Film og billedsensorer.

Transkript

1 Film og billedsensorer. Film Glasplade negativer Glasplade negativer var i brug fra 1880 og frem til midt 1920érne, hvor de mere fleksible film fik overtaget. Til special applikationer (Bl.a. astronomiske optagelser) var glasplade negativer i brug helt indtil 1970'erne på grund af deres planhed sammenlignet med den fleksible film. Ganske få fotografer anvendte også glasplader til op i 1950'erne. Glasplader findes i forskellige størrelser: 1/16 plade 1/4 plader Kvartplade 9 x 13 1/2 plader 1/1 plader Fuldplade 18 x 24 Rullefilm

2 116 rullefilm blev introduceret af Eastman Kodak i 1899 og ophørte i Film rullen er 70mm bred og negativer er omkring 2½ " 4¼" eller 6,5 11 cm. Kodak introducerede 616 film i 1932, som havde en lidt slankere spole (oprindeligt metal snarere end træ). I 1932 introducerede Kodak 616 film. Denne har samme filmformat som 116 film men en lidt slankere spole (metal spole), både 116 og 616 udgik i film - Oprindeligt introduceret som No.1 film i 1897 Billedformat typisk 6 x 9 og 6 x Samme som 120, men rullet uden bære papir, der giver mulighed for det dobbelte antal billeder. 620 En variation af 120 rullefilm. Denne film er nøjagtig samme størrelse men vikles på en slankere spole. Name Aspect ratio 120 frame sizes Nominal size (mm) Exposures : or : or : : : : : : Film Den 127 film er en bærepapir baseret rullefilm, 4,6 cm bred, oprindeligt udviklet til at lagre otte billeder i 4 6.5cm format. Den blev skabt af Kodak til deres Vest Pocket model - og dermed er 127 ofte kaldt Vest Pocket film. I 1950'erne var der en kort genoplivning af 127 film med kameraer designet til at tage 12 eksponeringer i 4x4cm format. Flere producenter af høj kvalitets kameraer, primært twin-linse reflekser, benyttede dette

3 format. Filmen var tilgængelige i farve dias, og de resulterende 4x4cm dias kan projiceres i en normal projektor udformet til 24x36mm dias. De blev annonceret som Superslide. Kodak har produceret en række meget grundlæggende kameraer. Rollei har produceret en mere avanceret Rolleiflex Baby kamera frem til begyndelsen af 1960'erne. Togudu og Yashica i Japan producerede også fremragende modeller. 135 film 135 film - 35mm (frame 24 mm x 36 mm) - blev introduceret af Kodak i 1934 som en betegnelse for kassette til 35 mm film. Leica I var det første kamera der benyttede 135 film. Denne type film voksede hurtigt i popularitet, og overgik 120 film i 1960'erne som den mest populære fotografiske film størrelse trods konkurrence fra formater såsom 828, 126, 110, og APS. Størrelsen på 135 film frame (24 x 36 mm) er blevet adopteret i mange high-end digital spejlreflekskamera som billedsensor format og omtales almindeligvis som "full frame". 828-formatet bruger den samme grundlæggende film film (standard 35mm film), men filmen mangler fremtræks huller som på 135 med en større frame som resultat. Standard billedformat er mm. 110 er et casette baseret 16 mm film format - frame 13 mm 17 mm 126 er et casette baseret 35 mm film format - frame 28 mm xs 28 mm APS Advanced Photo System (information exchange (IX)) Filmen er 24 mm bred, og har tre billedformater: H for "High Definition" (30,2 16,7 mm, format 16: 9, 4 7 "print) C for "Classic" (25,1 16,7 mm, format 3: 2, 4 6 "print)

