Digitální fotoaparát
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Digitální fotoaparát je fotoaparát, zaznamenávající obraz v digitální formě, takže může být okamžitě zobrazen na zabudovaném displeji nebo nahrán do počítače. V roce 2006 digitální fotoaparáty na trhu dominují [1].
Základní funkcí digitálního fotoaparátu je snímání statických obrazů do podoby tzv. digitální fotografie a umožnit tak jejich další zpracování, např. pomocí běžného počítače, jejich tisk či vyvolání speciální osvitovou jednotkou do výsledné podoby jako u klasické fotografie.
Dnešní digitální fotoaparáty nabízí kromě své základní funkce také řadu další doplňujících a rozšiřujících funkcí, které souvisejí ať už přímo či nepřímo se zpracovávanými obrazovými daty. Fotoaparáty tak dokáží kromě obrazu zaznamenat i pohyblivé scény ve formě videa nebo zvukový záznam ve formě ozvučeného videa nebo jako poznámky k pořízeným snímkům.
Obsah |
[editovat] Princip
Princip digitálního fotoaparátu je poměrně jednoduchý a vychází z konstrukce klasického fotoaparátu. Jádrem přístroje je světlocitlivá plocha snímače na bázi CCD nebo CMOS technologie. Na plochu senzoru je promítán obraz přes systém optických čoček v objektivu. Světelná energie, která přichází ze snímaného prostoru (scény), je v jednotlivých pixelech (obrazových bodech) převáděna na elektrický signál a uložena v podobě vázaného náboje (u technologie CCD). Náboj vzniká postupně během expozice čipu, kdy je otevřena uzávěrka fotoaparátu a světlo může dopadat na čip. Princip vzniku elektrického náboje je založen na fotoelektrickém jevu s tím rozdílem, že náboje neodtékají okamžitě do vnějšího obvodu ale jsou izolovány v nábojových zásobnících v elektricky izolované struktuře čipu.
Po uzavření uzávěrky jsou vygenerované náboje z čipu postupně odváděny a měřeny speciálním zesilovačem pro každý jednotlivý pixel. Takto získaný signál je a dále převeden AD převodníkem na digitální signál v binárním kódu. Vzniklý datový proud je pak pomocí mikroprocesoru různě upravován a převeden do některého grafického formátu používaného pro záznam obrazových dat, např. JPG nebo TIFF. Výsledný datový soubor je uložen zpravidla na paměťové médium v podobě paměťové karty nebo vestavěné paměti typu Flash-EEPROM tj. elektricky mazatelná paměť s trvalým záznamem, který je uchován i bez přívodu elektrického napětí. Existují i přístroje, které dokáží fotografie nebo videosekvence přímo zaznamenat na CD disky nebo magnetické pásky, ovšem toto již spadá do oblasti digitálních videokamer.
Dnes se téměř výhradně používají digitální fotoaparáty se snímači umožňujícími pořizovat fotografie barevné. To ve většině případů zajišťuje tzv. Bayerova maska, v níž jsou z každých čtyř buněk snímače dva překryty zeleným filtrem, jeden červeným a jeden modrým. Toto uspořádání je dáno návazností na spektrální citlivost lidského zraku, který je v oblasti zelené barvy nejvíce účinný. Obvyklý čtyřmegapixelový snímač tedy obsahuje dva miliony bodů citlivých na zelenou, a po milionu bodů citlivých na červenou a modrou. Zbylá barevná informace se ve výsledném snímku dopočítává.
Výjimkou jsou senzory Foveon, složené ze tří vrstev citlivých na různé barvy. U nich má každý pixel plnou barevnou informaci, a interpolace tedy není třeba. Dalším alternativním typem senzorů je Super CCD, které mají čtvercovou síť otočenou o 45˚.
Pro srovnání: lidské oko obsahuje cca 6-8 milionů buněk citlivých na barvu (čípků) a až 150 milionů buněk citlivých na jas (tyčinek). Co se týká barevného vidění, tak digitální fotoaparáty v tomto směru lidské oko prakticky překonaly.
