Digitale Fotografie

Das Mars Orbiter -Kamera Ausgewählt von der NASA im Jahr 1986 und kostet 44 Millionen US-Dollar für die Beschaffung eines 32-Bit-Strahlungsverfahrens mit 10 MHz und 12 MB DRAM, der dann als Stand der Technik angesehen wird

Nikon D700 -Ein 12,1-Megapixel-Vollbild-DSLR

Das Canon Powershot a95

Digitale Fotografie Verwendet Kameras enthält Arrays von elektronisch Fotodetektoren mit einem angeschlossen Analog-Digital-Wandler (ADC) zu produzieren Bilder konzentriert von a Linseim Gegensatz zu einer Exposition auf fotografischen Film. Das digitalisiert Bild wird als Computerdatei Bereit für weitere digitale Verarbeitung, Anzeige, elektronisches Verlagswesen, oder digitales Drucken.

Die digitale Fotografie umfasst eine breite Palette von Anwendungen mit langer Geschichte. In dem Weltraumindustrie, wo ein Großteil der Technologie entstand eingebettete Systeme kombiniert mit anspruchsvoller Fernbedienung Telemetrie.

Elektronisch Bildsensor kann digitalisiert werden, dies wurde bereits 1951 erreicht. Die moderne Ära in der digitalen Fotografie wird von der dominiert Halbleiterindustrie, die sich später entwickelte. Ein frühes Halbleitermeilenstein war das Aufkommen der Ladungsgekoppelte Gerät (CCD) Bildsensor, erstmals im April 1970 demonstriert; Das Feld ist seitdem schnell und kontinuierlich fortgeschritten, und durch gleichzeitige Fortschritte in Photolithografische Herstellung. Eine anhaltende Herausforderung bei der Herstellung der Halbleiter besteht darin, dass Chips viel größer als 1 cm Quadratmeter teuer sind, ohne Fehler zu produzieren und große zu beschränken Bildsensorformate kompatibel mit traditionell 35 mm Optik für professionelle und Prosumermärkte.

Als Produktkategorie im Einzelhandel, abgesehen vom Enthusiasten Digitale Reflexkamera für ein Linsen (DSLR) Kategorie, die meisten Digitalkameras sind jetzt mit einem geliefert Elektronischer Sucher, was dem endgültigen Foto in annähern Echtzeit, was auch überprüfen kann und anpassen (oder löschen) ein erfasstes Foto innerhalb von Sekunden, das dies zu einer Form von macht sofortige Fotografie, im Vergleich zu den meisten photochemischen Kameras aus der vorhergehenden Ära.

Darüber hinaus können die Rechenressourcen in Bord in der Regel durchführen Öffnung Anpassung und Fokus Anpassung (über eingebaute Einbauten Servomotor) sowie festlegen Exposition Das Level automatisch, sodass diese technischen Belastungen vom Fotografen entfernt werden, es sei denn, der Fotograf fühlt sich kompetent für einmischt - und die Kamera bietet traditionelle Steuerelemente. Als elektronische Geräte von Natur aus sind die meisten Digitalkameras in einigen oder allen Funktionen sofort mechanisiert und automatisch. Digitale Kameras können sich für die nachempfindlichen manuellen Steuerelemente emulieren (Ringe, Zifferblätter, Sprunghebel, und Tasten) oder es kann stattdessen a liefern Berührungssensitiver Bildschirm Schnittstelle für alle Funktionen; die meisten Kamera -Telefone fallen in die letztere Kategorie.

Im kreativen Raum werden digitale Fotos häufig mit anderen kombiniert Digitale Bilder erhalten von Scanographie und andere Methoden, die oft in verwendet werden in digitale Kunst oder Medienkunst.

Bis zum Aufkommen solcher Technologie, Fotos wurden hergestellt, indem lichtempfindliche freigelassen werden fotografischen Film und Papier, das war verarbeitet in flüssigen chemischen Lösungen das Bild zu entwickeln und zu stabilisieren. Digitale Fotografien werden normalerweise ausschließlich durch computergestützte photoelektrische und mechanische Techniken ohne chemische Verarbeitung von Nassbad erzeugt.

Der erste Verbraucher Digitalkameras wurden Ende der neunziger Jahre vermarktet.^[1] Fachleute haben sich langsam digital angesehen und wurden überzeugt, als ihre professionelle Arbeit digitale Dateien verwendet musste, um die Anforderungen von Arbeitgebern und/oder Kunden zu erfüllen, um schneller als herkömmliche Methoden zu ermöglichen.^[2] Ab dem Jahr 2000 wurden Digitalkameras in Mobiltelefone eingebaut, und in den folgenden Jahren wurden Handykameras weit verbreitet, insbesondere aufgrund ihrer Konnektivität zu Social -Media -Websites und E -Mails. Seit 2010 haben die digitalen Point-and-Shoot- und DSLR-Formate auch die Konkurrenz aus dem spiegellosen Digitalkamera-Format gesehen, das normalerweise eine bessere Bildqualität bietet als die Point-and-Shoot- oder Mobiltelefonformate, aber in kleinerer Größe und Form erhält Der typische DSLR. Viele spiegellose Kameras akzeptieren austauschbare Objektive und haben über einen elektronischen Sucher fortgeschrittene Merkmale, der das Finderbild des SLR-Formats durch den Objektiv ersetzt.

