Sayısal Fotoğrafçılık - Sayısal Fotoğrafçılık Nedir

Sayısal Fotoğrafçılık(İngilizce: Digital photography), nesnelerin görüntülerini oluşturmak için sayısal teknolojinin kullanıldığı bir fotoğrafçılık tarzıdır. Sayısal teknolojinin gelişimine kadar fotoğrafçılıkta görüntülerin karta basılması için kimyasal işlemlere ihtiyaç duyulan fotoğraf filmi kullanılmaktaydı. Aksine, sayısal görüntü(İngilizce: digital image) kimyasal işleme gerek olmaksızın tamamen sayısal teknoloji ve bilgisayar kullanılarak görüntülenebilir, basılabilir, işlenebilir, taşınabilir ya da arşivlenebilir.
Sayısal fotoğrafçılık sayısal görüntüleme(İngilizce: digital imaging)nin birkaç türünden biridir. Bilgisayarlı tomografi ve radyoteleskoplar gibi fotğrafçılık alanı dışındaki ekipmanlar kullanılarak ya da geleneksel yöntemlerle basılmış görüntüleri tarayıcıdan geçirerek de sayısal görüntüler oluşturulmaktadır.




Algılayıcılar Ve Görüntü Depolama

Görüntü algılayıcılar(İngilizce: imagesensor) farklı renk filtrelerinden geçen ışığın şiddetini okurlar, görüntü depolama aygıtları ise sayısal görüntüyü RGB renk uzayı ya da ham veri formatında saklarlar.
İki temel tip görüntü algılayıcı vardır:
Charge-Coupled Device (CCD) – Görüntüsel ışık yoğunluğu merkezi bir yoğunluk-gerilim dönüştürücüsüne aktarılır.
CMOS algılayıcı – "Aktif piksel algılayıcısı"
Günümüzde hemen hemen tüm sayısal fotoğraf makineleri(ya da sayısal kamera) dahili ya da taşınabilir flash bellek kullanmaktadır. Sayısal video kayıt cihazları(ya da camcorder) da sayısal kameralar gibi flash belleğe, ya da dahili disk veya CD-ROM'a kayıt yapabilmektedir. Sony Mavica gibi eski model sayısal kameralarda bir süre floppy disk ve mini-CD kullanılmıştır.


Çokişlevlilik Ve Bağlanabilirlik

En üst düzeydeki bazı CCD tip kameralar ya da basit webcam'ler haricinde, daha sonra bilgisayar ortamına aktarılabilecek görüntüyü depolamak için bir sayısal bellek aygıtı (genellikle flash bellek ,floppy disk ve CD-RW daha az yaygındır) kullanılır.
Sayısal kameralar resim çekebilir, aynı zamanda ses ve görüntü kaydı da yapabilirler. Bazı modeller webcam olarak kullanılabilir. Bazıları PictBridge standardı ile bilgisayar kullanmadan doğrudan bir yazıcıya bağlanabilirler. Bazıları ise doğrudan bir televizyon ekranına görüntü aktarabilir. Benzer biçimde, pekçok camcorder durağan fotoğraflar çekebilir ve bunları videoteyp ya da flah bellekte saklayabilir.

