

Nelle fotocamere digitali, possiamo trovare, sensori di photosite che non hanno solo un fotorivelatore, due o tre fotorivelatore. Dato che ogni pixel, come si può capire, nel paragrafo successivo, deve contenere le informazioni, i dati, su ciascuna delle tre componenti primari della luce, è evidente che se un photosite è un singolo fotorivelatore, è necessario calcolare, per interpolazione, colore dati relativi alle due componenti mancanti, se il photosite, ci sono tre fotorivelatori, ogni componente monocromatica primaria sarà rilevato e nulla sarà più calcolato.

Cè, al momento, un particolare tipo di sensore Super CCD SR a marchio Fuji che ha due fotorivelatori specializzati in ogni photosite. Questi, tuttavia, non coglie i due componenti di colore diverso, ma due diverse intensità di flusso luminoso della stessa componente di colore. In questi sensori con Filtro di Colore Matrice, C. F. A. – leffetto che si ottiene con una struttura di photosite è quello di avere una gamma dinamica maggiore nelle immagini catturate.

                                     

3.6. Prestazioni. I pixel

I dati dellimmagine è composta da dati elementari dei singoli pixel. Per capire come si è formata limmagine di finale, prima di spiegare il perché, a causa di fenomeni fisici, il pixel in grado di descrivere le caratteristiche di colore, il colore di quel dettaglio dellimmagine.

Va sottolineato che un modo per riprodurre qualsiasi colore dello spettro della luce visibile, dal rosso al viola è il progetto di tre fasci di luce relative alle tre componenti del monocromo ROSSO R, VERDE G E BLU B dosandoli in modo adeguato, in intensità per ottenere il colore desiderato. Questo metodo di sintetizzare il colore di ogni colore con la luce è chiamato miscelazione o di sintesi additiva e viene effettuata con i tre colori primari della sintesi additiva RGB: Red-R Verde-G-Blu, b, invece, ha a che fare con la presenza di pigmento per parlare di sintesi o mescolanza sottrattiva, e i tre colori di base sono CMYK (Ciano, C, M Magenta e Giallo Y, che sono i tre colori complementari di Rosso, Verde e Blu. La sintesi sottrattiva è quello usato nella stampa anche in casa, dove si aggiunge anche un inchiostro con un colore chiave K=chiave, nero, per compensare le inevitabili impurità nel colore dei tre pigmenti CMY per migliorare la fedeltà dei colori e delle tonalità scure delle immagini. Un file di immagine destinato per luso su monitor pubblicazione su internet o su dispositivi di proiezione avrà dunque uno spazio colore diverso da un file di immagini destinate a una tipografia che stampa a colori. Nel primo caso, il colore sarà lo spazio RGB, nel secondo sarà CMYK.

Lo spazio colore è un modello matematico che descrive la capacità di giocare in un modo percepibile dallocchio umano, tutti i colori della luce visibile, quindi non ci sono spazi colore diversi per i diversi dispositivi in grado di riprodurre i colori. Per quanto riguarda quella lrgb si ha la variante di sRGB, e la variante AdobeRGB, che differisce dal primo per la sua capacità di rappresentare una vasta gamma di colori.

Fotocamere digitali in grado di produrre immagini con una delle varianti di colore RGB. I sistemi professionali di elaborazione dellimmagine, tuttavia, hanno la capacità di convertire fedelmente i file di immagini digitali da uno spazio colore ad un altro. Per consentire la formazione di unimmagine fotografica digitale fedeli, ogni pixel deve contenere, pertanto, i dati di informazioni su ciascuna delle tre componenti RGB.

La seguente è la rappresentazione della struttura dei dati binari in un pixel RGB di unimmagine ha una profondità di colore a 24 bit):

Per grandi valori numerici di ogni canale di colore, la cura che è, il valore decimale 255, lintensità massima del rispettivo colore saturo, mentre i valori decimali su ogni canale, tendente a zero corrispondono ai colori di ogni canale tendente al nero. I valori numerici dei singoli pixel", 0 R, 0 G, 0 B" corrisponde a un pixel che rappresentano i valori del nero "255 R 255 G, 255 B" corrisponde a un pixel, che rappresenta il bianco.

I dati binari RGB del pixel nel caso di cui sopra sono costituiti da tre byte in totale =24 bit, la profondità di colore, ha qui la sua origine. Questo corrisponde ad un byte per ogni canale di colore. Nel caso In cui il pixel appartiene a un file CMYK sarà composta da quattro byte =32 bit pari a un byte per ogni canale di colore.

Nel caso di immagini campionati a 16 bit invece di 8 bit, come nel caso esposto, la struttura dei dati binari del pixel includono la presenza di due byte =16 bit per ogni canale di colore, in modo che i pixel di un file RGB sarà composto da 48 bit in totale. In altre parole, si può parlare, in questo caso, pixel per formare unimmagine con una profondità di colore di 48 bit.