Geschichte

Während die digitale Fotografie erst in jüngster Zeit zum Mainstream geworden ist, führte im späten 20. Jahrhundert viele kleine Entwicklungen zu seiner Schaffung. Die Geschichte der digitalen Fotografie, wie wir sie kennen, begann sie in den 1950er Jahren. Im Jahr 1951 wurden die ersten digitalen Signale über den ersten Videokassettenrekorder auf Magnetband gespeichert.^[3] Sechs Jahre später, 1957, der erste digitales Bild wurde von Russell Kirsch über einen Computer produziert. Es war ein Bild seines Sohnes.^[4]

Erstes digitales Bild, das jemals von Russell Kirsch erstellt wurde. Es ist ein Bild seines Sohnes Walden

Der erste Halbleiterbildsensor war der CCD, der von Physikern erfunden wurde Willard S. Boyle und George E. Smith 1969 bei Bell Labs.^[5] Während der Erforschung des MOS -Prozess Kondensator. Wie es ziemlich einfach war fabrizieren Als eine Reihe von MOS -Kondensatoren in Folge verbanden sie eine geeignete Spannung mit ihnen, damit die Ladung von einem zum nächsten entlanggetreten werden konnte.^[6] Der CCD ist eine Halbleiterschaltung, die später im ersten verwendet wurde Digitale Videokameras zum Fernseh-Übertragung,^[7] und seine Erfindung wurde von a anerkannt Nobelpreis für Physik in 2009.^[8]

Das erste Bild des Mars wurde als das genommen Mariner 4 Flog am 15. Juli 1965 mit einem Kamerasystem, das von NASA/JPL entworfen wurde. Später, 1976, produzierte der Mars Viking Lander digitale Bilder von der Oberfläche des Mars. Obwohl wir normalerweise nicht als Digitalkamera definieren, verwendete es einen vergleichbaren Prozess. Es wurde a Videokamera -Röhre, gefolgt von einem Digitalisierer und nicht von einem Mosaik von fester Zustand Sensorelemente. Dies erzeugte ein digitales Bild, das auf Band für eine spätere langsame Übertragung zurück zur Erde gespeichert wurde.^[9][10]

Das erste veröffentlichte Farbdigitalfoto wurde 1972 von produziert Michael Francis Tompsett Verwendung der CCD -Sensortechnologie und wurde auf dem Cover von vorgestellt Elektronikmagazin. Es war ein Bild seiner Frau Margaret Thompsett.^[11] Das Cromemco Cyclops, eine Digitalkamera, die als kommerzielles Produkt entwickelt und an einen Mikrocomputer angeschlossen wurde, wurde in der Ausgabe von Februar 1975 von vorgestellt Beliebte Elektronik Zeitschrift. Es wurde verwendet Metalloxid-Halbleiter (MOS) -Technologie für ihre Bildsensor.

Eine wichtige Entwicklung in Digital Bildkompression Technologie war die Diskrete Cosinus -Transformation (DCT), a Verlustige Komprimierung Technik zuerst vorgeschlagen von Nasir Ahmed Während er am arbeitete Kansas State University 1972.^[12] DCT -Komprimierung wird in verwendet JPEG Bildstandard, der von der eingeführt wurde Gemeinsame fotografische Expertengruppe 1992.^[13] JPEG komprimiert Bilder auf viel kleinere Dateigrößen und ist die am häufigsten verwendete geworden Bilddateiformat.^[14] Der JPEG -Standard war größtenteils für die Popularisierung der digitalen Fotografie verantwortlich.^[15]

Die erste in sich geschlossene (tragbare) Digitalkamera wurde später 1975 von erstellt Steven Sasson von Eastman Kodak.^[16][17] Sassons Kamera verwendete CCD -Bildsensorchips von CCD Fairchild Semiconductor 1973.^[18] Die Kamera wog 8 Pfund (3,6 kg), zeichnete Schwarzweißbilder zu einem Kassettenband auf, hatte eine Auflösung von 0,01 Megapixel (10.000 Pixel) und dauerte 23 Sekunden, um ihr erstes Bild im Dezember 1975 zu erfassen. Die Prototypkamera war ein technischer Übung, nicht zur Produktion bestimmt.^[19] Während die erste Verbraucherkamera von Sony, Inc. erst 1981 hergestellt wurde, wurde die Grundlagen für digitale Bildgebung und Fotografie gelegt.^[20]

Der Erste digitaler Einzellinsenreflex (DSLR) Kamera war die Nikon Der 1986 demonstrierte SVC-Prototyp, gefolgt von der 1988 veröffentlichten kommerziellen Nikon QV-1000C.^[21] Die erste weit verbreitete Digitalkamera war das Dycam -Modell 1 von 1990; es verkaufte auch als die Logitech Fotoanoman. Es wurde ein CCD -Bildsensor verwendet, Bilder digital gespeichert und direkt mit einem Computer zum Herunterladen von Bildern verbunden.^[22][23][24] Ursprünglich für professionelle Fotografen zu einem hohen Preis angeboten, waren digitale Kameras aufgrund technologischer Fortschritte der breiten Öffentlichkeit häufig zur Verfügung.

Das Aufkommen der digitalen Fotografie wich auch kulturellen Veränderungen im Bereich der Fotografie. Anders als bei der traditionellen Fotografie wurden dunkle Räume und gefährliche Chemikalien für die Postproduktion eines Bildes nicht mehr benötigt-Bilder konnten jetzt hinter einem Computerbildschirm im eigenen Zuhause verarbeitet und verbessert werden. Dies ermöglichte es, dass Fotografen mit ihren Verarbeitungs- und Bearbeitungstechniken kreativer waren. Als das Feld populärer wurde, diversifizierten sich die Arten von digitalen Fotografie und Fotografen. Die digitale Fotografie nahm die Fotografie von einem kleinen etwas Elite -Kreis zu einem, der viele Menschen umfasste.^[25]

Das Kamera -Telefon half bei der Popularisierung der digitalen Fotografie zusammen mit dem Internet, sozialen Medien,^[26] und das JPEG -Bildformat.^[15] Der Erste Handys mit integrierten Digitalkameras wurden im Jahr 2000 von produziert Scharf und Samsung.^[27] Kameras Telefone haben kleine, bequeme und einfach zu bedienende Handel im täglichen Leben der Öffentlichkeit allgegenwärtig gemacht.

Digitalkamera

Sensoren

Bildsensoren sind Arrays elektronischer Geräte, die das vom Kameraobjektiv erstellte optische Bild in eine digitale Datei konvertieren, die in einigen gespeichert ist Digitaler Speicher Gerät, innerhalb oder außerhalb der Kamera. Jedes Element des Bildsensorarrays misst die Intensität Licht, das einen kleinen Bereich des projizierten Bildes schlägt (a Pixel) und konvertiert es in einen digitalen Wert.

Die beiden Hauptarten von Sensoren sind Geräte für Ladeberechnen (CCD), bei dem die Fotoladung auf einen zentralen Ladungs-zu-Spannungs-Konverter verschoben wird, und CMOs oder aktive Pixelsensoren.