Performans Ölçümü

Bir sayısal görüntünün kalitesi çeşitli ölçütlerin bir toplamıdır. Bu ölçütlerin birçoğu film kameralarındakilere benzerdirler. Piksel(Türkçe: gözek) sayısı (tipik olarak bir milyon piksel anlamındaki megapiksel birimiyle ifade edilir) pazarlama yönünden en çok kullanılmasına rağmen görüntü kalitesini etkileyen temel ölçütlerden yalnızca biridir. Piksel sayısı ölçümü, kullanıcıların sayısal kamera kabiliyetlerini kolaylıkla kıyaslayabilmesini sağlamak için kamera üreticilerinin yarattığı bir kavramdır. Ancak bir sayısal kamerayı değerlendirmede temel kriter değildir. Kameranın içindeki işleme sistemi, ham veriyi renkleri dengeli ve hoş bir fotoğrafa dönüştürmede en önemli ölçüttür. Bu yüzden bazı 4 ve üzeri megapiksel kameralar diğer bazı üst düzey kameralardan daha iyi performans verirler.Bu ölçütlerin tamamı listelemek için çok fazladır, önemli olanları:
Lens (ya da objektif) kalitesi: çözünürlük, görüntü çarpıtma, yayılma.
Görüntü toplama ortamı: CMOS, CCD, negatif film, reversal film vs.
Görüntü toplama formatı: piksel sayısı, sayısal dosya tipi (RAW, TIFF, JPEG), film formatı (135 film, 120 film, 5x4, 10x8).
Görüntü işleme: sayısal ve/veya kimyasal işlem ve baskı.

Piksel Sayısı

Sayısal bir görüntü için maksimum çözünürlük(n), yatay piksel adediyle(w) dikey piksel adetinin(h) çarpımıdır (n = w × h). Örneğin 1600 × 1200 çözünürlüğündeki bir görüntü 1,920,000 piksel = 1.92 megapikseldir. DSLR olmayan kompakt kameraların çoğu 4:3 görüntü oranı(İngilizce: aspect ratio)'na sahiptir(en/boy = 4/3). Digital Photography Review dergisine göre the 4:3 oranı bilgisayar monitörlerinin ve eski CCD lerin 4:3 oranına sahip olması ve sayısal kameraların bunu miras olarak almasıdır.[1].
Üreticiler tarafından belirtilen piksel sayısı tam-renk piksellerinin sayısını göstermeyebileceğinden yanıltıcı olabilir. Tek yongalı görüntü algılayıcı kullanan kameralarda bu sayı Bayer algılayıcılarda olduğu gibi farklı konumlarda olmalarına rağmen tek renge duyarlı fotoalgılayıcılar ya da Foveon X3 algılayıcılarda olduğu gibi üçerli gruplar halinde yerleştirilmiş fotoalgılayıcıların toplam sayısını ifade eder. Ancak gerçek görüntüler farklı sayıda RGB piksele sahip olacaktır: Bayer algılayıcıya sahip kameralar interpolasyon kullanarak fotoalgılayıcı adedi kadar RGB piksel üretebilirken Foveon algılayıcılı kameralar interpolasyon yapmadıklarından fotoalgılayıcı adedinin üçtebiri sayısında RGB piksel üretebilirler. Bu iki tip algılayıcının megapiksel oranlarına bakarak yapılan çözünürlük kıyaslaması zor ve çoğu zaman itilaf konusudur.

Çözünürlük

Çözünürlük yakalanan görüntüdeki detay miktarının bir göstergesidir, ancak diğer ölçütler gibi görüntü kalitesini etkileyen etmenlerden yalnızca bir tanesidir. Bunun ötesinde farklı görüntü işleme metotları kameraların çözünürlüğünü sadece görüntü algılayıcıların ürettikleri piksel adetlerine bakarak karşılaştırmayı imkansız hale getirir. Örneğin Sigma SD14 modeli bir makina Foveon teknolojisi kullanır. 14 megapiksel bir kamera olduğu iddia edilmesine rağmen Bayer algılayıcı kullanan kamera ölçütleriyle ifade edildiğinde yaklaşık olarak ancak 9 megapiksel detay yakalama kabiliyetine sahip olduğu söylenebilir.[2]
Çözünürlükteki artıştan ötürü detay oranındaki göreceli artış resim alanındaki toplam piksel adedi yerine resim enince(ya da boyunca) olan piksel adedine bakılarak daha iyi kıyaslanabilir. Örneğin 2560 × 1600 elemendan oluşan bir görüntü algılayıcı "4 megapiksel" olarak tanımlanır (2560 × 1600 = 4,096,000).Görüntü elemanlarını 3200 × 2048 e çıkartmak resimdeki toplam piksel sayısını 6,553,600 (6.5 megapiksel) çıkarır. Görünürde 1.6 katlık bir artış olmasına rağmen aynı resim büyüklüğünde santimetreye düşen piksel sayısı sadece 1.25 kat artmıştır. Lineer çözünürlükteki göreceli artış toplam resim alanındaki çözünürlüğün karekökü ile ifade edilir.
Piksel adedi olarak çözünürlük görüntü kalitesinin belirleyen tek ölçüt değildir; aynı sayıda piksel içeren daha büyük bir algılayıcı genelde küçük olanına göre daha iyi bir görüntü oluşturur. En önemli farklardan birini yaratan etmen görüntüdeki gürültünün azaltılmasıdır. Bu DSLR kameraların aynı çözünürlükteki daha basit kameralara olan önemli üstünlüklerinden biridir.

