Популярное введение в цифровую фотографию 2

Популярное введение в цифровую фотографию

Продолжение. Начало в КГ №25

"Битые" и "горячие" пиксели
Как я вам рассказывал выше, любая ЖК-матрица состоит из огромного количества отдельных ячеек — пикселей. Так как ячеек много, то некоторые из них в процессе производства окажутся неисправными. Выглядит такой "битый" пиксель как белая точка на фотографии. При этом данная точка присутствует на всех фотографиях, и всегда в одном и том же месте. В отличие от них, так называемые "горячие" пиксели, как правило, окрашены в разные цвета и расположены в произвольных местах фотографии. Проявляются горячие пиксели, как правило, в том случае, если вы снимаете подряд несколько снимков на долгой выдержке. Объяснение причин их появления уходит в физику процесса изготовления матриц, и я так с места не берусь перевести его на русский язык (ибо сам до конца не понимаю). Так или иначе, горячие пиксели — это распространенный дефект, присущий в той или иной степени всем цифровым фотоаппаратам. Некоторым больше, некоторым меньше. Даже в пределах одной модели и одной партии фотоаппаратов количество горячих пикселей у разных экземпляров одной и той же модели может различаться, поэтому обязательно проверяйте их наличие при покупке. Как это сделать, я вам расскажу чуть ниже.

Выбрасывать уже готовые матрицы из-за нескольких неисправных пикселей никто из производителей не станет — это невыгодно. Поэтому в BIOS фотоаппарата встраивается специальная табличка, в которой перечислены все обнаруженные в процессе тестирования сбойные пиксели. В момент съемки программное обеспечение фотоаппарата "заглядывает" в эту табличку и автоматически корректирует полученную матрицей картинку, вместо битого пикселя взяв значение одного из соседних. На глаз такая подмена совершенно незаметна, поэтому многие из владельцев дорогих аппаратов пребывают в уверенности, что уж их-то аппарат точно не подвержен этой напасти. Это довольно широко распространенное заблуждение. Повторю еще раз: битые пиксели есть у подавляющего большинства аппаратов вне зависимости от их "крутизны".

Иногда в процессе тестирования выявляются не все битые пиксели. В этом случае покупатель, самостоятельно обнаруживший дефект, может обратиться в сервисную службу производителя, и там с помощью специального программного обеспечения обнаруженный сбойный пиксель заносится в табличку и больше не будет вас раздражать. Чем-то этот подход напоминает маскировку сбойных секторов у жестких дисков. Как вы понимаете, "лечить" сбойные пиксели дешевых китайских аппаратов у нас некому, да и тестируются они из рук вон плохо, поэтому на большинстве недорогих аппаратов они и присутствуют в том или ином количестве. Покупая недорогой фотоаппарат, обязательно проверьте его на этот вид неисправности. Вы вполне можете найти аппарат, у которого битых пикселей вообще нет, а рядом будет лежать экземпляр с кучей битых пикселей прямо в центре матрицы.

Проверить наличие битых пикселей не так уж сложно. Закройте объектив фотоаппарата крышкой или просто ладонью. Затем сделайте несколько снимков во всех разрешениях, которые позволяет выставить фотоаппарат, выставив им минимально допустимую компрессию (а лучше и вовсе ее отключите). Собственно говоря, вполне достаточно сделать один кадр с рабочим разрешением матрицы и минимально возможным уровнем самодеятельности программного обеспечения фотоаппарата — к примеру, увеличения или, напротив, уменьшения контрастности. Но весь фокус состоит в том, что мы-то с вами как раз этого разрешения матрицы и не знаем! Мало ли что наши китайские друзья написали на корпусе фотоаппарата! Поэтому проверяем все доступные разрешения.

