A digitális képrögzítés története

Az előadások a következő témára: "A digitális képrögzítés története"— Előadás másolata:

1 A digitális képrögzítés története
Honnan származik a digitális fényképezőgép ötlete?

2 Áttörés a digitális képrögzítés fejlesztésében
1969 George Smith és Willard Boyle

3 Az elektronikus tévézés születése
1930

4 A videó felvevő kifejlesztése
1950

5 1975 Bemutatják az első CCD kamerát
Az első CCD TV kamera már alkalmazható a kereskedelmi tévézésben Az 1980-as és 90-es évek elején a szakemberek felfedezik a digitális technológia (DI) előnyeit (pl. újságírás, gyógyászat és reklámipar) A DTP - szoftverek térhódítása, számítógépek és szkennerek otthoni elterjedésének nyújt korlátlan lehetőséget

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

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

8 A passzív autófókusz Nem bocsát ki sugarakat. "Passzívan" értékeli Pl.
a téma kontrasztjának nagyságát, vagy két külön kép fázis eltérését. A beérkező fényinformációk elemzésével határozza meg az objektívszabályozás mértékét, az optimális élességhez.

9 EZÜST-HALOGENIDES FOTÓZÁS

10 Pixel: A digitális kép, rengeteg képpontból áll (pixel-ből). Legkisebb alkotórésze, amely a digitális berendezés memóriájában egy bájt helyet foglal el Egy bájt (byte) nyolc bitből áll ( ) Egy bit a legkisebb digitális egység. Csak igen (1) , vagy nem (0) értékű lehet.

11 A digitális képeket egymás melletti pixel milliók alkotják.
A bitek mindegyike egy értéket képvisel a bájt csoporton belül, ami 256 kombinációt eredményez A digitális képeket egymás melletti pixel milliók alkotják. A digitális fényképezőgép az ezüst-halogenid fotózás alapelveit használja fel: Objektív, Rekesz, Zár .

12 CCD - Töltéscsatolt eszköz (Charge-Coupled Device),
a digitális fényképezőgép ”lelke”, kb. köröm nagyságú A CCD a hagyományos és a digitális fényképezőgép közötti alapvető különbséget jelenti. A CCD a fény 256 árnyalatát érzékeli

13 Mindhárom színcsatorna adatait rögzíteni kell: 256 intenzitási szint (= 8 bit)
X3 szín = 3 x 8 bit szín (256 x 256 x 256) 24 bites színmélységgel több, mint 16.7 million szín visszadása lehetséges! True Colour 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 A képet egyszeri exponálással rögzíti A zár csukódása után váltakozó sorokba olvassa be az adatokat

14 A VIDEO CCD KÉP OLVASÁSA
Első sorok 2, 4, 6, 8, stb. ... További sorok 1, 3, 5, 7, stb. Együtt alkotják a teljes digitális képet.

15 PROGRESSZÍV CCD: A megoldás a még 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

16 Felbontás: Teljes Tényleges Képméret A képméret növekedése
,200 ,432 ,310,720 ,342,016 ,300,000

17 OBJEKTÍV 2/3“ érzékelő 6.6 x 8.8 mm 24x36mm 1/2“ érzékelő  4.8 x 6.4 mm 1/3“ érzékelő  3.3 x 4.4 mm Míg a hagyományos fényképezőgépek objektívjén keresztül közvetlenül a 35 mm-es filmre kerül a fény, a digitális fényképezőgépek objektívjének sokkal kisebb területre kell fókuszálnia a fényt. Ezért: Ugyanolyan eredmény eléréséhez nagyobb felbontású objektív szükséges a digitális fényképezőgépekhez. Az objektív minőségét vonalpár per milliméterben (lpmm) mérjük

18 Objektív felbontások összehasonlítása:
Hagyományos fényképezőgép objektív Digitális fényképezőgép objektív Kompakt SLR Kb lpmm Kb. 150 lpmm

19 Minél jobb az objektív minősége, annál jobb a színvisszaadás és a kép, még gyenge megvilágításnál is. CCD nagyítottfelülete CCD felület Film felület

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

21 LCD monitor Az LCD felhasználása keresőként videó jellel lehetséges, kivéve a progresszív CCD-s fényképezőgépeknél, mert a progresszív CCD nem hoz létre sorváltós jelet. Ha a progresszív CCD jeleket LCD képek létrehozására használnánk, azokat először videó jelekké kellene átalakítani.   De ez így nem reális: Hihetetlen számú műveletsort kellene végrehajtani valós időben.