Die meisten Kameras für den allgemeinen Verbrauchermarkt erstellen Farbbilder, bei denen jedes Pixel einen Farbwert von einem dreidimensionalen Wert hat Farbraum wie RGB. Obwohl es eine leichte Erfassungstechnologie gibt, die die Wellenlänge des Lichts, das auf jedem Pixel fällt, unterscheiden kann, verwenden die meisten Kameras monochrom sichtbares Spektrum. Um Farbbilder zu erhalten, sind diese Kameras von Farbfiltern abhängig, die über jedes Pixel angewendet werden, typischerweise in a Bayer -Musteroder (selten) auf beweglichen Filtern oder leichten Splitern wie z. dichroische Spiegel. Die resultierenden Graustufenbilder werden dann kombiniert, um ein Farbbild zu erzeugen. Dieser Schritt wird normalerweise von der Kamera selbst durchgeführt, obwohl einige Kameras möglicherweise die unverarbeiteten Graustufenbilder in einem sogenannten Bildern liefern Rohbildformat.

Monochromatisches Bild von a Night-Vision-Gerät.

Einige Spezialkameras, wie z. B. die für Wärmezuordnung, oder wenig Licht Betrachten, oder schnelle Geschwindigkeit Capture, darf nur monochrom aufzeichnen (Graustufen) Bilder. Das Leica Monochrom Die Kameras haben sich beispielsweise für einen nur Graustufensensor entschieden, um eine bessere Auflösung und einen besseren Dynamikbereich zu erhalten. Die Reduktion von dreidimensionaler Farbe auf Graustufen oder simuliert Sepia -Toning Kann auch durch digitale Postverarbeitung durchgeführt werden, oft als Option in der Kamera selbst. Andererseits einige multispektral Kameras können mehr als drei Farbkoordinaten für jedes Pixel aufzeichnen.

Multifunktionalität und Konnektivität

Außer einigen lineares Array Art der Kameras am höchsten und einfachen Webcams zum niedrigsten Ende, a Digitaler Speicher Gerät (normalerweise a Speicherkarte; Disketten und CD-RWS sind weniger häufig) wird zum Speichern von Bildern verwendet, die später auf einen Computer übertragen werden können.

Digitalkameras können Fotos machen und auch Sound und Video aufnehmen. Einige können als verwendet werden als Webcamseinige können die verwenden Pictbridge Standard, um eine Verbindung zu einem Drucker herzustellen, ohne einen Computer zu verwenden, und einige können Bilder direkt in einem Fernsehgerät anzeigen. Ebenso viele Camcorder kann still Fotos machen und sie aufbewahren videotape oder auf Flash-Speicher Karten mit der gleichen Funktionalität wie Digitalkameras.

Die digitale Fotografie ist ein Beispiel für die Verschiebung von konventionellen analogen Informationen in digitale Informationen. Diese Verschiebung war ein chemischer und mechanischer Prozess, der später zu einem vollständig digitalen Prozess mit integrierten Computern in allen Kameras wurde.^[28]

Leistungsmetriken

Die Qualität eines digitalen Bildes ist eine Zusammensetzung verschiedener Faktoren, von denen viele denen von Filmkameras ähneln. Pixelzahl (typischerweise aufgelistet in Megapixel, Millionen von Pixeln) ist nur einer der Hauptfaktoren, obwohl es der am stärksten vermarktete Markt ist Leistungszahl. Hersteller von Digitalkamera bewerben diese Zahl, weil die Verbraucher sie einfach mit der Kamera -Funktionen vergleichen können. Es ist jedoch nicht der Hauptfaktor für die Bewertung einer Digitalkamera für die meisten Anwendungen. Das Verarbeitungssystem in der Kamera, das die Rohdaten in ein farblich ausgeglichenes und angenehmes Foto verwandelt, ist normalerweise kritischer, weshalb etwa mehr als 4 Megapixel-Kameras besser als High-End-Kameras abschneiden.

Das Bild links hat eine höhere Pixelzahl als die rechts, aber niedriger räumliche Auflösung.

Die Auflösung in Pixeln ist nicht das einzige Maß für die Bildqualität. Ein größerer Sensor mit der gleichen Anzahl von Pixeln erzeugt im Allgemeinen ein besseres Bild als ein kleineres. Einer der wichtigsten Unterschiede ist eine Verbesserung in Bildrauschen. Dies ist einer der Vorteile von Digital-SLR-Kameras (Single-Lens Reflex), die größere Sensoren haben als einfachere Kameras (sogenannte Punkt- und Schießkameras) derselben Auflösung.

• Linsenqualität: Auflösung, Verzerrung, Dispersion (sehen Linse (Optik))
• Einfangmedium: CMOs, CCD, negativer Film, Umkehrfilm usw.
• Capture -Format: Pixelzahl, digitaler Dateityp (ROH, Tiff, JPEG), Filmformat (135 Film, 120 Film, 5x4, 10x8).
• Wird bearbeitet: Digitale und/oder chemische Verarbeitung von "negativ" und "Druck".

Pixel zählt

Die Anzahl der Pixel n für ein gegebenes Maximum Auflösung (w Horizontale Pixel von h vertikale Pixel) ist das Produkt n= w × h. Dies ergibt e. g. 1,92 Megapixel (1.920.000 Pixel) für ein Bild von 1600 × 1200.