Как я писал выше, выглядеть битый пиксель будет как белая точка на черном фоне. Если вам "повезло", и вы его обнаружите, то можете с уверенностью сказать, что разрешение, в котором сделан снимок, является рабочим для матрицы вашего аппарата. Во всех остальных разрешениях программное обеспечение "замазывает" битые пиксели в процессе изменения размера картинки. Поэтому, кстати, фотоаппарат, имеющий битые пиксели, позволяет делать снимки меньшего разрешения, на которых битых пикселей нет. Так, на моем экземпляре фотоаппарата Medion 9700 имеется один битый пиксель, расположенный в нижней части экрана. Проявляется он только при разрешении снимка 2272x1704 с минимальным уровнем компрессии. Это разрешение соответствует заявленному размеру матрицы. Таким образом, я могу с уверенностью утверждать, что 4,1 МП у моего фотоаппарата "честное". А поскольку я обычно делаю снимки с разрешением 1600x1200, мне этот битый пиксель вообще не мешает.
Для того чтобы проверить ваш аппарат на наличие горячих пикселей, вам придется потрудиться немного больше. Для начала найдите, где именно на вашей модели фотоаппарата расположен датчик, задающий экспозицию (выдержку). На моем аппарате Medion 9700 он расположен точно над объективом и выглядит как небольшое прозрачное окошечко. Закрываете это окошечко пальцем, заставляя, таким образом, электронику фотоаппарата считать, что вокруг вас стоит кромешная тьма. Если обнаружить датчик вам не удастся, просто спрячьте фотоаппарат в темное место — например, целиком засуньте его под одежду.

При попытке сделать снимок фотоаппарат самостоятельно настроит экспозицию сцены таким образом, чтобы попытаться получить приемлемый снимок в таких "темных" условиях. А именно выставит максимальную выдержку и на максимум откроет диафрагму. Именно этого мы с вами и добиваемся. Дальше действуем точно так же, как и при тестировании битых пикселей, а именно закрываем объектив (крышкой или рукой) и делаем несколько снимков подряд в каждом доступном разрешении. Пяти снимков в каждом разрешении обычно вполне достаточно. В том случае, если ваш фотоаппарат подвержен этой проблеме, при просмотре полученных снимков вы увидите цветные пятнышки, хаотически расположенные в разных местах черного фона снимка. Иногда горячие пиксели проявляются при каком-либо одном разрешении, иногда их вообще нет. Смотрите и тестируйте конкретные экземпляры фотоаппаратов. Обнаружив дефект, попросите дать вам другой экземпляр и проверьте его — возможно, он окажется лучше того, который вы только что смотрели.

А нужны ли вам большие мегапиксели?
Завершая рассказ о параметрах матриц фотоаппаратов, нам осталось поговорить о еще одном их аспекте, а именно о пресловутом количестве мегапикселей (МП) — то есть о том самом параметре, по которому большинство покупателей и судят о "крутизне" той или иной модели цифрового фотоаппарата. На мой взгляд, гнаться за размером матрицы более 3.1 МП особенно не стоит. Сейчас я попытаюсь обосновать эту мою спорную точку зрения — возможно, вы и согласитесь с моими выводами. Покупая фотоаппарат, следует сразу для себя решить, зачем он вам нужен. Если вы планируете совершать с его помощью коммерческую съемку на документы или печатать на принтере плакаты метр на метр — это одно. Если же фотоаппарат нужен вам для создания своей личной фотолетописи или вы планируете публиковать снимки в Интернет — это совершенно другое.

Снимки для домашней коллекции
Специфика снимков для домашней коллекции прямо вытекает из того, что смотреть вы их будете, скорее всего, на экране компьютерного монитора. Да-да! Сейчас, стоя перед прилавком магазина, вы убеждены, что каждый сделанный вами снимок вы распечатаете на принтере и повесите на стену на радость вашим домашним. Поверьте на слово: стоимость специальных фотокартриджей и не менее специальной фотобумаги для вашего принтера очень быстро отобьет у вас это желание. Также буквально через месяц-другой у вас накопится такое количество снимков, что распечатать их все будет просто нереально. Поэтому, нравится это вам или нет, но большая часть вашей фотоколлекции осядет у вас на жестком диске или на CD-ROM, а смотреть вы их будете на компьютерном мониторе. А раз так, то снимки стоит делать в том разрешении, которое является обычным для вашего монитора. У большинства пользователей компьютеров стоят 17-дюймовые мониторы. Для них номинальным является разрешение 1024 на 768 пикселей.

