Echipamente audio video
Yüklə 310,18 Kb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- 1.1. FOTOGRAFIA – LIMBAJ PICTURAL Domeniul fotografiei şi caracteristicile ei
- 1.2. APARATUL FOTOGRAFIC Caracteristici
- 2. CAPTATORI DIGITALI 2.1. ISTORIC
- 2.2. PRINCIPII DE FUNCTIONARE
- 2.3. DIMENSIUNILE FOTOSITULUI - AVANTAJE SI DEZAVANTAJE
- 2.5. COTELE PRINCIPALE ALE CAPTATORILOR
- TIPUL SI DIMENSIUNILE CAPTATORILOR DIGITALI
- 2.5.2. ADANCIMEA DE CULOARE
- 2.5.3. SENSIBILITATEA ISO A CAPTATORILOR
- 2.6. MODELE COMERCIALE
- 3) COMPARATIE INTRE SUPER-CCD SI SUPER-CCD-SR
- 3. PRINCIPALELE ABERATII ALE OBIECTIVELOR FOTO 3.1. Distorsiunile „in perna si butoi”
- 3.4. Dispersia cromatica
- 3.5. Aberatia de sfericitate
- 3.6. Reflexiile parazite
1. FOTOGRAFIA În multe facultăţi din universităţile europene disciplina “FOTOGRAFIE” îşi găseşte un loc binemeritat. Apare ca firească o întrebare: La ce este bun studiul fotografiei la nivel universitar? Întrebarea se pune cu atât mai mult cu cât în România există doar câteva forme de pregătire universitară, prin studiul parţial al fotografiei în secţiile de imagine de la unele instituţii de învăţământsuperior. O primă încercare de răspuns ar putea să ni se pară puerilă:într-o anumită etapă a vieţii – în preajma vârstei de 18-23 ani – unul dintre lucrurile cele mai înţelepte pe care le putem face este învăţătura, deoarece personalitatea este într-o continuă şi intensă transformare şi este avidă de informaţii noi. Se poate afirma cu certitudine că acumulările din tinereţe ne vor hrăni aproape toată viaţa. O a doua încercare de răspuns ar fi că noţiunile de tehnică, estetică şi istoria fotografiei, însuşite prin învăţare, sunt extrem de folositoare în actul creaţiei propriu-zise. Absenţa unui sistem universitar organizat, a împins fotografia într-o zonă periferică a ierarhiei artelor vizuale. Sub asaltul permanent al imaginilor, apare nevoia studiului teoretic elevat pentru a ridica fotografia peste ştacheta din ce în ce mai sus ridicată. Vă propun să ne asumăm împreună acest efort. Există o multitudine de căi de abordare a fotografiei, cu opţiuni variate în ceea ce priveşte stilurile, genurile şi tehnicile de la instantaneul cotidian la fotografia de la reportajul autonom la colajul regizat, de la fotografia publicitară. Fotografia nu mai trăieşte autonom, apelând tot mai des la extensia sau la conjugarea limbajului şi expresiilor fotografice cu noile medii uzuale: TV, video, computer etc. Imaginile sunt compuse pe cale optică şi electronică din unităţi spaţiale delimitate. Singurul criteriu valabil rămâne exigenţa abordării, în cunoştinţă de cauză, a acestor varietăţi de imagini, prin descifrarea limbajului specific al fotografiei ca ramură distinctă a artelor plastice. Interpretarea oricărei imagini fotografice depinde atât de intenţia celui care o priveşte, cât şi de intenţia realizatorului. Având în vedere nivelurile diferite de înţelegere, coincidenţa lor nu presupune însă anularea relativului pentru că subiectivitatea este prezentă fără a avea pretenţia universal-valabilului. “FOTOGRAFIA este un puternic mijloc de expresie. Bine folosită, ea devine o mare forţă de binefacere şi înţelegere; folosită greşit, ea poate stârni multe incendii periculoase”.
Fotografia este o reprezentare vizuală directă a unui subiect sau eveniment. Impresia făcută fotografiei este mai directă şi conţinutul ei mai puţin supus neînţelegerii în raport cu alte mijloace vizuale. Astăzi fotografia este considerată universală. Cu cât este mai general mesajul unei fotografii, cu atât ea va fi mai folositoare. Fotografia este limbaj pictural. Limbajul devine folositor dacă cineva are ceva de comunicat, ceva care merită să fie spus. Limbajul pictural al fotografiei, mai puţin abstract şi, prin urmare, mai simplu de înţeles decât cuvintele, merge de-a dreptul la inimă. “Citirea” unei imagini înseamnă mai mult decât cuprinderea dintr-o singură privire, imediat şi în mod global a întregii cantităţi de informaţie oferită de imagine. Ce este caracteristic la un portret, ce este de prisos şi ce trebuie eliminat? Care este partea cea mai interesantă sau cea mai caracteristică a feţei unui om? Este structura fizică sau expresia? Ce reglectă expresia feţei: o dispoziţie fericită, lipsită de griji, un intelect cercetător, gânditor, sau o minte leneşă, greoaie? Ce înţelesuri ascund liniile feţei, cearcănele din jurul ochilor? Care este cauza lor, despre ce vorbesc ele observatorului interesat? Privitorul trebuie să fie o persoană pe care s-o intereseze subiectul şi să-l înţeleagă pentru a citi astfel de semne şi a le interpreta într-un portret conceput cu sensibilitate. Pentru a reţine interesul privitorului faţă de fotografie şi a păstra locul important al acesteia în cadrul celorlalte mijloace de comunicare în masă, fotoreporterii trebuie să realizeze imagini neobişnuite ale cotidianului. Căutările permanente, novatoare, experimentele, valorificarea unor unghiuri deosebite sunt doar câteva dintre posibilităţile care pot fi folosite pentru reţinerea atenţiei privitorilor. Fotografiile se constituie în dovezi evidente şi incontestabile ale faptului că evenimentele s-au petrecut în realitate. Privitorul îi dă crezare, evenimentul a avut loc şi îi este prezentat parţial sau în întregime. În nici o clipă nu putem neglija personalitatea omului contemporan care vrea să vadă cu proprii ochi, să fie “martorul ocular” al evenimentului, apoi să-l analizeze şi să emită impresii, păreri. 