4 P for "Panoramic" (30,2 9,5 mm, aspekt forholdet 3: 1, 4 11 "print). APS opnåede ikke den store udbredelse da digital kameraer overtog markedet. Billedsensorer. I det digitale kamera er filmen erstattet af en billedsensor. En billedsensor er den komponent i et digital kamera, som omsætter et optisk billede til et elektrisk signal (Digitalisering af billedet). En elektrisk billedsensor er et todimensionelt net af fotodetektorer. Fotodetektorerne omsætter lys til en elektrisk ladning. Den elektriske ladning måles og målingen overføres til en hukommelse som en digital talværdi. Fotodioderne "nulstilles" så de er klar til næste lyseksponering. De fleste billedsensorer er af typen CCD (Charge Coupled Device) eller CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). CCD sensoren Fundamentalt, er en CCD et integreret kredsløb ætset på en silicium overflade som danner lysfølsomme elementer (pixels). Når lys fotoner rammer det enkelte lysfølsomme element genereres en elektrisk ladning, der kan læses af et elektronisk kredsløb og forvandles til en digital værdi som er proportional med lysmængden der falder på elementet. På denne måde indlæses den digitale værdi for hver enkelt pixel til en hukommelse. CMOS (Complementary metal oxide semiconductor) CMOS er en teknologi til konstruktion integrerede kredsløb. CMOS teknologi anvendes i mikroprocessorer, mikrocontrollere, statisk RAM, og andre digitale logiske kredsløb. CMOS-teknologi bruges også i flere analoge kredsløb såsom billedsensorer (CMOS sensor).

5 En CMOS-billedsensor er en type af aktiv-pixel-sensor (CMOS-billedsensor, APS-billedsensor) som baserer sig på CMOS-halvlederteknologi. En aktiv-pixel-sensor (APS) er et integreret kredsløb bestående af en billedsensor med et net af pixel-sensorer (punkt-sensorer), hvor hver pixel indeholder en fotodetektor og en aktiv forstærker. Der er mange typer aktiv-pixel-sensorer, inklusiv CMOS-APS, som er mest almindelig i mobiltelefoners kameraer, webkameraer og i nogle DSLR. Sådan en billedsensor produceres ved en CMOS-proces (og er derfor også kendt som en CMOS-billedsensor), og er i dag et alternativ til de ældre CCDbilledsensorer. Fordelen ved CMOS sensor er - Lavere strømforbrug og dermed mindre varme og mindre billedstøj. Opløsning og størrelse Opløsningen antal pixels bestemmer detaljerings graden af det resulterende billede og dermed hvor meget det kan forstørres. Den fysiske størrelse har betydning for billedkvaliteten. Sensor type Størrelse Kameraer 3MP Super-CCD 5,3x4,0 mm Fujifilm S5000 4MP CCD 5,3x4,0 mm Olympus C-750, Mju 400 4MP CCD 7,2x5,3 mm Canon A80, S40, G2, G3 Nikon 4300 og 4500 Olympus C-4000 Zoom 5MP CCD 7,2x5,3 mm Canon S50, G5 Olympus C-5050 Zoom Sony DSC-V1 HP 945 6MP Super-CCD 8x6 mm Fujifilm S7000 Zoom 6MP CCD 23,7x15,6 mm Nikon D100

6 Sensor størrelse er vigtig i fotografering, fordi det har en indvirkning på billedkvalitet. Hvis du har to kameraer med samme antal pixel, men den ene har en fysisk større sensor end den anden, vil den ene med den større sensor normalt producere bedre kvalitet billeder. Dette skyldes, at foto-receptorer, som er almindeligt kaldes pixel er større på den større sensor. Jo mere lys foto-receptoren modtager, jo stærkere vil billedsignalet være. Et stærkt signal kræver mindre forstærkning, og det betyder, at der er mindre risiko for billedstøj. I DSLR kameraer er betegnelsen full frame sensor en sensor størrelse der svarer til frame størrelsen på en 35 mm film (24x36 mm). Farvefiltre En Bayer filter mosaik er et farvefilter array (CFA) til at arrangere RGB farvefiltre på et kvadratisk gitter af fotosensorer. Dens særlige arrangement af farvefiltre bruges i de fleste single-chip digital billedsensorer, der anvendes i digitale kameraer, videokameraer og scannere til at skabe et farvebillede. Filteret mønster er 50% grøn, 25% rød og 25% blå, derfor kaldes også RGBG, GRGB eller RGGB.