Даже если вы предпочитаете использовать разрешение 1280 на 1024 пикселя, вам для получения адекватных размеру экрана снимков более чем достаточно 2,1-мегапиксельной камеры. Снимки большего размера не добавят заметного на глаз качества изображению на мониторе. Напротив: поскольку файл с картинкой высокого разрешения существенно больше и в размере, то он требует от компьютера большей вычислительной мощности для своего отображения на экране. Даже на моем компьютере Athlon XP 2500+ с объемом памяти 512 Мб фотографии, сделанные в разрешении 2272 на 1704, подтормаживают при выводе на экран. Происходит так из-за того, что компьютеру сначала приходится распаковывать изображение из формата JPEG, а затем масштабировать его до используемого мной разрешения экрана 1152 на 864 точки. Получающаяся почти секундная задержка слегка раздражает при просмотре слайд-шоу. При просмотре фотографий напрямую с флэш-карты, на которую велась съемка, дополнительным источником подтормаживания является низкое сравнительное быстродействие кардридера, ведь объем JPG-файла с фотографией может достигать 2 Мб.

Фотографии с максимальным разрешением имеет смысл делать только тогда, когда нужный вам объект занимает лишь незначительную часть всей экспозиции. Другими словами, на будущей фотографии нужный вам объект либо очень маленький, либо расположен далеко от вас. В этом случае высокое изначальное разрешение снимка позволит вам увеличить объект без особых потерь, а затем отрезать лишний фон, приведя размер всей фотографии к тому, который вам нужен. Предположим, вы снимали нужный вам объект с большого расстояния и по какой-то причине не смогли воспользоваться режимом ZOOM (приближение). При попытке увеличить фрагмент кадра, сделанного с изначально низким разрешением, вы получите зернистое изображение. В том же случае, если вы изначально сделали кадр размером 2272 на 1704 пикселей, вы сможете, не теряя в качестве снимка, вырезать из него фрагмент, скажем, 640 на 480 пикселей.
Таким образом, если вы тайный агент и обычно делаете снимки небольших объектов с большого расстояния, вам следует выбрать камеру с максимально большим размером матрицы и телеобъективом в придачу. Если же вы обычный пользователь, то смело можете купить камеру с меньшим разрешением матрицы и при необходимости просто пользоваться режимами ZOOM или макросъемки. Об этом режиме работы фотоаппарата мы еще поговорим особо — мне и тут есть что вам порассказать.

Отдельного разговора заслуживает и ситуация, при которой вы планируете рассылать снимки своим друзьям по электронной почте. В этом случае высокое разрешение снимка — ваш самый главный враг. Однажды я получил по почте письмо от одного читателя, в котором он просил меня дать консультацию по поводу видеокарты. Дабы мне было "легче ориентироваться", он приложил к своему письму в десять строчек текста две фотографии своей карты, так сказать, "анфас" и "в профиль". Каждая картинка весила более двух мегабайт. Я чуть не поседел, дожидаясь, пока письмо загрузится с моего медленного почтового сервера. Что я ему написал в ответ, вы, думаю, и сами догадываетесь. Скажу только, что это не было консультацией по поводу его видеокарты. Да и вообще, планируя так или иначе распространять фотографии среди своих знакомых, подумайте о том, как вы их будете переносить между разными компьютерами. Если вы планируете снимать в высоком разрешении, а затем делиться своим творчеством с друзьями, я бы вам сразу посоветовал приобрести пишущий CD-ROM и большое количество "болванок". Второй выход — научиться пользоваться специальным программным обеспечением, уменьшающим размер файла за счет ухудшения параметров изображения. А может, лучше сразу делать снимки так, чтобы ими было легко пользоваться? Тогда зачем вам "навороченная" камера?