Dinamik Erim

Pratik sayısal ve filmli görüntüleme sistemlerinin dinamik erimi ışığın doğru olarak yeniden üretilebileceği mesafe ile sınırlıdır. Nesne üzerindeki en fazla ışıklı bölgeler beyaza, gölgeli kısımlar ise siyaha dönüştürülür. Ayrıntıların kaybolması filmli makinelerde çok keskin olmaz. Ya da sayısal algılayıcılarda gölgeli alanlarda bir miktar detay korunabilir. Ancak sayısal algılayıcılarda "aşırı ışık yanması" dolayısıyla detayların kaybı keskin olabilir. Algılayıcı elemanları sırayla doyuma ulaştığından aşırı ışıklı bölgelerde toplam bir renk tonu ya da doyumsal kayma meydana gelebilir.
Bazı sayısal kameralar bu yanık aşırı ışık bölgeleri önizleme olarak gösterip fotoğrafçının resmi farklı bir pozlama değeriyle tekrar çekmesine olanak verirler. Diğer kameralarsa sahnenin karanlık bölgesine düşen pikselleri daha fazla açarak kontrastı dengelerler. Fujifilm FinePix S3 Pro modelinde farklı bir teknik kullanır. Görüntü algılayıcıda ilave olarak daha düşük hassasiyetli fotodiyotlar vardır. Bunlar aşırı ışıklı bölgelerdeki detayların korunabilmesini sağlar.

Yüksek dinamik erim teknolojisi (HDR) bu sorunu dinamik erimi
görüntü algılayıcının dinamik erimini artırarak ya da,
birden fazla pozu biraraya getirip tek bir görüntü oluşturarak dinamik erimi artırmak suretiyle çözer. HDR görüntülerdeki yanma ve karanlık bölgeleri azaltır.