Das Pixelzahl Von Herstellern zitiert können irreführend sein, da es möglicherweise nicht die Anzahl der farbigen Pixel ist. Für Kameras mit einem Einzelchip Bildsensoren Die behauptete Zahl ist die Gesamtzahl der einfarbenen sensitiven Photosensoren, unabhängig davon Bayer -Sensoroder in Stapeln von drei co-located Photosensoren wie in der Foveon X3 -Sensor. Die Bilder haben jedoch unterschiedliche Anzahl von RGB-Pixeln: Bayer-Sensor-Kameras produzieren so viele RGB-Pixel wie Photosensoren über Demosaierung (Interpolation), während Foveon-Sensoren nicht interpolierte Bilddateien mit einem Drittel so viele RGB-Pixel wie Photosensoren erzeugen. Vergleiche der Megapixelbewertungen dieser beiden Arten von Sensoren sind manchmal ein Streit Thema.^[29]

Der relative Anstieg der Details aufgrund einer Erhöhung der Auflösung wird besser verglichen, indem die Anzahl der Pixel über das Bild hinweg (oder unten) geht, als die Gesamtzahl der Pixel im Bildbereich. Beispielsweise wird ein Sensor von 2560 × 1600 -Sensorelementen als "4 Megapixel" (2560 × 1600 = 4.096.000) beschrieben. Das Zunahme von 3200 × 2048 erhöht die Pixel im Bild auf 6.553.600 (6,5 Megapixel), ein Faktor von 1,6, die Pixel pro cm im Bild (bei gleicher Bildgröße) nimmt jedoch nur das 1,25 -fache zu. Ein Maß für die vergleichende Erhöhung der linearen Auflösung ist die quadratische Wurzel der Zunahme der Flächenauflösung, d. H. Megapixel im gesamten Bild.

Dynamikbereich

Praktische Bildgebungssysteme sowohl digital als auch film, haben eine begrenzte "Dynamikbereich": Der Bereich von Helligkeit Das kann genau reproduziert werden. Highlights von dem Thema, die zu hell sind, werden ohne Details als weiß gerendert; Schatten Das sind zu dunkel als schwarz. Der Detailverlust im Highlights ist nicht abrupt mit Film oder in dunklen Schatten mit digitalen Sensoren. "Highlight Burn-out" von digitalen Sensoren, ist in Ausgabebildern in der Regel nicht abrupt, da die Tonzuordnung erforderlich ist, um ihren großen Dynamikbereich in den begrenzteren Dynamikbereich des Ausgangs anzupassen (sei es SDR-Anzeige oder Druck). Da Sensorelemente für verschiedene Farben wiederum gesättigt sind, kann es sich um Farbton- oder Sättigungsverschiebung der ausgebrannten Highlights handeln.

Einige Digitalkameras können diese durchgebrannten Highlights im Bildüberblick zeigen, sodass der Fotograf das Bild mit einer modifizierten Belichtung neu schießen kann. Andere kompensieren den Gesamtkontrast einer Szene, indem sie dunklere Pixel länger selektiv freilegen. Eine dritte Technik wird von Fujifilm in seiner verwendet FinePix S3 Pro Digital SLR. Der Bildsensor enthält zusätzliche Fotodioden von niedrigerer Empfindlichkeit als die wichtigsten; Diese behalten Details in Teilen des Bildes für den Hauptsensor zu hell.

Hochdynamische Bildgebung (HDR) befasst sich mit diesem Problem

• Erhöhen des Dynamikbereichs des Bildsensors oder
• Verwendung von Exposition Klammung und Nachbearbeitung der getrennten Bilder, um ein einzelnes Bild mit einem höheren Dynamikbereich zu erstellen.

Lagerung

Viele Kamera -Telefone und die meisten Digitalkameras verwenden Speicherkarten haben Flash-Speicher Bilddaten speichern. Die meisten Karten für separate Kameras sind Sichern digital (SD) Format; viele sind Compactflash (Vgl.) Und die anderen Formate sind selten. XQD -Karte Das Format war die letzte neue Form der Karte, die auf hochauflösende Camcorder und hochauflösende digitale Fotokameras gerichtet war. Die meisten modernen Digitalkameras verwenden auch interner Speicher für eine begrenzte Kapazität für Bilder, die an oder von der Karte oder durch die Verbindungen der Kamera übertragen werden können; Auch ohne eine Speicherkarte in die Kamera eingefügt.

Speicherkarten können eine große Anzahl von Fotos enthalten, die nur dann Aufmerksamkeit erfordern, wenn die Speicherkarte voll ist. Für die meisten Benutzer bedeutet dies Hunderte hochwertiger Fotos, die auf derselben Speicherkarte gespeichert sind. Bilder können für Archiv oder persönliche Verwendung in andere Medien übertragen werden. Karten mit hoher Geschwindigkeit und Kapazität sind für Video geeignet und Burst-Modus (Erfassen Sie mehrere Fotos in einer kurzen Folge).

Da Fotografen auf die Integrität von Bilddateien angewiesen sind, ist es wichtig, die Speicherkarten ordnungsgemäß zu sorgen. Häufige Interessenvertretung erfordert die Formatierung der Karten, nachdem die Bilder auf einen Computer übertragen wurden. Da jedoch alle Kameras nur eine schnelle Formatierung von Karten ausführen, ist es ratsam, ab und zu eine gründlichere Formatierung mit geeigneter Software auf einem PC durchzuführen. Dies beinhaltet effektiv das Scannen der Karten, um nach möglichen Fehlern zu suchen.

Vergleich mit der Filmfotografie

Vorteile bereits bei Kameras auf Verbraucherebene

Der Hauptvorteil von Digitalkameras auf Verbraucherebene sind die niedrigen wiederkehrenden Kosten, da Benutzer keinen fotografischen Film kaufen müssen. Die Verarbeitungskosten können reduziert oder sogar beseitigt werden. Digicams sind in der Regel auch leichter zu tragen und zu verwenden als vergleichbare Filmkameras. Sie passen sich leichter an die moderne Verwendung von Bildern an. Einige, insbesondere diejenigen, die sind Smartphoneskann ihre Bilder direkt an E-Mail senden oder Webseiten oder andere elektronische Verteilung.

