A digitális képrögzítés

Mint azt valószínűleg mindenki tudja, a fényképezés alapja a fény, azaz az elektromágneses sugárzások látható tartománya. A fizikai magyarázattól érthető okokból eltekintenék, inkább az ember által látható fény természetéről írnék pár mondatot. A szemünk által érzékelt színtartományt három színnel, a vörössel, a kékkel és a zölddel írhatjuk le. Ha ezek mindegyike hasonló mértékben van jelen, a fényt fehérnek látjuk, a különböző színeket, árnyalatokat pedig e három szín keveredésének köszönhetően érzékeljük. Magát a fehér színt elég nehéz definiálni, az ember ugyanis egy papírlapot ugyanolyan fehérnek lát a sárgás gyertafénynél, mint a napfénynél, mely a látható fény spektrumában nagyjából kiegyenlített sugárzást ad le. Ez ugye az emberi agy csodája, a fényképezőgép viszont nem képes ilyen módon alkalmazkodni a környezethez, ezért vannak olyan fogalmaink, mint például színhőmérséklet (avagy fehéregyensúly). Ezekről azonban kicsit később...

Olympus E330 keresztmetszeti képe

Fényképezéskor tehát magát a fényt rögzítjük, analóg gépeknél egy filmkockára, digitálisoknál pedig egy fényérzékeny lapka segítségével a memóriakártyára. Ez a lapka érzékeli az objektíven át a gépbe jutó fényt, amit aztán digitális formában, elemi képpontokként (pixelekként) továbbít feldolgozásra a gép processzorába. Ebből nyilvánvalóan következik, hogy a képminőségre ez a három komponens (azaz az érzékelő, az objektív, valamint a feldolgozóegység) van a legnagyobb hatással. A képérzékelőnek három igazán fontos tulajdonsága van: méret, felbontás, típus. Utóbbi lehet CCD-CMOS és CCD-NMOS, ezek a fogalmak a köztudatban valamiért CMOS és CCD néven ismertek, a kettő között gyártástechnológiai különbségek vannak. A CCD egy bonyolultabb áramkör, előállítási költsége magasabb, cserébe nagyobb az érzékenysége, jobb a színvisszaadása és a vonalélessége. A CMOS olcsóbban gyártható, fogyasztása alacsonyabb, mint a CCD-é, előnye pedig az alacsonyabb képzaj. Az utóbbi években a CMOS szenzorok hatalmas fejlődésen mentek keresztül, több nagy fényképezőgépgyártó is emellett tette le a voksát, többek között a Canon tükörreflexes masináiban találunk ilyeneket, így manapság nehéz is lenne megmondani, hogy melyik technológia a jobb. A mobiltelefonokban szinte kivétel nélkül CMOS szenzorok vannak, valószínűleg az alacsonyabb fogyasztás és a kedvezőbb ár miatt.

Képérzékelők egymás között

Számunkra azonban nem is ez a legfontosabb, hanem a lapka felbontása és mérete. Utóbbi bizony változó, amit a laikus vásárlók nem is tudnak, pedig ez legalább olyan fontos adat mint a felbontás, a kettő ugyanis összetartozik. Filmes gépeknél ezzel nem volt gond, a Leica-féle kisfilmes rendszer 24 x 36 mm-es kockákat használt, a legtöbb gépbe ez került, a digitális masináknál viszont a gyártók sokat tudnak spórolni azzal, ha fizikailag kisebb méretű lapkákat raknak gépeikbe - és bizony spórolnak is rendesen! Mindez azért szomorú, mert az elkészült kép minőségét nem a felbontás, hanem az adott területre eső pixelek száma határozza meg, ami ugye a felbontásból és a lapka méretéből következik. Azonos felbontás mellett minél nagyobb a képérzékelő, annál jobb lesz a képminőség, ezt megfordítva kijelenthetjük, hogy minél kisebb hely jut egy pixelnek (pontosabban az azt érzékelő diódának), annál rosszabb a képminőség. Ezért értelmetlen tehát a manapság dúló megapixelháború, két azonos méretű érzékelőlapka közül - azonos gyártástechnológiát, objektívet és feldolgozóegységet feltételezve - az a jobb minőségű, amelyikre kevesebb pixel jut, azaz kisebb a megapixelszáma. Persze maguk az érzékelők is fejlődnek, tehát azt a minőséget, amit pár éve még csak egy fizikailag is nagy méretű lappal lehetett elérni, ma kisebbel is megvalósítják a gyártók. A képminőségre, pontosabban a zajszintre és a kép dinamikájára ebből adódan egy-egy fényképezőgépnél/telefonnál már abból lehet következtetni, hogy egy pixelnek hány négyzetmikron hely jut, úgy 5-6 négyzetmikron/pixel alatt gyenge minőségű, zajos fotókat kapunk, egy jobb minőségű masinánál ez a szám 7 és 11 között mozog, a profi gépeknél pedig 30 fölött van. Mint azt valószínűleg mindenki kitalálta, a mobiltelefonokban a fizikai korlátok miatt nagyon apró érzékelők lapulnak, ezek méretét a gyártók finoman szólva nem is verik nagy dobra, gyakorlatilag ki sem lehet deríteni efféle dolgokat. A megapixelek növelésével tehát közel sem biztos, hogy a képminőség is nőni fog, ezért a gyártók kevésbé elegáns megoldásokhoz folyamodnak...

Egy tükörreflexes gépben használt APS-C és egy kompaktban lévő 1/2,5"-es szenzor méretkülönbsége

Alapvető fotográfiai fogalmakról az olvasmányosságot szem előtt tartva csak röviden írnék. Akik tisztában vannak az záridő vagy a rekesznyílás fogalmával, azok tehát lapozhatnak is a következő oldalra. Fotózáskor az érzékelőre jutó fény mennyiségét ezzel a két dologgal szabályozhatjuk, értékük meghátározott lépésekkel változtatható. A záridő az az időtartam, ameddig a fény éri a szenzort, a rekesznyílás pedig az objektívben található, állítható nagyságú "lyuk" átmérőjét jelöli. Minél nagyobb a rekesz és minél tovább van nyitva, annál több fény éri az érzékelőt, ez evidens. E két változó állítgatásával a fény mennyiségén kívül egyébként több dolgot is lehet szabályozni, a rekesz nagyságától függ a mélységélesség, a záridő csökkentésével a bemozdulást lehet elkerülni, de ezekbe most nem mennék bele. Azt, hogy mennyi fényre van szükség egy helyesen exponált (azaz nem túl világos és nem is túl sötét) kép készítéséhez, a fényképezőgép automatikája dönti el, legalábbis a belépőszintű masináknál, a fejlettebbeknél magunk is szabályozhatjuk a záridőt és a rekeszt, ilyenkor a gép segítségként kiírja, hogy hány fényértékre vagyunk a helyesnek vélt expozíciótól. Amennyiben az ideálisnál kevesebb fény jut az érzékelőre, a kép alulexponált, a kellőnél több esetén pedig túlexponált lesz. Ennek szabályozásában egy harmadik szereplő is van, ez pedig az érzékenység, melynek mértékegysége az ISO. Digitális gépeknél ezt a menüből lehet állítani, analóg gépeknél ugye más filmet kellett használni, működéséről bővebben a következő oldalon. A mértékegység egyébként azonos a filmek dobozáról ismerős ASA/ISO szabvánnyal.

Helyes expozíció, alul és túlexponált kép

A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!