22 A képet folyadékkristály hozza létre.
Folyadékkristály molekulák elektród Polarizáló szűrő Fénycsöves fényforrás Üveg panelek

23 Digitális képfájlok mérete
Miért tömörítik a digitális fényképezőgépek a képfájlokat? Megtöbbszörözi a függőleges és vízszintes pixelek számát: Pl. 1,712 x 1,368 = 2,342,016 pixel. A fényesség adatokon kívül, rögzíti mindhárom RGB színcsatorna információit is: 2,342,016 pixel x 3 szín Tömörítés nélkül kb. 7 MB. Ez egy darab 8 MB méretű kártyát igényelne, egyetlen kép tárolására! A praktikus megoldás a képadatok méretének csökkentésére. Veszteséggel vagy veszteség nélkül.

24 TIFF: Tagged Image (toldalékolt File képfájl
Egy kép a következő pixelsorból áll: A képadatok pixelenkénti tárolása helyett az adatok csoportokban rögzíthetők: 4 x x 1x A tömörítés csökkenti az adatok számát, de nem csökkenti azok tartalmát! TIFF: Tagged Image (toldalékolt File képfájl Format formátum) Az LZW (Lempel, Zif & Welsh) tömörítési eljárás alkalmazza. A képfájlokat csak 1/3-ra tömöríti.

25 Tömörítés veszteséggel
Nagyobb tömörítési arány a jelentősebb tárolási kapacitás érdekében. Eltávolítja a “felesleges” színadatokat Elve: Az emberi szem csak kb. 2,000 színt képes egyszerre érzékelni. De a digitális kép összesen 16.7 millió színt tartalmaz. A digitális képen belül a képadatok jelentős része valójában felesleges és ezért nem szükséges.   Az “adatvesztés” mértéke változó A kép a következő típusú pixelsorokat tartalmazza: A következő tömörítés lehetséges: 2x 3x 1x Vagy még nagyobb tömörítéssel, pl.: JPG 2x 6x (Joint Photographic Experts Group)

26 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 rohamosan romlik A kontúrok megjelenítésének hibáit okozhatja. Nagy tömörítést biztosít, minimális képminőség romlással, ezért alkalmazzák a legtöbb digitális fényképezőgépnél. Mivel a fényképezőgép belső D-RAM kapacitása korlátozott, két tárolási mód lehetséges: 1.) Nem eltávolítható tárolóeszköz: a fényképezőgépbe épített. Korlétozott tárolási kapacitás Nem bővíthető Nem rugalmas Eltávolítható eszköz: egyszerűen behelyezhető a gépbe. Változó kapacitás Bővíthető Rugalmas

27 Annyi felvételt készíthet, amennyit csak kíván, egy új tárolóeszköz behelyezésével.
Számos digitális fényképezőgépnél alkalmaznak flash memória kártyát. (Integrált áramkör, nem felejtő tároló.) Ismertebb memóriatípusok: 1.) SmartMedia kártya 2.) CompactFlash kártya CompactFlash Microdrive Floppy lemez Memory Stisk

28 Tartós képtárolás: (pótolhatatlan felvételek)
Mágneses, optikai vagy magneto-optikai. Ha valamelyik elveszik, vagy megsérül, örökre eltűnik. Mágneses Forgó lemezek Felismeri, vagy módosítja a forgó lemezen lévő mágneses részecskéket. Merevlemez Olvasó / író fej

29 Optikai tárolási technológia Lézerrel barázdákat ír a lemezre
nyomtatott címke üres rész lencse védőréteg barázda reflexiós réteg Lézer sugár Leolvasás tartós hosszú élettartam standard PC funkció olcsó csak a CD-RW újra irható MB kapacitás

30 A CD lemez továbbfejlesztése
Összesen 17 GB tárolható, a vékonyabb lézersugárnak köszönhetően egy DVD lemezen MB – GB a váltó szám 1000) 700 MB GB CD lemez DVD lemez