عکاسی چیست؟

مروا77 · 12/8/19

شنائی با CMOS

در سال 1998 سنسورهاي CMOS بعنوان تکنولوژي ثبت تصوير جايگزين براي CCD ابداع گرديد. تکنولوژي مورد استفاده در ساخت CMOS همان تکنولوژي است که در سراسر جهان براي ساخت ميليونها ريزپردازنده و حافظه مورد استفاده قرار مي گيرد. از آنجا که روي اين تکنولوژي کار زيادي صورت گرفته و توليد آن در حجم انبوه مي باشد، ساخت چيپ هاي CMOS نسبت به CCD ارزانتر در مي آيد.
ديگر مزيت اين سنسورها نسبت به CCD اينست که توان مصرفي آنها پايينتر مي باشد. بعلاوه، در حالي که CCD تنها براي ثبت شدت نوري که بر روي هر يک از صدها هزار نقاط نمونه برداري مي افتد کاربرد دارد، مي توان از CMOS براي منظورهاي ديگر، نظير تبديل آنالوگ به ديجيتال، پردازش سيگنال هاي لود شده، تنظيم رنگ سفيد (white Balance) ، و کنترل هاي دوربين و ... استفاده نمود. همچنين مي توان تراکم نقاط و عمق بيتي تصوير را به راحتي بدون افزايش بيش از اندازه قيمت، بالا برد.
بخاطر اين مزيتها و ساير مزايا، بسياري از تحليل گران صنايع اعتقاد دارند که نهايتا تمام دوربين هاي معمولي ديجيتال از CMOS استفاده خواهند نمود و CCD فقط در دوربين هاي حرفه اي و گرانقيمت بکار خواهد رفت. در اين تکنولوژي مشکلاتي از قبيل تصاوير داراي نويز و عدم توانايي در گرفتن عکس از موضوعات متحرک وجود دارد که امروزه با رفع اين مشکلات، CMOS در حال رسيدن به برابري با CCD مي باشد. (اين تکنولوژي تا جايي پيش رفته که هم اکنون در قويترين دوربين حرفه اي Canon بنام EOS-1Ds با بيش از 11 مگاپيکسل وضوح از اين سنسور استفاده شده است-

مروا77 · 12/8/19

ا بحال سنسورهاي تصوير CMOS با استفاده از تکنولوژي 0.35 تا 0.5 ميکروني ساخته شده اند و چشم انداز آينده آن استفاده از تکنولوژي 0.25 ميکرون مي باشد. سنسور Faveon با 16.8 مگاپيکسل (يعني قدرت ايجاد تصاويري با وضوح 4096*4096 پيکسل) اولين سنسوري است که با استفاده از تکنولوژي 0.18 ميکرون ساخته شده است و يک پرش بزرگ را در صنعت ساخت سنسور تصوير CMOS ينام خود ثبت نموده است. استفاده از تکنولوژي 0.18 ميکرون امکان استفاده از تعداد بيشتري از پيکسل ها را در فضاي فيزيکي معين فراهم کرده و بنابر اين سنسوري با وضوح بالاتر به دست مي‌آيد. ( لازم به ذکر است چون از لحاظ فيزيکي تصوير ايجاد شده توسط لنز تصويري پيوسته بوده و بدون هيچگونه نقطه و ناپيوستگي مي باشد، هر چه بتوان پيکسلهاي سنسور را کوچک تر نمود و تعداد بيشتري از آنها را در ناحيه تشکيل تصوير قرار داد، مي توان عکسي با وضوح بالاتر و نزديکتر به تصويرحقيقي گرفت – مولف) ترانزيستورهاي ساخته شده با استفاده از تکنولوژي 0.18 ميکرون کوچکتر بوده و فضاي زيادي از ناحيه سنسور را اشغال نمي کنند که مي توان از اين فضا براي تشخيص نور استفاده نمود. اين فضا بطور کارآمدي، امکان طراحي سنسوري را که داراي پيکسل هاي هوشمندتري بوده، و در حين عکس برداري تواناييهاي جديدي را بدون قرباني کردن حساسيت نوري به دوربين مي دهد، فراهم مي کند.
با استفاده از اين تکنولوژي 70 ميليون ترانزيستور و 4096*4096 سنسور، فقط در فضايي برابر با 22mm*22mm قرار داده مي شود و سرعت ISO آن برابر با 100 بوده و محدوده ديناميکي آن 10 استپ است!! انتظار ميرود، بعد از 18 ماه از توليد اين سنسور استفاده از آن در وسايل حرفه اي نظير اسکنرها، وسايل تصويري پزشکي ، اسکن پرونده ه و آرشيو موزه ها شروع شود. در آينده اي طولاني تر، انتظار مي رود که اين تکنولوژي بطور وسيعي در وسايل معمولي موجود در بازار استفاده گردد.