Поговорив о бытовом применении фотоаппарата, давайте перейдем к более специфическим случаям его использования. Я себе выбирал камеру, ориентируясь в первую очередь на то, что использоваться она будет для подготовки иллюстраций к моим статьям. Причем иллюстрации мне необходимы двух видов: отдельно для публикации материала в сети Интернет, и отдельно — для печатной версии в газете.

Снимки для Интернет

Особенность картинок размещенных в Интернет заключается в том, что они должны обладать по возможности наименьшим размером файла. Большие картинки, во-первых, занимают много места на сервере, а место на сервере — это синоним денег, которые вы платите за хостинг. Помимо этого, интернет-страничка с большими картинками очень долго загружается в браузер посетителя сайта. Велика вероятность того, что среднестатистический посетитель, отчаявшись дождаться какой-либо реакции от вашей странички, просто отменит ее загрузку и уйдет по ссылкам дальше, помянув вас как дизайнера недобрым словом. Те же, кто пришел на вашу страничку специально, вероятнее всего, просто отключат в своем браузере показ изображений, и, таким образом, ваше творчество никто никогда не увидит. Поэтому, если вы планируете размещать свои снимки в Интернет, не делайте их в чрезмерно высоком разрешении. Размер 640 на 480 пикселей более чем достаточен.

Дизайнеры веб-страниц обычно используют специальное программное обеспечение, позволяющее изменять размеры и степень сжатия картинок на своих страницах. Главное в этом деле — добиться минимального размера файла и при этом по возможности не потерять в качестве снимка. С этой целью дизайнер обычно варьирует формат файла изображения (GIF или JPG) и количество используемых цветов в зависимости от содержимого фотографии, а также изменяет степень сжатия картинки. Из используемых с этой целью программ наиболее популярен пакет ADOBE IMAGE READY.
Изменять качество сжатия получаемого JPG-файла научилось и большинство современных камер. Фотоаппарат Medion 9700 не является исключением из этого правила. Камера позволяет задать три возможные градации компрессии изображения, называющиеся FINE (компрессия минимальна), STANDARD (обычное значение) и ECONOMY (максимальная компрессия). Нужный режим задается через меню фотоаппарата перед съемкой. Таким образом, перед тем как сделать кадр, вам доступно 9 настроек качества будущего снимка: 3 разных разрешения и 3 качества компрессии для каждого из этих разрешений.

Для того чтобы наглядно оценить искажения, вносимые каждым видом компрессии, я закрепил перед фотоаппаратом однодолларовую банкноту на расстоянии 4 см и сфотографировал ее в режиме макросъемки в разрешении 2272x1704 последовательно со всеми тремя видами компрессии. Затем загрузил полученные фотографии в компьютер и сел разглядывать. Ну что вам сказать? Режим ECONOMY, безусловно, отличается от FINE и STANDARD большей смазанностью картинки. Впрочем, смазанность эта заметна только при большом увеличении изображения. В частности, проявляется она при просмотре теней от листьев, окружающих цифру "1" в левом верхнем углу банкноты. Говорите, что не видите там тени? А вы внимательнее посмотрите. Таким образом, если не увеличивать картинку, разницы между всеми тремя режимами практически нет. Режим FINE от режима STANDARD отличается еще меньше. Поэтому особого смысла гнаться за меньшим сжатием я также не вижу. Вместе с тем, если вы делаете снимок с изначально низким разрешением — например, 640 на 480, — разница в виде компрессии проявляется уже сильнее, хотя видно ее, опять-таки, только при попытке впоследствии увеличить какой-либо из фрагментов изображения.