Vorteile professioneller Digitalkameras

Das Golden Gate Bridge retuschiert für malerische leichte Effekte

• Sofortige Bildüberprüfung und Löschung ist möglich; Beleuchtung und Zusammensetzung können sofort bewertet werden, was letztendlich den Speicherplatz bewahrt.
• Die Verwendung von Blitz in Bildern kann ein anderes Aussehen verleihen, z. B. die Beleuchtung des Bildes
• Hohes Volumen an Bildern zu mittlerer Verhältnis; Ermöglichen Sie umfangreiche Fotografiesitzungen, ohne die Filmrollen zu ändern. Für die meisten Benutzer ist eine einzelne Speicherkarte für die Lebensdauer der Kamera ausreichend, während Filmrollen wieder aufkommende Kosten für Filmkameras sind.
• Schneller Workflow: Management (Farbe und Datei), Manipulation und Druckwerkzeuge sind vielseitiger als herkömmliche Filmprozesse. Die Batch-Verarbeitung von Rohdateien kann jedoch auch auf einem schnellen Computer zeitaufwändig sein.
• Viel schneller aufgenommene Bilder und dauert nicht mehr als ein paar Sekunden, bis eine hochauflösende Rohdatei von einer Speicherkarte im Vergleich zu vielen Minuten übertragen wird, um den Film mit einem hochwertigen Scanner zu scannen.
• Präzision und Reproduzierbarkeit der Verarbeitung: Da die Verarbeitung im digitalen Bereich rein numerisch ist, ist BildverarbeitungDie Verwendung deterministischer (nicht-zufälliger) Algorithmen ist perfekt reproduzierbar und eliminiert Variationen, die bei der photochemischen Verarbeitung gemeinsam sind, die viele Bildverarbeitungstechniken schwierig, wenn nicht unpraktisch macht.
• Digitale Manipulation: Ein digitales Bild kann viel einfacher und schneller geändert und manipuliert werden als bei herkömmlichen negativen und Druckmethoden. Das digitale Bild rechts wurde in erfasst Rohbildformat, verarbeitet und auf 3 verschiedene Arten von der Quell -Rohdatei aus, fusionierte und wurde dann für die Farbsättigung und andere Spezialeffekte verarbeitet, um ein dramatischeres Ergebnis zu erzielen, als ursprünglich mit dem Rohbild erfasst wurde.

Hersteller wie Nikon und Kanon haben die Annahme von gefördert Digitale Reflexkameras für ein Linsen (DSLRS) durch Fotojournalisten. Bilder, die bei 2+ aufgenommen wurden Megapixel werden als ausreichend Qualität für kleine Bilder in der Zeitung oder in Zeitschriftenreproduktion angesehen. Acht- bis 24-Megapixel-Bilder, die in modernen digitalen SLRs enthalten sind, können in Kombination mit High-End-Objektiven das Detail von Filmabzügen von annähern 35 mm Film Basierte SLRs.^{[Fehlgeschlagene Überprüfung]}

Nachteile von Digitalkameras

• Wie bei jedem abgetasteten Signal kann die Kombination der regelmäßigen (periodischen) Pixelstruktur gemeinsamer elektronischer Bildsensoren und der regelmäßigen (periodischen) Struktur von (typisch künstlichen) zu fotografierten Objekten zustimmbar sind Aliasing Artefakte wie falsche Farben bei der Verwendung von Kameras mit a Bayer -Muster Sensor. Aliasing ist auch im Film vorhanden, manifestiert sich jedoch typischerweise auf weniger offensichtliche Weise (wie z. B. erhöht Die Granularität) aufgrund der stochastischen Kornstruktur (stochastische Probenahme) des Films.

Es gab eine große Anzahl mechanischer Filmkamera, wie die Leica M2. Diese batteriebetlosen Geräte hatten Vorteile gegenüber digitalen Geräten unter harten oder entfernten Bedingungen.

Äquivalente Merkmale

Bildrauschen und Getreide

Rauschen im Bild einer Digitalkamera kann manchmal visuell ähnlich sein wie Filmkorn in einer Filmkamera.

Gebrauchsgeschwindigkeit

Digitalkameras der Jahrhundertwende hatten eine lange Startverzögerung im Vergleich zu Filmkameras, d. H. Die Verzögerung aus dem Zeitpunkt, an dem sie eingeschaltet sind, bis sie bereit sind, die erste Aufnahme zu machen, aber dies ist bei modernen Digitalkameras nicht mehr der Fall Startzeiten unter 1/4 Sekunden.

Bildrate

Während einige Filmkameras bis zu 14 fps erreichen könnten, wie das Canon F-1 mit seltenem Hochgeschwindigkeitsmotor-Antrieb. Professionelle digitale SLR-Kameras können immer noch Fotos mit dem höchsten Fotografieren machen Bildraten. Während die Sony SLT-Technologie bis zu 12 FPS zulässt, kann der Canon EOS-1DX Stills mit einer Rate von 14 fps aufnehmen. Der Nikon F5 ist auf 36 kontinuierliche Frames (die Länge des Films) ohne den umständlichen Massenfilm zurück, während der digitale Nikon D5 über 100 14-Bit erfassen kann ROH Bilder vor seinem Puffer muss gelöscht werden und der verbleibende Raum auf der Speichermedium kann verwendet werden.

Bildlanglebigkeit

Abhängig von den Materialien und wie sie gespeichert werden, können analoge fotografische Film und Drucke mit zunehmendem Alter verblassen. In ähnlicher Weise können die Medien, auf denen digitale Bilder gespeichert oder gedruckt werden, zerfallen oder korrupt werden, was zu einem Verlust der Bildintegrität führt.

Farbwiedergabe

Farbwiedergabe (Bandbreite) ist abhängig von der Art und Qualität des verwendeten Films oder des verwendeten Films sowie der Qualität des optischen Systems und der Filmverarbeitung. Verschiedene Filme und Sensoren haben unterschiedliche Farbempfindlichkeit; Der Fotograf muss seine Ausrüstung, die Lichtbedingungen und die Medien verstehen, mit denen eine genaue Farbwiedergabe gewährleistet ist. Viele Digitalkameras bieten RAW -Format (Sensordaten) an, wodurch es unabhängig von der Kameraeinstellungen den Farbraum in der Entwicklungsstufe auswählen kann.

Selbst im RAW -Format kann der Sensor und die Dynamik der Kamera nur Farben innerhalb des von der Hardware unterstützten Bandbreite erfassen. Wenn dieses Bild auf jedem Gerät für die Fortpflanzung übertragen wird, ist die größte erreichbare Bandbreite die Bandbreite, die das Endgerät unterstützt. Für einen Monitor ist es die Bandbreite des Anzeigegeräts. Für einen fotografischen Druck ist es die Bandbreite des Geräts, das das Bild auf einem bestimmten Papierart druckt. Der Farbumfang oder der Farbraum ist ein Bereich, in dem Farbpunkte in einen dreidimensionalen Raum passen.