7 Foveon X3 sensor er et billede sensor til digitale kameraer, designet af Foveon, Inc. (nu en del af Sigma Corporation). Den bruger en matrix af photodetektorer, som hver består af tre vertikalt stablede fotodioder, organiseret i et todimensionalt gitter. Hver af de tre stablede fotodioder reagerer på forskellige bølgelængder af lys; det vil sige, de hver har forskellige spektral følsomheds kurver. Billeddata Billeddata fra sensoren overføres til hukommelses kortet typisk enten som RAW format eller som JPEG format (Nogle kameraer giver fotografen mulighed for at gemme billederne i TIFF-format). RAW RAW-formatet indeholder optagelsens rå, ubehandlede data fra kameraets digitale sensor. Disse data indeholder værdien af det lys, som hver enkelt af sensorens pixels har modtaget. Hver pixel kan registrere 4096 forskellige lys niveauer (kvalitet=12 bit) eller i nogle tilfælde niveauer (kvalitet=14 bit). JPEG Nogle kameraer konverterer billeddata til JPEG formatet. JPEG en af de hyppigst anvendte måder at komprimere fotografiske billeder i digital form. JPEG komprimeringsmetoden er en såkaldt ikke-tabsfri komprimeringsmetode, hvilket betyder at billedet taber information ved komprimeringen. Dvs. et billede komprimeret med JPEG-metoden kan mangle noget af den billedinformation der var tilstede i det originale billede. Hukommelseskort

8 Type Størrelse CompactFlash I CF-I ,3 CompactFlash II CF-II ,5 CompactFlash Ultimate CF-Ultimate ,5 CompactFlash (CF) er en flash-hukommelse lagerenhed der hovedsagelig anvendes i bærbare elektroniske enheder. Formatet blev specificeret og enhederne først fremstillet af SanDisk i CompactFlash blev den mest succesfulde af de tidlige hukommelseskortformater, overgår Miniature Card og SmartMedia. CompactFlash er stadig populær og er støttet af mange professionelle enheder og high-end forbrugerenheder. Fra 2014 både Canon og Nikon bruger CompactFlash til deres flagskib digitale stillkameraer. Canon valgte også CompactFlash som optagemedie for sine professionelle highdefinition båndfri videokameraer. Ikegami professionel videokameraer kan optage digital video på CompactFlash-kort via en adapter. SmartMedia Card SMC ,76 SmartMedia er en flash-hukommelseskort standard ejet af Toshiba, med kapaciteter fra 2 MB til 128 MB. SmartMedia hukommelseskort fremstilles ikke længere. Memory Stick MS 50, ,8 Memory Stick Duo MS Duo 31,0 20,0 1,6 Memory Stick Micro M2 15,0 12,5 1,2 Memory Stick er et bærbart Flash-lagerkortformat, udviklet af Sony i Oktober I December 2006 tilføjede Sony Memory Stick PRO-HG, en højhastighedsvariant af PRO der benyttes i HD video og digitale kameraer. Multi Media Card MMC ,5 Reduced Size Multi Media Card RS-MMC ,5 MMCmicro Card MMCmicro ,1 MultiMediaCard (MMC) er en hukommelseskort standard for solid state-lagring. Præsenteret i 1997 af SanDisk og Siemens AG. Siden indførelsen af SD-kort, har kun få virksomheder indbygget MMC slots i deres enheder. Secure Digital Card SD Card ,1 minisd minisd 21,5 20 1,4 microsd µsd Secure Digital (SD) er et hukommelse card format udviklet af SD Card Association (SDA) til brug i bærbare enheder. Standarden blev introduceret i august 1999 af en fælles indsats mellem SanDisk, Panasonic (Matsushita Electric) og Toshiba som en

9 forbedring i forhold MultiMediaCards (MMC), og er blevet branchens standard. De tre selskaber har dannet SD-3C, LLC, et selskab, licenser og håndhæver alle ejendomsrettigheder forbundet med SD-hukommelseskort. xd-picture Card xd ,7 xd-picture Card en et udgået digital lagringsenhed, der primært anvendtes i digitale kameraer. xd kort bliver solgt under andre navne som Kodak, SanDisk, PNY, og Lexar, men kun Kodak har sit navn trykt på kortet. Da xd kort er dyre og det stort set ikke kan benyttes til andet end digitale kameraer, har SD overtaget næsten hele markedet.