مروا77 · 12/8/19

کنولوژي PIM

در سال 1998 "انجمن صنايع عکاسي" که بيشتر سازندگان دوربين هاي ديجيتال عضو آن هستند، يک سري استانداردها به نام رويه طراحي براي سيستم فايل دوربين DCF(Design rule for Camera File system) ارائه نمود. در اين استانداردها پارامترهاي رنگي تصاوير دوربين هاي ديجيتال که در محدوده رنگي مورد قبول در اينترنت و مانيتورهاي کامپيوتر قرار داشت تعريف گرديد. محدوده رنگي که براي تصاوير دوربين هاي ديجيتال مشخص گرديد همان سيستم رنگي sRGB بود که در اواسط دهه 1990 اساس آن توسط شرکت ميکروسافت و هولت پاکارد توسعه داده شده بود. استفاده از اين فرمت رنگي مستلزم اين بود که پس از گرفتن عکس ، رنگهاي موجود در تصاوير بگونه اي توسط دوربين خلاصه و تنظيم شده تا در محدوده مشخص شده توسط اين سيستم رنگي گنجانده شود.
کارآمدي استاندارد رنگي DCF تا اوايل هزاره جديد به اندازه کافي خوب بود. ولي تا آن زمان نيز محدوده رنگي sRGB حتي در پرينترهاي نه چندان گرانقيمت، از وسعت و غناي رنگي قابل دستيابي توسط پرينتر پايين تر بود. بنابر اين کاربر از دقت رنگي موجود در پرينتر خود بهره کافي را نمي برد.
در اوائل سال 2001 اپسون راه حلي را براي اين مشکل يافت و آن تکنولوژي تطبيق با پرينت تصوير PIM(Print Image Matching) بود. PIM در محدوده ساختار DCF کار مي کند، ولي به پرينتري که داراي بازه رنگي وسيعتري است، اجازه مي دهد که محدوده بزرگتري از رنگها را که توسط دوربين ديجيتال گرفته شده است، چاپ نمايد. براي اين کار، دوربين ديجيتال بايد اطلاعات کامل رنگهاي تصوير را قبل از تبديل به استاندارد DCF ضبط نمايد. وقتي خروجي تصوير براي چاپ به پرينتر مي رود، نرم افزار PIM پرينتر داده هاي PIM متصل شده به تصوير را مي خواند و پرينتر براي بازسازي تصوير از اين اطلاعات استفاده مي نمايد. PIM با عملکرد عادي دوربين تداخلي ايجاد نمي نمايد. بخصوص تاثيري بر روي پردازش تصوير و زمان عکسبرداري ندارد