Professionelle Fotografen verwenden häufig speziell entwickelte und kalibrierte Monitore, die ihnen helfen, Farbe genau und konsequent zu reproduzieren.

Frame -Seitenverhältnisse

Die meisten digitalen Point & Shoot -Kameras haben eine Seitenverhältnis von 1,33 (4: 3), genauso wie analoges Fernseher oder frühe Filme. Allerdings a 35 mm Das Seitenverhältnis des Bildes beträgt 1,5 (3: 2). Mehrere Digitalkameras machen Fotos in beiden Verhältnissen, und fast alle digitalen STRIPS machen Fotos in einem Verhältnis von 3: 2, da die meisten Objektive für 35 -mm -Film verwenden können. Einige Fotolabors drucken Fotos auf 4: 3 -Verhältnispapier sowie das vorhandene 3: 2. Im Jahr 2005 hat Panasonic die erste Verbraucherkamera mit einem nativen Seitenverhältnis von 16: 9 auf den Markt HDTV. Dies ähnelt einem Seitenverhältnis von 7: 4, das für APS -Film eine gemeinsame Größe war. Verschiedene Seitenverhältnisse sind einer der Gründe, warum Verbraucher Probleme beim Aufnehmen von Fotos haben. Ein Seitenverhältnis von 4: 3 bedeutet eine Größe von 4,5 "x6,0". Dies verliert einen halben Zoll beim Drucken auf der "Standard" -Ree von 4 "x6", einem Seitenverhältnis von 3: 2. Ein ähnliches Anschneiden tritt beim Drucken auf anderen Größen auf, d. H. 5 "x7", 8 "x10" oder 11 "x14".

Marktauswirkungen

Ende 2002 waren die billigsten Digitalkameras in den USA für rund 100 US -Dollar erhältlich.^[30] Gleichzeitig stellten viele Rabatt-Stores mit Photo Labs ein "digitales Frontend" ein, sodass Verbraucher in einer Stunde echte chemische Drucke (im Gegensatz zu Tintenjet-Drucken) erhalten konnten. Diese Preise ähnelten denen der Drucke aus Filmnegativen.

Im Juli 2003 betraten Digitalkameras in die Einwegkamera Markt mit der Veröffentlichung der Ritz Dakota Digital, ein 1,2-Megapixel (1280 x 960) CMOS-basierter Digitalkamera kostet nur 11 USD (USD). Nach dem bekannten Einwegkonzept, das lange mit Filmkameras verwendet wurde, beabsichtigte Ritz den Dakota Digital für den einzelnen Gebrauch. Wenn die vorprogrammierte 25-stellige Grenze erreicht wird, wird die Kamera in den Laden zurückgegeben und der Verbraucher erhält Backdrucke und eine CD-ROM mit ihren Fotos. Die Kamera wird dann renoviert und weiterverkauft.

Seit der Einführung der Dakota Digital sind eine Reihe ähnlicher Einzelnutzungs-Digitalkameras aufgetaucht. Die meisten Digitalkameras mit Einzelnutzung sind nahezu identisch mit dem ursprünglichen Dakota-Digital in den Spezifikationen und Funktionen, obwohl einige überlegene Spezifikationen und fortgeschrittenere Funktionen (z. B. höhere Bildauflösungen und LCD-Bildschirme) enthalten. Die meisten, wenn nicht alle diese einzelne Digitalkameras kosten weniger als 20 US-Dollar (USD), ohne die Verarbeitung. Die enorme Nachfrage nach komplexen Digitalkameras zu wettbewerbsfähigen Preisen hat jedoch häufig zu Verknüpfungen der Produktionskürzungen geführt, was sich durch einen großen Anstieg der Kundenbeschwerden gegenüber Fehlfunktionen der Kamera, hohen Teilenpreisen und kurzer Lebensdauer zeigt. Einige Digitalkameras bieten nur eine 90-Tage-Garantie an.

Seit 2003 haben Digitalkameras Filmkameras übernommen.^[31] Preise von 35 mm Kompaktkameras sind mit den Herstellern gesunken, die weiter in Länder wie China ausgelagert wurden. Kodak kündigte im Januar 2004 bekannt, dass sie Kodak-Marken-Filmkameras nicht mehr verkaufen würden entwickelte Welt.^[32] Im Januar 2006 folgte Nikon dem Beispiel und kündigte an, dass sie die Produktion aller bis auf zwei Modelle ihrer Filmkameras einstellen würden. Sie werden weiterhin das Low-End produzieren Nikon FM10und das High-End Nikon F6. Im selben Monat kündigte Konica Minolta an, dass es sich insgesamt aus dem Kamerageschäft zurückziehe. Der Preis von 35 mm und APS (Erweitertes Fotosystem) Kompaktkameras sind gesunken, wahrscheinlich aufgrund der direkten Konkurrenz durch digitaler und daraus resultierender Wachstum des Angebots von Second-Hand-Filmkameras.^[33] Pentax hat die Produktion von Filmkameras verringert, aber nicht gestoppt.^[34] Die Technologie hat sich so schnell verbessert, dass eine von Kodaks Filmkameras eingestellt wurde, bevor sie später im Jahr mit einer "Kamera des Jahres" ausgezeichnet wurde. Der Rückgang der Filmkameraverkäufe hat auch zu einem Rückgang der Filmkäufe für solche Kameras geführt. Im November 2004 eine deutsche Division von Agfa-gevaert, Agfaphoto, abgeteilt. Innerhalb von sechs Monaten meldete es Insolvenz. Konica Minolta Photo Imaging, Inc. beendete die Produktion von Farbfilmen und Papier weltweit bis zum 31. März 2007. Außerdem beschäftigte Kodak bis 2005 weniger als ein Drittel der Mitarbeiter, die es vor zwanzig Jahren hatte. Es ist nicht bekannt, ob diese Arbeitsverluste in der Filmindustrie in der digitalen Image -Branche ausgeglichen wurden. Digitalkameras haben die Filmfotografie -Industrie durch rückläufige Verwendung der teuren Filmrollen und Entwicklungschemikalien dezimiert, die zuvor zur Entwicklung der Fotos erforderlich sind. Dies hat sich dramatisch auf Unternehmen wie z. Fuji, Kodak, und Agfa. Viele Geschäfte, die früher angeboten wurden Photofinieren Dienstleistungen oder verkaufte Filme tun nicht mehr oder haben einen enormen Rückgang verzeichnet. Im Jahr 2012 beantragte Kodak Insolvenz, nachdem er sich an die sich verändernde Branche anpassen konnte.^[35] (Sehen Fotografischen Film.))