                                     

3.7. Prestazioni. I pixel dei dispositivi di input e di output. (The pixels of the input devices and output)

Le caratteristiche dei pixel, così da rendere possibile lacquisizione di numero di pixel per comporre i dati necessari per formare limmagine intera per mezzo dei dispositivi di output, come monitor, stampanti, ecc

Come si è visto in input i dispositivi come fotocamere e scanner hardware primario di acquisizione dei dati dei pixel è la photosite, mentre la grafica di uscita del dispositivo, lelemento di hardware, primaria, complementare al photosite, che riporta i dati dei pixel è chiamato il dot "dot" in inglese. I punti che formano limmagine sarà rappresentato fisicamente in modo diverso a seconda che un CRT o LCD, così come sarà ancora diverso se si tratta di un laser o a getto dinchiostro della stampante o qualsiasi altro dispositivo, così come diversi saranno i processi di formazione dei pixel, e limmagine finale viene utilizzato in vari tipi di dispositivi di output.



                                     

4. Sistemi di acquisizione. (Acquisition systems)

Nelle fotocamere digitali sono essenzialmente tre metodi con cui si forma limmagine:

  • Uno dei sistemi basati sul filtro di colore matrice CFA.
  • Uno dei sistemi basati su sensori e di Fujifilm, la "Super CCD SR" con CFA.
  • Uno dei sistemi basati su sensori di marca Foveon.
                                     

4.1. Sistemi di acquisizione. Sistemi di CFA. (Systems CFA)

Su sistemi con un filtro di colore array con un Filtro di Bayer RGB o RGB-E - che può essere costruito in tecnologia CCD o C-MOS – ogni photosite ha un solo elemento sensibile alla luce e di acquisire solo una delle tre componenti, in questo modo le altre componenti di ogni pixel deve essere calcolato dal processore di immagine attraverso un processo di interpolazione. In modo che il prodotto finale è una fotocamera, ad esempio, dal 3.4 megapixel è un file con un 3.4 megapixel in cui ogni pixel ha tre componenti RGB, ma è davvero catturato dallelemento fotosensibile, e i due calcolata. Uno studio sul funzionamento di questi sensori è situato alla voce Raw. Per chiarire, invece, le diverse modalità di interpolazione adottato nellambito della fotografia digitale, si prega di fare riferimento al paragrafo interpolazione della relativa voce di Fotocamera digitale.



                                     

4.2. Sistemi di acquisizione. I sistemi basati sul Foveon. (Systems based on the Foveon)

I sistemi sono basati su un sensore di immagine di acquisizione diretta. Questo è costruito con la tecnologia CMOS da FOVEON e prende il nome di X3. Questo è come funziona: ogni photosite è formata da tre fotorilevatori, fornirà dopo i tre colori di dati, che darà origine al pixel. In questo modo, il photosite fornisce i tre componenti del modello di colore RGB. Questo è possibile grazie alla costruzione di fotorivelatori su tre livelli per ogni photosite, che fornirà i dati per ogni pixel che compongono limmagine finale. Quindi, si tratta di un sensore da 4.64 Megapixel, con una risoluzione di immagine di 2640 x 1760 pixel), che è prodotto da un sensore con 14.1 milioni di fotorivelatori messo in 4.64 milioni di photosite, ma nelle descrizioni introduce il concetto di photosite.

                                     

5. La fedeltà del colore – profondità di colore. (The fidelity of the color – color depth)

La percezione del colore, la qualità delle immagini dipende da diversi elementi:

  • La fedeltà con cui vengono catturati e registrati i dati dellimmagine a colori. Questi sono inclusi nel cosiddetto "spazio colore" adottato sRGB o AdobeRGB, e anche la diversa dimensione dei due spazi di colore può influenzare la fedeltà dei colori dellimmagine viene registrata.
  • La fedeltà del colore dipende, tuttavia, significativamente dalle profondità del colore con cui si è registrato in un file. Questo è un parametro che indica il dettaglio, il colore-che è, lintervallo minimo tra due tonalità di colore. Maggiore è la profondità di colore che indica bit, minore è lintervallo di tempo tra due tonalità di colore che sono contigui. Le informazioni dettagliate relative alla profondità di colore è situato nella relativa voce di Raw.
  • La fedeltà dei colori registrati è sempre percepita attraverso il lavoro di un dispositivo. Finora, infatti, di per sé parlavo solo della fedeltà con cui le immagini vengono acquisite, elaborate e registrate, ben sapendo, tuttavia, che la fedeltà del display e quindi la percezione può anche derivare da altri fattori che dipendono dalla fedeltà con la quale i dispositivi di uscita per fornire immagini visibili. Questi presentano diversi problemi per quanto riguarda la fedeltà del colore, come la gamma di display inteso come area dello spazio colore riproducibile da che dispositivo, e la profilatura del dispositivo stesso, attraverso luso di profili colore ICC e ICM, che, in ultima analisi, sono file di dati che consentono la correzione del dispositivo di colore visualizzato. Per esempio, se alcuni dati di un colore presente nellimmagine, il dispositivo non riesce a riprodurre fedelmente, secondo loriginale fotografato, o secondo le tabelle di riferimento e cromatica dellobiettivo, il profilo di colore per apportare le correzioni necessarie a il dispositivo, perché con il colore di dati nel file, si ottiene il diritto di corrispondenza di colore di nellimmagine da vista.
                                     
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