مروا77 · 12/8/19

در واقع کاربر در صورتي که به PIM (در واقع پرينت گرفتن عکس و يا استفاده از آن در نرم افزاري خاص) نيازي ندارد مي تواند آن را Off نمايد. در اين صورت اگر اين تصوير به نرم افزار يا پرينتري که به اطلاعات PIM نياز دارد فرستاده شود، اتفاق خاصي روي نمي دهد و به سادگي از آن صرف نظر مي شود. PIM يک استاندارد باز و و در عين حال تطبيق پذير است. باز از اين نظر که هر سازنده پرينتري با گرفتن جواز استفاده از اين استاندارد مي تواند از آن استفاده نمايد و تطبيق پذير از اين لحاظ که اين استاندارد با پيشرفت CCDها و پرينترها قابليت بهبود و پيشرفت و بالا بردن کيفيت تصاوير چاپي در آينده را دارا مي باشد. استفاده از اين تکنولوژي، نشاندهنده چشم انداز روشني براي بکارگيري "گزينه هاي بهبود تصوير توسط کاربر" در دروبين هاي آينده براي بهبود کنترل بر مواردي چون کنتراست، توازن رنگ، نقاط روشن و تيره، درخشندگي، سچوريشن، و دقت تصوير مي باشد.
امروز برايتان عکسی دارم از :jaaphart که با دوربين ديجيتال گرفته نشده است. اين نشان می دهد که دوربين های ديجيتال هنوز رقبای قديمی سرسختی دارند.

تکنولوژي X3

در سال 2002 وقتي شرکت Foveon بعد از پنج سال تحقيق و توسعه، يک سنسور تصويري جديد را که ادعا مي شد قادر به رسيدن به کيفيت فيلم هاي 35mm است عرضه نمود، چشم انداز دوربين هاي ديجيتال قابل رقابت با کيفيت دوربين هاي فيلمي تا حد زيادي روشن گرديد.

مروا77 · 12/8/19

در دوربين هاي ديجيتال معمولي فيلترهاي رنگي با الگوي موزائيکي بر روي يک لايه تکي از حسگرهاي نوري قرار گرفته اند. فيلترها فقط به يک طول موج از نور – قرمز، سبز يا آبي – اجازه عبور و رسيدن به پيکسل سنسور را داده و فقط يک رنگ در هر نقطه ثبت مي گردد. در نتيجه سنسور تصوير فقط 50% رنگ سبز و 25% از هر کدام از رنگهاي قرمز و آبي را ثبت مي نمايد

ين روش ايرادي ذاتي داشت که بستگي به تعداد پيکسل هاي روي سنسور تصوير نداشت. بعني بهر حال چون اين سنسور يک سوم رنگ ها را تشخيص مي دهد، مابقي رنگها مي بايست با استفاده از يک الگوريتم پيچيده و زمانبر ميان يابي مي شد. اين کار نه تنها عملکرد دوربين را کند مي سازد، بلکه باعث ايجاد رنگ مصنوعي در تصوير و از دست رفتن جزئيات تصوير مي گردد. بعضي از دوربين ها براي حل مشکل مصنوعي شدن رنگها، تصوير را به طور عمدي اندکي مات مي کنند.

سنسور تصوير جديد Foveon که از نوع CMOS مي باشد و از تکنولوژي انقلابي اين شرکت يعني X3 استفاده مي نمايد، در هر پيکسل از سنسور سه برابر اطلاعات بيشتر از دوربين هاي مدرن با تعداد پيکسلهاي مساوي ثبت مي نمايد. سنسورهاي تصوير X3 اين کار را با استفاده از سه لايه از تشخيص دهنده هاي نور که در سيليکون جاسازي شده اند انجام مي دهند. لايه ها به گونه اي قرار گرفته اند تا از اين خاصيت سيليکون که در عمقهاي مختلف رنگهاي متفاوتي از نور را تشخيص مي دهد استفاده نمايند

مروا77 · 12/8/19

بنابر اين در يک لايه رنگ قرمز ، در ديگري سبز و لايه بعدي آبي ثبت مي شود. اين بدان معني است که براي هر پيکسل در سنسورهاي X3، انباره اي (Stack) براي سه تشخيص دهنده نور وجود دارد. نتيجه سنسوري مي شود که قادر است در هر پيکسل هر سه رنگ قرمز، سبز و آبي را تشخيص دهد و در نتيجه به عنوان اولين سنسور تصوير ديجيتال تمام رنگي دنيا معرفي گردد.
تکنولوژي X3 شرکت Foveon نه تنها به تصاوير بهتري منجر مي شود، بلکه دوربين هاي بهتري را نيز به وجود خواهد آورد. درواقع، با اين تکنولوژي نوع جديدي از دوربين ها به وجود خواهد آمد که به آرامي مرز ميان دوربين هاي عکاسي و فيلمبرداري را بر خواهد داشت بدون اينکه کيفيت هيچکدام از وظايف دوربين افت نمايد. چون سنسورهاي تصويري X3 تمام رنگها را در هر نقطه ثبت مي نمايد، اين پيکسلها را مي توان براي ايجاد سوپر پيکسلهاي بزرگ و تمام رنگي با هم در يک گروه قرار داد. اين قابليت که به نام (VPS:Variable Pixcel Sizing) شناخته مي شود از جمله ديگر "اولين"هاي عکاسي ديجيتال به حساب مي آيد.