Сделав снимок при самой "худшей" из допустимых комбинаций разрешения и компрессии, а именно в 640x480 ECONOMY, я получил JPG-файл, размер которого составляет всего 36 Кб. Сравните с более чем 2 Мб, получаемыми в режиме 2272 на 1704 FINE! Я загрузил полученный файл в программу ADOBE IMAGE READY и предпринял попытку дополнительно уменьшить размер файла с картинкой. Так вот, мне это не удалось! При любом дополнительном программном "ухудшении" изображения картинка начинала заметно искажаться. Таким образом, если вы планируете выкладывать сделанные снимки в качестве иллюстраций к своим материалам, публикуемым в Интернет, данная комбинация разрешения и компрессии прямо-таки создана для этой цели. Вам можно не использовать какие-либо специальные программы для того, чтобы оптимизировать размер файла — все уже оптимизировано за вас самим фотоаппаратом. И, что меня удивило, оптимизировано довольно неплохо.

Снимки для печатных изданий
К изображениям, прикладываемым в качестве иллюстраций к статьям в печатных изданиях, предъявляются уже другие требования. Размер файла тут совершенно не важен, зато становится важен размер фотографии при печати. Тут у нас в дело вступает еще один фактор, а именно разрешение изображения, выражаемое в точках на дюйм. Обозначает этот параметр вот что. Предположим, у вас есть фотография, размер которой в ширину составляет 1000 пикселей (точек). При разрешении 100 точек на дюйм вы получите при печати оттиск шириной 10 дюймов. Если же разрешение составляет 10 пикселей на дюйм, то при той же ширине картинки в 1000 пикселей печатный оттиск будет уже размером 100 дюймов. Уловили зависимость?

Фотоаппарат делает картинки с разрешением 68 dpi. Этого разрешения более чем достаточно для публикации фотографий в Интернет или просмотра на дисплее. Проблема в том, что редакции печатных изданий обычно просят высылать им иллюстрации разрешением 300 dpi и шириной 10 см. Перекодировать одно разрешение в другое совсем несложно, и качество снимка при этом не меняется. Для перекодировки изображения существует множество программ. Я сам, к примеру, пользуюсь XNVIEW (http://www.xnview.com). Но в процессе перекодировки печатный размер снимка уменьшается. Поэтому идеальным разрешением съемки подобных иллюстраций является режим 1600x1200 (компрессия по вашему вкусу). Изначальный размер снимка составляет 60 на 40 см при разрешении 68 dpi. После перекодировки снимка в 300 dpi размер печатного оттиска составляет уже 13,5x10 см. Подобный размер снимка соответствует заданному в том случае, если вы снимаете, держа фотоаппарат боком (PORTRAIT), и позволяет подрезать лишнее на фотографии, сделанной обычным способом (LANDSCAPE). Таким образом, мы опять убедились в том, что разрешения матрицы 2,1 МП вполне достаточно и для получения фотографий для печатных изданий. Так зачем платить больше, если разницы не видно?

Вывод
У вас на языке наверняка уже вертится вопрос: раз я такой умный, то зачем я себе самому купил камеру с разрешением 4,1 МП? Мой ответ будет достаточно простым. Мне просто никто не предложил приемлемой камеры по небольшой цене. Распространенные "мыльницы" с разрешением 2,1 МП сами по себе являются дешевыми изделиями, обладающими фиксированным фокусом и пластиковыми линзами. У них не было оптического ZOOM'а и других нужных мне потребительских возможностей. Кроме того, не стоит сбрасывать со счетов проблему битых пикселей, о которых я вам писал выше. За счет того, что "родным" разрешением моего фотоаппарата являются 4,1 МП, я легко маскирую имеющийся на нем сбойный пиксель, снимая в основном с разрешением 1600 на 1200. Впрочем, при редкой необходимости сделать качественный снимок я легко могу его "замазать" и самостоятельно. Для этого достаточно воспользоваться любым графическим редактором.

Продолжение следует.

(с) Герман Иванов,
http://german2004.da.ru



Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 26 за 2004 год в рубрике hard :: digital

©1997-2021 Компьютерная газета