Algılayıcı Boyutu Ve Görüş Açısı

35mm film boyutundan küçük sayısal algılayıcıya sahip kameralar aynı odaksal uzunluğa sahip bir lensle kullanıldığında daha küçük bir görüş açısına sahiptirler.
DSLR kameralarda APS-C boyutu gibi, 35mm tam-çerçeve film formatından daha küçük bir algılayıcı kullanılırsa görüş alanı 35mm tam çerçeve film formatının görüş alanından daha küçük olur. Görüş alanındaki bu daralma çoklukla tam çerçeve bir kamerayla aynı görüş alanına erişmek için gerekli objektif odaksal uzunluğu olan odaksal uzunluk çarpanı ya da kırpılma faktörü cinsinden ifade edilir.
Eğer sayısal algılayıcı 35mm film alanıyla yaklaşık olarak aynı çözünürlüğe (birim alan düşen etkin piksel) sahipse (24 x 36 mm), sonuç filmli kameradan alınan resmi algılayıcı boyutunda kırpmakla eşdeğer olur. APS-C boyutunda bir algılaycı için bu yaklaşık olarak resmi merkezdeki %50 si boyutuna indirmek anlamına gelir. SLR olmayan daha ucuz makinalarda genelde daha küçük boyutta algılayıcılar kullanıldığından küçülme daha fazla olmaktadır.
Eğer sayısal algılayıcı filmli eşdeğerine göre birim alanda daha az ya da fazla sayıda piksel yoğunluğuna sahipse yakalanan bilgi miktarı da mütekabil oranda değişecektir. Çözünürlük birim alana düşen piksel sayısı olarak hesaplandığı için, pekçok sayısal algılayıcı herbir pikselde sadece bir renk kaydedebildiğinden ve farklı tipte fotoğraf filmleri farklı etkin çözünürlüğe sahip olduğundan karşılaştırma yapmak oldukça güçtür. Daha büyük algılayıcıların üretim maliyeti daha yüksektir ve daha büyük objektiflere gereksinim duyarlar, ayrıca birim alanda daha fazla piksel ihtiva eden algılayıcılarda gürültü seviyesi daha yüksek olmaktadır. Bu nedenle sayısal algılayıcı kullanımında belirli kısıtlamalar vardır.
Bu sebeplerden ötürü 35mm filme göre çok daha küçük algılayıcı boyutuna ancak daha yüksek piksel adedine sahip ucuz sayısal kameralar ile hala yüksek çözünürlükte resimler elde edilebilir. Bu tip kameralar, daha küçük bir algılayıcı kullandıklarından 35mm filmli bir kameraya göre aşırı oranda geniş açılı sayılabilecek ve buna rağmen daha küçük boyutlu ve ucuz objektiflere sahip olabilirler. Örneğin 1/1.8" algılayıcıya sahip bir kamera 5.0x bir kırpılma faktörü ne sahiptir, dolayısıyla 5-50mm zum objektif ile, 25–250mm lens kullanan 35mm filmli bir kamerayla benzer nitelikte görüntü üretecektir. Bunun yanısıra görüntü dairesi daha küçük olduğundan filmli kameraya göre çok daha kompakt bir yapıdadır.
Ekstra telefoto erişimi gerektiğinde bu özellik faydalı olabilir. APS algılayıcı üzerindeki belirli bir lens 35mm filmli makinada çok daha uzun lens ile elde edilecek uzaklıktaki bir nesnenin hemen hemen aynı nitelikte görüntüsünü verebilir. Bu bazen odaksal uzunluk çarpanı olarak da adlandırılır, ancak odaksal uzunluk kameranın değil lensin fiziksel bir özelliğidir. Bunun istenmeyen yönü küçük algılayıcının yakalanan görüntü alanının dar olması dolayısıyla geniş açılı fotoğraflamanın görece zor olmasıdır. Bu sorunu gidermek için zaman zaman sayısal görüntüler balık gözü lens ile çekilip sonra bilgisayarlı görüntü işleme teknikleriyle geniş açılı bir lens ile çekilmiş gibi bir fotoğrafa dönüştürülür.
Canon 1DS, 1DS II, and 5D, Kodak Pro DCS-14n ve Contax N Digital, tam çerçeveli (35mm ye eşdeğer algılayıcı boyutunda) sayısal kemeralardır. Mamiya ZD (22MP) ve Hasselblad H3D serisi DSLR makineler haricinde büyük format filmli kameralardaki çözünürlük oranına yaklaşabilen sayısal kamera yoktur.
DSLR makinelerdeki görüş alanı kırpılmasında görülen tipik değerler, Canon algılayıcılarda 1.3x, Nikon, Pentax ve Konica Minolta makinelerde kullanılan Sony APS-C algılayıcılarda 1.5x ve Fujifilm algılayıcılarında 1.6x dır. Sigma firmasının Foveon algılayıcılarında ~1.7x, Olympus ve Panasonic makinelerde kullanılan Kodak ve Panasonic "4/3" algılayıcılarında ise 2.0x dır. SLR olmayan kompakt tip makinelerde kırpılma faktörü 4x gibi daha yüksek değerlerdedir.

Beğeniler: 0
Favoriler: 0
İzlenmeler: 642
favori
like
share