با VPS مي توان سيگنالهاي رسيده از يک گروه پيکسل را به گونه اي با هم ادغام نمود که دوربين آنها را به عنوان يک داده تکي بخواند. مثلا يک سنسور تصوير 1500*2300 بيش از 3.4 ميليون پيکسل دارد. اما اگر از تکنولوژي VPS براي گروه بندي پيکسلها در بلوک هاي 4*4 استفاده شود، مثل اينست که سنسور تصوير داراي 375*575 پيکسل است که هر پيکسل 16 برابر بزرگتر از پيکسل معمولي است

مروا77 · 12/8/19

اندازه و ترکيب بندي گروه پيکسل ها متغير است، مثلا 2*2 ، 4*4، يا 5*3 و غيره و اين گروه ها با استفاده از مدارهاي پيچيده اي که با سنسورهاي تصويري X3 Foveon درآميخته اند کنترل مي شود.
گروه بندي پيکسلهاي کوچکتر در پيکسلهاي بزرگتر نسبت سيگنال به نويز را زياد مي کند. اين قابليت امکان گرفتن عکس هاي تمام رنگي در شرايط نور کم با نويز پايين را فراهم مي آورد. استفاده از VPS براي کاهش تعداد پيکسلهايي که بايد دوربين بخواند، باعث افزايش شرعت فريم هاي سنسور و در نتيجه افزايش سرعت عکس برداري در ثانيه دوربين FPS خواهد شد. اين افزايش سرعت و حساسيت منافع ديگري در بر دارد که از آن جمله به بهبود سيستم فوکوس دوربين مي توان اشاره کرد.
ضمنا VPS امکان انتخاب مد عکاسي با کيفيت بالا يا فيلم برداري با کيفيت عالي را فراهم کرده و اولين دوربين هاي دو کاره فيلم برداري – عکاسي بوجود خواهد آمد. تا کنون دوربين ها يي که هر دو کار عکاسي و فيلم برداري را انجام مي دهند مجبورند کارايي يک بخش را فداي کيفيت بخش ديگر نمايند. مثلا عکس دوربين هاي فيلم برداري کيفيت مناسبي ندارد و بالعکس فيلم گرفته شده با دوربين هاي عکاسي ديجيتال تعريفي ندارد. طراحي منحصر بفرد سنسورهاي تصويري X3 Foveon امکان انجام هر دو وظيفه به نحو احسن را فراهم نموده است. دوربين Sigam SD9 با سنسور 3.4 مگاپيکسلي اولين دوربين SLR بود که از اين تکنولوژي استفاده کرد.
مطالب بيشتر در مورد اين تکنولوژی را در سايت شرکت Foveon بخوانيد.

