Юрий Гурский - Цифровая фотография. Трюки и эффекты

Секрет

Чем больше линейные размеры матрицы, тем она дороже. Сенсоры, которые устанавливают в профессиональные камеры, даже при меньшем разрешении дороже тех, которые применяются в любительских камерах. При этом некоторые производители при переходе в новой камере с четырех– на пятимегапиксельную матрицу оставляют ее линейные размеры прежними. Покупатели, разумеется, обращают внимание на количество мегапикселов, а об уменьшении размера каждого ПЗС-элемента обычно не знает никто (за исключением немногих специалистов). Возможно, поэтому многие производители в характеристиках любительских цифровых камер не указывают физических размеров светочувствительной матрицы.

Чем матрица меньше, тем меньшим количеством света будет сформировано изображение, а значит, тем менее натуральными будут цвета на фотографии. Эта ненатуральность будет особенно заметна при плохом или искусственном освещении. С шумами и другими искажениями можно бороться с помощью специальных программ – графических редакторов. Но главный и неустранимый недостаток маленьких матриц – неестественность цветов и так называемый сдвиг баланса белого, то есть потеря плавности и естественности переходов между оттенками.

Значит, в любом случае нужно выбирать камеру с матрицей побольше?Вовсе не обязательно! Матрицы большого размера тоже не идеальные: случается, что снимки, сделанные на «крупную» матрицу, страдают цифровыми шумами (что это такое, рассказано чуть дальше). Кроме того, у матриц малого размера есть даже преимущество перед «большими» – они обеспечивают большую глубину резкости, то есть размер четко изображаемого пространства снимка «вглубь». Профессионалы, занимающиеся студийной съемкой, считают большую глубину резкости недостатком. Но для любителя, который делает живые кадры реальной жизни без всяких манипуляций фоном и освещением, большая глубина резкости является неоценимым преимуществом.

Изучая характеристики цифровой камеры, вы можете увидеть что-нибудь вроде следующей фразы: «Светочувствительность эквивалентна ISO 80, 100, 200, 400, 800; устанавливается автоматически или вручную». Что это за параметр и что означают данные числа?

Еще в далекие «пленочные» времена фотографы различали пленки по способности эмульсии реагировать на лучи света, или светочувствительности. Точно так же стали оценивать чувствительность различных матриц к свету. Светочувствительность матрицы точно так же, как чувствительность пленки, оценивается в единицах ISO. Чем больше число вида ISO 200, ISO 400, ISO 800, тем выше чувствительность матрицы.

Фотограф может назначить нужную светочувствительность сенсора. Обычно цифровая камера настроена на оптимальную чувствительность, но многие модели позволяют изменять эти настройки, увеличивая или уменьшая светочувствительность матрицы в зависимости от условий съемки. Чтобы изменить чувствительность матрицы, найдите в меню пункт Sensitivity (Чувствительность) или ISO (рис. 3.3) и выберите нужное значение.

Рис. 3.3.Современные камеры позволяют изменять чувствительность матрицы

Для чего нужно увеличивать чувствительность матрицы?Высокая чувствительность позволяет сокращать продолжительность выдержки, а также снимать в очень плохих условиях освещения без использования вспышки. Цифровые шумы изображения при этом устраняются системой шумоподавления. Кроме того, высокая чувствительность позволяет избежать смазывания изображения в результате дрожания камеры.

Немедленно изменю светочувствительность так, чтобы можно было снимать в сумерках!А вот с этим торопиться не следует. Прежде всего необходимо понять, что увеличение светочувствительности матрицы всего лишь усиливает электрический сигнал ее датчиков, а это приводит к шумам (подавить которые не всегда возможно) и появлению артефактов (цветных гало), то есть к искажениям изображения.

Как в обычной, так и в цифровой фотографии изображение наилучшего качества получается, если выбрать минимальную чувствительность. Высокая чувствительность увеличивает контраст изображения и приводит к появлению шумов в виде синих и красных черточек на темных участках изображения. Особенно этот эффект заметен на однородных по цвету поверхностях. Фотографы рекомендуют отключать автоматический выбор чувствительности в тех камерах, где это можно делать, и устанавливать минимальную чувствительность матрицы (ISO 50 или ISO 80).

Может, вы слышали, как о фотографии говорят: «Хорошо, но очень уж шумно» или «Да тут, кроме шума, ничего и не видно»?

Если вы видите на снимке цветные ореолы на границе резких переходов света и тени, беспорядочные цветные черточки или пятна в темных областях изображения, а также цветовые искажения, то знайте – все это цифровые шумы.

Секрет

Матрица меньших размеров при том же количестве мегапикселов обычно дает более шумные снимки. Дорогие, профессиональные камеры снабжены большими и малошумными сенсорами, а дешевые – маленькими и относительно шумными.

Шумность снимка – важная характеристика цифрового изображения, но проявляется она только при печати с высоким разрешением на большом формате, а также при просмотре кадра на мониторе. При печати на современном струйном принтере шумы маскируются случайным (стохастическим) разбросом мелких разноцветных чернильных капель.

Динамический диапазон светочувствительной матрицы – это ее способность воспринимать градации каждого из цветов. Говоря проще, динамический диапазон определяет, сколько ступеней разности контраста может увидеть и зафиксировать матрица. Идя от аналогии с фотографической пленкой, можно сказать, что динамический диапазон сенсора соответствует показателю фотографической широты пленки. Измеряется динамический диапазон в условных единицах, а для наглядности может быть определен как отношение сигнала к шуму. В качестве эталонного показателя динамического диапазона приняты градации нейтрального серого цвета. При современном уровне цифровой фототехники динамический диапазон самого совершенного сенсора лишь приближается к динамическому диапазону фотопленки.

Динамический диапазон связан с другим показателем – глубиной цвета, или его разрядностью. Глубиной цвета называется количество бит, описывающих цвет одного пиксела.

Высокоточное и абсолютно чистое производство светочувствительных матриц до сих пор не в состоянии обеспечить стопроцентную работоспособность формирующих ее ПЗС-элементов. Дело не в дефектах технологии, а в том, что каждый элемент настолько мал, что на его качестве сказывается молекулярное строение и его способны вывести из строя даже несколько посторонних молекул. Получается, что практически в каждой матрице есть несколько неработающих элементов. Этот неизбежный дефект называют битыми пикселами. Обнаружить битые пикселы трудно, разве что если они объединены в группу.