[editovat] Historie
Prvním fotoaparátem, který zaznamenával snímky do počítačových souborů, byl v roce 1988 Fuji DS-1P, používající 16 MB interní paměti. V roce 1991 byla uvedena první digitální zrcadlovka, Kodak DCS-100. Měla 1,3 Mpix senzor a stála 13 000 USD.
Zabudovaný displej přišel s přístrojem Casio QV-10 (1995), prvním fotoaparátem zapisujícím na karty Compact Flash byl Kodak DC-25 o rok později.
Digitální fotoparáty cílené na běžné spotřebitele měly nejdříve poměrně nízké rozlišení. V této třídě byla hranice jednoho megapixelu prolomena až v roce 1997. Pravděpodobně prvním přístrojem schopným nahrávat video byl Ricoh RDC-1, prodávaný od roku 1995.
V oblasti digitálních zrcadlovek byl zlomový rok 1999, když Nikon uvedl model D1, což byla první digitální zrcadlovka vyvinutá samostatně tradičním výrobcem, s cenou pod 6 000 USD, což již bylo dosažitelné pro profesionální fotografy a další náročné uživatele. Zrcadlovka používala objektivy s bajonetem Nikon F, takže tehdejší zákazníci Nikonu mohli využít své stávající.
Roku 2003 Canon představil šestimegapixelový EOS 300D, první digitální zrcadlovku s cenou pod 1 000 USD, zaměřenou na amatéry.
[editovat] Třídy digitálních fotoaparátů
- kompakty
- Kompaktní fotoaparáty jsou navrhovány s cílem snadné obsluhy a co nejmenších rozměrů. Přístroje prodávané v roce 2006 už zcela eliminovaly hledáček ve prospěch velkých displejů.
- EVF
- EVF je zkratka z electronic viewfinder – fotoaparáty tedy mají v hledáčku displej, ukazující obraz ze senzoru. Moderní EVF přístroje mají rozlišení okolo devíti megapixelů a zoom objektivy s velkým rozsahem ohniskových vzdáleností. Mezi běžné vybavení patří optický stabilizátor obrazu.
- digitální zrcadlovky
- Digitální zrcadlovka je v podstatě běžná zrcadlovka, která místo filmu obsahuje CCD nebo CMOS senzor. Z principu konstrukce vyplývá maximální věrnost zobrazení v hledáčku, možnost použití výměnných objektivů a nemožnost natáčet videosekvence nebo používat displej ke kompozici záběru. Druhé omezení se ale podařilo prorazit Olympusu, jehož zrcadlovka E-330 má v hranolu další senzor speciálně pro ten účel.
- Digitální zrcadlovky mají senzory velikosti APS-C (22×15 mm) nebo přímo filmového políčka (36×24 mm, tzv. full-frame). U snímačů se rozlišuje takzvaný crop faktor (faktor ořezu), určující kolikrát je senzor menší než filmové políčko. Objektivy konstruované pro film promítnou na senzor této velikosti pouze výřez, odpovídající prodloužení ohniska na násobek vyjádřený crop factorem. To je výhodou u dlouhých ohnisek, ale pro širokoúhlé záběry je to značná nevýhoda – širokoúhlý objektiv s ohniskem 22 mm bude na APS-C zrcadlovce fungovat jako by měl ohnisko 38 mm. Ačkoli rozlišení zrcadlovek nemusí vždy přesahovat rozlišení jiných digitálních přístrojů, znamená větší senzor větší bod snímače (EVF mají senzor velikosti okolo 1/1,6 palce – asi 16 mm) a tím i nižší digitální šum na výsledných fotografiích.
[editovat] Externí odkazy
- Digineff – web Ondřeje Neffa o digitální fotografii
- PhotoExtract.com - Digitální fotoaparáty – Přehled aktuálních recenzí z různých fotowebů, fotozprávy, fotografie, fórum, katalog