مروا77 · 12/8/19

حساسيت (ISO) و نويز در عكاسي ديجيتال

شاخص ISO در دوربين ديجيتال نشانگر حساسيت حسگر دوربين نسبت به نور است.مقدار ISO كم نشانه حساسيت كم و مقدار ISO بالا معرف حساسيت زياد است.تقريبا در تمام دوربين هاي ديجيتال ، چه انواع ارزان و چه انواع گرانقيمت ، با افزايش ISO كيفيت تصوير كاهش پيدا مي كند. هر چه قدر حساسيت بالا تر باشد ، نويز تصوير نيز افزايش پيدا مي كند.مثل راديو كه با زياد كردن ولوم صدا نويز صدا نيز بيشتر مي شود.
با كاهش مقدار ISO نويز تصوير كاهش مي يابد ، تصوير واضحتر و احتياج به نور بيشتر خواهد شد (و در نتيجه بايستي از ديافراگم بازتر يا سرعتهاي پايين شاتر استفاده كرد).
با افزايش مقدار ISO ،نويز تصوير بيشتر ، جزئيات تصوير كمتر مي شود ولي نياز به نور كمتر خواهد شد.( استفاده از ديافراگم كوچكتر و يا سرعتهاي بالاي شاتر امكان پذير ميگردد)
معمولا بايد بر اساس دو عامل زير مقدار ISO را انتخاب كرد:
- نور محيط
- سرعت مورد نياز شاتر براي گرفتن عكس
گاه نياز به يك اندازه خاص ديافراگم نيز در امر انتخاب ، دخيل است اما اهميت اين عامل سوم نسبت به دو عامل اول ، در تصميم براي استفاده از ISO بالا ، كمتر است.
بايد همواره به خاطر سپرد كه براي گرفتن عكس در حداكثر كيفيت ممكن ، بايد از كمترين مقدار ممكن ISO استفاده كرد:مثلا براي گرفتن عكس از يك موضوع متحرك در يك روز ابري، مجبوريم كه از سرعتهاي بالاتر از 125/1 استفاده كنيم.اما حتي با بيشترين اندازه ديافراگم نيز مقدار نور كافي نخواهد بود.در اين مورد تنها راه ممكن ، افزايش حساسيت دوربين است تا بتوان از سرعتهاي بالاتر شاتر استفاده كرد و از موضوع متحرك عكس گرفت.

مروا77 · 12/8/19

هرگونه افزايش مقدار ISO بايد تدريجي باشد.افزايش دادن ناگهانيISO به حداكثر ميزان ممكن در مواردي نظير مثال فوق ، از لحاظ عكاسي قابل قبول نيست.بايستي مرحله به مرحله مقدار حساسيت را افزايش داد تا هنگاميكه سرعت مورد نياز شاتر بدست آيد.اين روش ، نويز عكس را به حداقل ممكن خواهد رساند.
نويز و حساسيت وابستگي زيادي به يكديگر دارند.با افزايش حساسيت، نويزابتدا در مناطق تيره عكس و سپس در مناطقي كه رنگهاي نسبتا يكنواختي دارند، ظاهر مي شود.

قسمتي از تصوير فوق را انتخاب كرده ايم كه اولا نسبتا در مناطق سايه دار عكس است و ثانيا در ناحيه مركري فوكوس بوده و طبعا توجه بيشتري را به خود جلب مي كند.
حالا اثرات تغيير ISO را در آن ناحيه بررسي مي كنيم:

مشاهده مي شود كه با يك مقدار ثابت ديافراگم ( 2/3) ، افزايش حساسيت منجر به افزايش سرعت شاتر از 5/1 به 40/1 ثانيه شده است.از لحاظ عملي اين موضوع بسيار مفيد است چرا كه با سرعت 5/1 بايستي از سه پايه استفاده كنيم اما وقتي ISO را به 400 مي رسانيم ، مي توان با سرعت 40/1 ثانيه و بدون سه پايه عكس گرفت.اگر موضوع مورد نظر روشنتر باشد همين افزايش در سرعتهاي بالاتر شاتر رخ مي دهد(مثلا از 50/1 به 500/1).
در مثال فوق با افزايش حساسيت، ميزان نويز در مناطق سايه دار عكس ، جلب توجه مي كند.اما در مناطقي كه نور بيشتري دارند ، افزايش نويز كمتر است.مثل مناطقي كه در حد فاصل نواحي روشن و تاريك قرار دارند.(مربع زرد در شكل زير).به عبارت ديگر هرچه نور بيشتر باشد، اثر نويز كمتر خواهد بود.