Darüber hinaus hat die digitale Fotografie auch zu einigen positiven Marktauswirkungen geführt. Die zunehmende Beliebtheit von Produkten wie Digitale Fotorahmen und Leinwanddrucke ist ein direktes Ergebnis der zunehmenden Popularität der digitalen Fotografie.

Ein Mann macht ein Foto mit einem Smartphone und hält es etwas unbeholfen, wie der Formfaktor eines Telefons ist nicht für die Verwendung als Kamera optimiert

Der Verkauf der Digitalkamera erreichte im März 2012 einen Höchststand von rund 11 Millionen Einheiten pro Monat, aber seitdem sind der Umsatz deutlich zurückgegangen. Bis März 2014 wurden jeden Monat rund 3 Millionen gekauft, etwa 30 Prozent des Spitzenumsatzes. Der Rückgang könnte sich auf den Kopf gestellt haben, wobei der Umsatz durchschnittlich rund 3 Millionen pro Monat verläuft. Der Hauptkonkurrent ist SmartphonesDie meisten davon haben integrierte Digitalkameras, die routinemäßig besser werden. Wie die meisten Digitalkameras bieten sie auch die Möglichkeit, Videos aufzunehmen.^[36] Während sich Smartphones auf technischer Ebene weiter verbessern, ihre, ihre Formfaktor ist nicht für die Verwendung als Kamera optimiert und die Batterielebensdauer ist im Vergleich zu einer Digitalkamera in der Regel begrenzter.

Sozialer Einfluss

Die digitale Fotografie hat eine größere Gruppe von Menschen zur Verfügung gestellt. Neue Technologie- und Bearbeitungsprogramme, die Fotografen zur Verfügung stehen, haben die Art und Weise, wie Fotos der Öffentlichkeit präsentiert werden, verändert. Fotografien können stark manipuliert oder photoshopped werden und sehen sich am Ende völlig von den Originalbildern aus. Bis zum Aufkommen der Digitalkamera verwendeten Amateur -Fotografen entweder Druck oder Diasfilm für ihre Kameras. Folien werden entwickelt und einem Publikum mit a gezeigt Dia-Projektor. Die digitale Fotografie beseitigte die Verzögerung und die Kosten des Films. Die Verbraucher wurden in der Lage, digitale Bilder mit gewöhnlichen Heimcomputern anzuzeigen, zu übertragen, zu bearbeiten und zu verteilen, anstatt spezialisierte Geräte zu verwenden.

Kamera -Telefone haben kürzlich einen großen Einfluss auf die Fotografie gehabt. Benutzer können ihre festlegen Smartphones Um Produkte im Internet hochzuladen, erhalten Sie Bilder, auch wenn die Kamera zerstört oder die Fotos gelöscht werden. Einige High Street Photography Shops verfügen über Selbstbedienungskioske, mit denen Bilder direkt von Smartphones gedruckt werden können Bluetooth Technologie.

Archivare und Historiker haben die vergängliche Natur von digitalen Medien bemerkt. Unähnliche Film und Druck, die greifbar sind, digitaler Bildspeicher verändert sich ständig, wobei alte Medien und Decoding-Software von neuen Technologien veraltet oder unzugänglich sind. Historiker sind besorgt, dass wir eine historische Leere erstellen, in der Informationen und Details zu einer Ära entweder in fehlgeschlagenen oder unzugänglichen digitalen Medien verloren gegangen wären. Sie empfehlen, dass professionelle und Amateur -Benutzer Strategien für die Entwicklung von Strategien entwickeln Digitale Erhaltung Durch die Migration gespeicherter digitaler Bilder von alten Technologien zu neu.^[37] Sammelalbum Wer vielleicht einen Film verwendet hat, um künstlerische und persönliche Memoiren zu erstellen, müssen möglicherweise ihren Ansatz für digitale Fotobücher ändern, um sie zu personalisieren und die besonderen Eigenschaften traditioneller Fotoalben zu behalten.

Das Netz ist ein beliebtes Medium zum Speichern und Teilen von Fotos, seit das erste Foto im Web von veröffentlicht wurde von Tim Berners-Lee im Jahr 1992 (ein Bild der Cern Hausband Les horriribles cernetten). Heute Foto -Sharing -Websites wie zum Beispiel Flickr, Picasa, und Photobucket, ebenso gut wie Soziales Web Websites werden von Millionen von Menschen verwendet, um ihre Bilder zu teilen. In der heutigen Welt von Digital Photography und Social Media ermöglichen Websites von Unternehmen und Unternehmen, dass Fotos für eine größere und vielfältigere Bevölkerung zugänglicher werden. Zum Beispiel verfügt das National Geographic Magazine über einen Twitter-, Snapchat-, Facebook- und Instagram -Konten, und jeder enthält Inhalte, die auf die Art von Publikum gerichtet sind, die Teil jeder Social -Media -Community sind.^[38] Es ist auch wichtig, sich daran zu erinnern, dass die digitale Fotografie auch auf andere Bereiche wie die Medizin beeinflusst hat. Es hat Ärzten ermöglicht, diagnostizierte Retinopathie zu diagnostizieren, und es wird in Krankenhäusern zur Diagnose und Behandlung anderer Krankheiten verwendet.^[39]

Digital veränderte Bilder

Neue Technologie mit Digitalkameras und Computerbearbeitung beeinflusst die Art und Weise, wie wir heute fotografische Bilder wahrnehmen. Die Fähigkeit, realistische Bilder digital zu erstellen und zu fabrizieren, im Gegensatz zu unberührten Fotos verändert die Wahrnehmung der „Wahrheit“ des Publikums in der digitalen Fotografie ^[40] Mit der Manipulation in der digitalen Ära können wir unsere Bilder auffrischen, unsere Erinnerungen so gut wie perfekt und damit unsere Identität formen.

