CAMru.org
 СДЕЛАЙ_САМ =
= Природа* + Еда + Строительство + Энергетика
* (окружающая среда, "экология")
авторские права: CC ("копилефт лицензия")
оглавление сайта CAMru.orgоглавление вебсайта
фотографии с комментариями на Envirociety.org
 

 
 
 
 

Цифровая фотография и качество фотоаппаратов
Digital photography and quality of cameras
ЧАСТЬ 4


  << назад     вперёд >>  

Содержание статьи:
Главные недостатки цифровых фотокамер.
Проблема аберрации (цветные обводка, контуры границы контрастных областей фотоснимка).
Проблема шума на снимках.
Динамический диапазон цифровых фотоаппаратов.
Проблема выбора фото-камеры.

Сравнение качества цифровых фотографий, сделанных различными фотоаппаратами

Сравнение качества дигитальных фотоснимков 1-5 показывает, что лучшее качество - у снимка 1, и наблюдается последовательное ухудшение у снимков 2, 3, 4. Уменьшается естественность цветов, появляются цветные разводы, рябь (ripple), плохо читаются детали фото. На снимке 4 даже происходит искажение рисунка - стойка бара оформлена покрытием с квадратным мелким рисунком, а на цифровом фото это отображается как некий плетень (wattled hedge).

Качество цифрового фото 5 по парамету шумности находится где-то между снимками 2 и 3, но по прорисованности деталей изображения - фото 5 хуже чем фото 3, а характер искажения изображения голых веток на фоне моря похож на искажение рисунка стойки бара на фото 4.

При сравнении качества цифровых снимков смотрите и на уменьшенное изображение, и его увеличенный на фрагмент. Обратите внимание на цветные пятна на увеличенных фрагментах 1 и 2 фото 4. Расстояния между центрами цветных пятен составляют 10-20 пикселей, типичное расстояние - 13 пикселей.

Дефект цифровых фотоснимков - шум матрицы фотоаппарата

Определение термина шум в измерительной технике*:
Шум - это случайный сигнал. Шум вносит искажения (погрешность) в результаты измерения.
* - Цифровой фотоаппарат - это, с точки зрения информационно-измерительной техники, есть многоточечный (1-14 миллионов точек) прибор для измерения освещенности, во всём видимом спектре.

Аналогично: шум вносит искажения в цифровые фотографии. Вероятно, в цифровой фотографии наибольший вклад в шумовые эффекты вносит сенсор - светочувствительная матрица (как аналого-цифровой преобразователь в измерительном приборе). Но если фото-файл записывается в память фотоаппарата в формате JPEG, то в изображение вносятся дополнительные искажения, аналогичные искажениям при оцифровке звука и т.п. - формат JPEG огрубляет градиенты ("оквадрачивает"), подчёркивает границы и неоднородности - то есть, шум на снимке становится еще заметнее.

Практическое проявление фото-шума показано в Сравнение качества цифровых фотографий, сделанных различными фотоаппаратами: это неадекватные цветные пятна. В случае, показанном на фото 4, шумовые цветные пятна имеют размеры около 5-7 пикселей, а "длина шумовой волны" (расстояния между центрами цветовых пятен) - 10-20 пикселей.

После рассмотрения уменьшенных цифровых фото и их увеличенных фрагментов можно подробно рассмотреть качество цифровых фото в оригинальном масштабе с точки зрения наличия шума и его влияния на качество цифровых фотографий. Ниже показаны фрагменты снимков при просмотре в масштабе 200% (не увеличение 200% размеров снимка!). Файлы фотоизображений предварительно обработаны свободной GNU программой для обработки фотографий GIMP (GNU Image Manipulation Program GIMP 2.3.10): автоуровни (adjust color levels - Auto), auto color enhance (увеличение цвета). (Уменьшенные снимки 1-5.)

В начале рассмотрим качество цифрового снимка 4, как самого яркого проявления шума цифрового фотоаппарата. На фрагментах ниже представлены характерные примеры шума цифрового фотоаппарата, и показано влияние шума на качество фотографии.

Увеличенный фрагмент А  цифрового фото 4.

Фрагмент А Фото 4. (масштаб отображения 200%)
Изображение неба на фото состоит из синих и зелёных пятен размером в 5-10 пикселей.

 
Увеличенный фрагмент Б цифрового фото 4 - цветной.

Фрагмент Б Фото 4 - в цвете. (масштаб отображения 200%)
Серый рисунок квадратиками стойки бара раскрашен грязно-цветными пятнами - это также проявление шума матрицы, усиленное упаковкой формата изображения JPEG. В этом случае наблюдается наложение шума и периодичности изображения, поэтому шаг пятен - около 30 пикселей.
Непериодические пёстрые изображения маскируют шум - смотри бутылки на полках. Но происходит потеря цвета и чёткости изображения.

 
Увеличенный фрагмент Б  цифрового фото 4 - чёрно-белый.

Фрагмент Б Фото 4 - чёрно-белый. (масштаб отображения 200%)
(на фото-языке, на компьютерном - употребляется термин "градации серого").

В чёрно-белом варианте изображения шум мало заметен - шум проявляется как различная толщина-размытость квадратного рисунка и размытость пёстрых бутылок.
К фото применена функция удаления цвета: Desaturate (Remove colors) - режим Luminosity.

 

  << назад     вперёд >>  
 

постоянный интернет-адрес статьи
"Цифровая фотография и качество фотоаппаратов"
http://camru.org/articles/digital_photography_and_cameras_quality.html

ЧАСТЬ 4
"Сравнение качества цифровых фотографий, сделанных различными фотоаппаратами"
"Дефект цифровых фотоснимков - шум матрицы фотоаппарата"
http://camru.org/articles/digital_photography_4_sensor_noise_and_quality_pictures.html

 

 
 
 
 

 
фотографии с комментариями на Envirociety.org
 
оглавление сайтаоглавление сайта
CAMru.org
 
 


 
 
| о CAMru.org | | единомышленникам | | созидательные (креативные) мнения и идеи | | cвя3b |
 
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 License.
CAMru.org, 2008