50 ISO

مروا77 · 12/8/19

همانگونه كه مشاهده مي شود ، ميزان افزايش نويز در اين منطقه عكس كمتر است.در اين مثال مقدار ISO معادل 200 كاملا قابل استفاده است چرا كه از يك سو باعث افزايش 4 برابر در سرعت شاتر شده است و از سوي ديگر كيفيت عكس نيز نسبتا خوب است. اين موضوع مهم ( يعني نويز كمتر در نواحي پر نور )در مورد عكسهايي كه در نور طبيعي خورشيد گرفته شوند ، بيشتر نمود پيدا ميكند. در عكس زير ،گل در نور طبيعي خورشيد قرار دارد. در مورد چنين موضوعي كه زير نور طبيعي قرار دارد،ميتوان بدون افزايش نويز،ميزان ISO را افزايش داد و با سرعتهاي بالاي شاتر عكس گرفت.

100 ISO shutter speed: 1/1000 aperture: f5.6

200 ISO shutter speed: 1/1600 aperture: f5.6

400 ISO shutter speed: 1/2000 aperture: f5.6

البته در اين مثال خاص با ISO 400 ميزان نوردهي حتي در سرعت حداكثر شاتر و كمترين مقدار ديافراگم نيز بيش از حد لازم است.

به طور خلاصه ميتوان گفت كه هرچند مقادير بالاي ISO باعث افزايش نويز مي گردد،اما اين امكان را به عكاس ميدهد كه با سرعتهاي بالاتر شاتر عكس بگيرد و اين موضوع گاه بسيار مفيد ولازم است.
بايد به خاطر داشت كه نويز، بيشتر در مناطق تيره و نيز نواحي كه رنگ يكنواخت دارند، ظاهر مي شود.بنابراين ابتدا بايد موضوع مورد نظر را ارزيابي و مناطق فوق الذكر را در آن شناسايي كنيم.سپس با تغيير كادر بندي ، اين مناطق را در عكس به حداقل برسانيم و سپس از ISO بالا استفاده نماييم.
در محيط هاي كم نور ،نويز واضح تر خواهد بود و در نتيجه با افزايش ISO ، كيفيت عكس به طور قابل ملاحظه اي كاهش مي يابد.در اين موارد بهتر است كه با استفاده از يك سه پايه ،از سرعتهاي پايين شاتر استفاده نماييم.
و اما چند نكته:
1- در محيط هاي كم نور در صورتي كه از حالت اتوماتيك ISO استفاده شود،سرعت شاتر نسبت به مقدار ISO در اولويت است.يعني دوربين حتي الامكان سعي ميكند كه از سرعتهاي بالاي شاتر استفاده نمايد،هرچند كه بعلت ISO بالا سبب كاهش كيفيت تصوير گردد.
2- ارتباط تراز سفيدي (White Balance) و ISO : فرض كنيد كه زير نور چراغ معمولي در اتاق عكس مي گيريد.تنظيم خودكار تراز سفيدي باعث افزايش بهره كانال رنگ آبي مي شود تا بر طبيعت زرد- قرمز نور چراغ غلبه كند.در چنين محيطهاي كم نوري، اگر ازISO بالا استفاده كنيد، بهره كانال رنگ آبي مجددا افزايش خواهد يافت و در تصوير حاصله رنگ آبي به طور نامناسبي غلبه خواهد داشت. در اين موارد براي غلبه بر اين مشكل بايد از فيلترهاي اصلاح كننده رنگ استفاده شود.
3-در مورد دوربين هايي كه امكان تنظيم كنتراست دارند ، يك نكته جالب عملي در رابـ*ـطه با ISO وجود دارد:
اگر دوربين روي حالت كنتراست پايين تنظيم و جبران نوردهي(EV) 3/2+ انتخاب شود،ميتوان مقدار ISO را نصف كرد.يعني اگر ISO مورد نياز 200 است ميتوان از مقدار100 استفاده كرده و تصوير بهتري تهيه نمود.

نويز و كاهش آن (Noise Reduction )

خوش آمدید به رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید

کاربر نیمه فعال

کاربر نیمه فعال

کاربر نیمه فعال

کاربر نیمه فعال

کاربر نیمه فعال

کاربر نیمه فعال

کاربر نیمه فعال

کاربر نیمه فعال

کاربر نیمه فعال

کاربر نیمه فعال

ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید

درباره ما

لینک‌های پیشنهادی رمان ۹۸

آمار آنلاین