Digitale Fotografie und soziale Medien

Moderne Schüler haben aufgrund der Leichtigkeit der digitalen Fotografie im Vergleich zum Film mehr Zugang zu Fotografiekursen.

Da die Fotografie in den frühen Stadien hauptsächlich zur körperlichen Erhaltung des Erbes einer Familie verwendet wurde, hat sie sich nun im 21. Jahrhundert zu einem wichtigen Teil des eigenen Identitäts -Identitäts -Selbst entwickelt.^[41] Internetnutzer fotografieren und veröffentlichen häufig Bilder, die sich um die Art und Weise drehen, wie sie sich persönlich und ihre gewählte Ästhetik ausdrücken möchten.^[41] Mit der Erfindung der digitalen Fotografie wurden Fotos weniger zerstörbar und im Laufe der Jahre leichter aufrechterhalten, da sie auf allen Arten von digitalen Geräten leben konnten. Die digitale Fotografie hat die Verwendung von Fotos für Kommunikation und Identität eher als ein Mittel zum Erinnern erweitert.^[41]

Digitalkameras veränderten die Art und Weise, wie wir die Welt um uns herum interpretierten, was wiederum unsere wahre Vision veränderte. Mit dem beliebten Ausdruck im Internet "Bilder oder nicht geschah", tragen die Leute heute eine Vorstellung, dass man nur behaupten, etwas gesehen zu haben, es sei denn, sie haben es fotografiert.^[42] Die moderne Denkweise, die wir fotografieren und veröffentlichen müssen, wo wir sind oder wo wir waren, damit wir sie unseren „Checklists“ hinzufügen können, ist ein Ergebnis der digitalen Fotografie.

Als das Verschwinden der Filmfotografie ein fehlendes Stück Nostalgie hinterließ, schuf die digitale Fotografie eine Möglichkeit, diese Lücke mit Filtern auszugleichen. Filter, die Filmkorn, Kratzer, Verblassen, polaroidische Grenzen hinzufügen und zusammen mit der Idee der Sozialfotografie immens immer beliebter wurden.^[42] Die Sozialfotografie kann als lässiges Teilen von Bildern definiert werden: ein Bild Ihres Essens in einem Restaurant, ein Selfie, das Ihrer Mutter, ein Bild Ihres Hundes, gesendet wurde. Soziale Fotos unterscheiden sich von der "wahren" Fotografie, da sie nicht das gleiche Gewicht wie das echte "fotografierte" Ding tragen sollen.^[42] Sie sollen nicht geprüft werden, weil sie die Drittelregel, erstaunliche Kompositionen und perfekte Beleuchtung fehlen. Sie sollen den aktuellen Moment erfassen und persönlich genießen, nicht unbedingt "Kunst".^[42]

Jüngste Forschung und Innovation

Forschung und Entwicklung verfeinert weiterhin die Beleuchtung, Optik, Sensoren, Verarbeitung, Speicherung, Anzeige und Software, die in der digitalen Fotografie verwendet werden. Hier sind einige Beispiele.

• 3D -Modelle kann sein aus Sammlungen normaler Bilder erstellt. Die resultierende Szene kann aus neuartigen Standpunkten aus betrachtet werden, aber das Erstellen des Modells ist sehr rechenintensiv. Ein Beispiel ist Microsoft's Photosynth, die einige Modelle berühmter Orte als Beispiele darstellten.^[43]
• Panorama -Fotografien Kann direkt in der Kamera erstellt werden, ohne dass eine externe Verarbeitung erforderlich ist. Einige Kameras haben a 3D -Panorama Fähigkeit, kombiniert Schüsse mit einer einzelnen Linse aus verschiedenen Winkeln, um ein Gefühl der Tiefe zu erzeugen.
• Virtual-Reality-Fotografie, die interaktive Visualisierung von Fotos
• Hochdynamischer Bereich Kameras und Displays sind im Handel erhältlich. Sensoren mit einem dynamischen Bereich von mehr als 1.000.000: 1 sind in der Entwicklung und Software ist auch verfügbar, um mehrere Nicht-HDR-Bilder zu kombinieren (aufgenommen mit unterschiedlich Expositionen) in ein HDR -Bild.
• Bewegungsunschärfe kann von a dramatisch entfernt werden Flatternläder (Ein flackernder Verschluss, der der Unschärfe eine Signatur verleiht, die die Nachverarbeitung erkennt).^[44] Es ist noch nicht im Handel erhältlich.
• Fortschrittlich Bokeh Techniken verwenden ein Hardware -System von 2 Sensoren, um das Foto wie gewohnt zu machen, während die anderen Informationen auf den Tiefe aufzeichnet. Bokeh -Effekt und -Recusing können dann nach dem Aufnehmen des Fotos auf ein Bild angewendet werden.^[45]
• In fortschrittlicher Kamera oder Camcorder, die die Empfindlichkeit des Sensors nicht, sondern 2 oder mehr manipuliert Neutrale Dichtefilter stehen zur Verfügung.
• Ein Objekt Spiegelreflexion Kann mit computergesteuerten Lichtern und Sensoren erfasst werden. Dies ist erforderlich, um attraktive Bilder von zu erstellen Ölgemälde, zum Beispiel. Es ist noch nicht im Handel erhältlich, aber einige Museen beginnen es zu verwenden.
• Staubreduktionssysteme Halten Sie den Staub von Bildsensoren ab. Ursprünglich nur von wenigen Kameras wie Olympus DSLRs eingeführt, sind jetzt in den meisten Modellen und Marken der abnehmbaren Linsenkamera Standard geworden, mit Ausnahme der niedrigen oder billigen.

Weitere Fortschrittsbereiche sind verbesserte Sensoren, leistungsfähigere Software, fortschrittliche Kamera -Prozessoren (manchmal mit mehr als einem Prozessor, z. B. die Canon 7D -Kamera hat 2 Digic 4 -Prozessoren), vergrößert vergrößert) Bandbreite Anzeigen, eingebaute GPS und WLAN sowie computergesteuerte Beleuchtung.

Siehe auch

Verweise

Externe Links

• FAQ Digitalfotografie