1.2. APARATUL FOTOGRAFIC Caracteristici În diversitatea lor, toate aparatele fotografice clasice au în compunere aceleaşi subansambluri de bază. Cele mai importante elemente ale aparatelor foto: - camera etanşă la lumină; - obiectivul; - obturatorul; - vizorul; - sistemul de punere la punct (reglare a clarităţii). Deşi au o realizare constructivă diferită (în funcţie de soluţia aleasă de firma constructoare), rolul elementelor componente este acelaşi la toate aparatele fotografice. a) CAMERA ETANŞĂ la lumină a aparatului foto este constituită dintr-o cutie pe al cărei perete anterior este montat obiectivul, iar pe peretele opus se derulează materialul sensibil (filmul). Camera împiedică pătrunderea luminii din exterior spre filmul fotografic asupra căruia vom proiecta imaginea subiectului fotografiat. Peretele pe care se fixează obiectivul mai poartă şi numele de placă-port obiectiv. Obiectivele pot fi fixe sau interschimbabile. La aparatele fotografice care permit folosirea obiectivelor interschimbabile, placa portobiectiv are un inel cu filet sau un inel de cuplare tip baionetă, în care se fixează obiectivul. Pe peretele din spate al cutiei aparatului se găseşte filmul pe care se va forma imaginea subiectului dată de obiectiv. Peretele din spate al aparatului fotografic poate fi: - demontabil; - rabatabil pe o articulaţie; - solidar cu corpul aparatului fotografic. 2. CAPTATORI DIGITALI 2.1. ISTORIC In 1969, George Smith and Willard Boyle, cercetatori la Bell Laboratoryes, au pus bazele teoretice ale CCD-ului, pe care l-au realizat practic in 1970, iar in 1975 era suficient de "bun" pentru a putea transmite imagini cu rezolutie TV. Incepind cu 1983, CCD-urile au patruns si in astronomie, inlocuind din ce in ce mai mult placile fotografice in fotografia astronomica. Dezvoltarile teoretice, perfectionarea tehnologica si reducerea costurilor de productie a captorilor de imagine a permis intrarea agresiva pe piata bunurilor de consum. Fotogragful din zilele noastre este asaltat de o oferta imensa de camere digitale, capabile sa produca rezultate din ce in ce mai bune, rezultate cu o calitate clamata de producatori a fi deseori mai buna decat a filmului de 35 mm. Si, pentru a cuceri o felie cat mai mare de piata, fiecare producator de camere digitale recurge la cele mai bine dotate captatoare de imagine.
Captatorul de imagine este un circuit complex, format dintr-un numar de randuri si coloane de fotodiode ca o matrice; la intersectia fiecarei coloane cu un rand se afla un element receptor (fotosit). Fiecare fotosit va determina caracteristicile unui punct din imagine (picture element sau pixel). Considerente de ordin electric si mecanic determina ca intre doua fotosituri vecine sa existe un spatiu care nu este fotosensibil. Raportul dintre suprafata fotosensibila si suprafata totala poarta numele de factor de umplere si este, evident, subunitar. Cu cat suprafata unui fotosit este mai mica, cu arat sensibilitatea la lumina a captatorului este mai redusa, adica este nevoie de mai multa lumina pentru a obtine o imagine convenabila. Cu cat factorul de umplere este mai mare, cu atat "randamentul" este mai bun. Pentru a spori randamentul optic al captatorilor, unii producatori aseaza deasupra fiecarui fotosit cate o microlentila care concentreaza lumina pe elementul fotosensibil. F Matricea si valorile continute va fi apoi descarcata pe mediul de stocare, sub forma unui fisier tip imagine (raw, tiff sau jpg). In mare, cam acestea ar fi etapele esentiale ale transformarii imaginii reale, furnizate de obiectivul aparatului digital, intr-un fisier electronic de tip imagine. Fiecare mare etapa anterior descrisa presupune insa multiple procese (amplificare, interpolare, etc), dar care nu ne intereseaza pentru acest moment.
Desigur, un numar mai mare de pixeli este mai bine, dar aceasta nu spune totul! Dimensiunea unui pixel este, de asemenea, un factor important. Pixelii de mici dimensiuni ofera semnale electrice slabe (suprafata mica = energie captata mica), ceea ce duce la un raport semnal/zgomot mic. Pentru a "ascunde" acest fapt, producatorii utilizeaza diverse mecanisme de reducere a zgomotului, unele mergind pana la insumarea semnalelor a 4 fotosituri vecine pentru a calcula/realiza un pixel in imaginea finala! De asemenea, un raport semnal/zgomot redus determina o diminuare a intervalului de expunere (mai putini indici de expunere) ca si o reducere a sensibilitatii (ISO de valori mai mici). Aceste efecte devin foarte suparatoare la fotosituri de sub 4 x 4 microni. Pe de alta parte, pixelii de dimensiuni mari sufera de aliasing (defecte ale imaginii care constau din aparitia unor linii alternativ luminoase si intunecoase, ca un efect Moire si care apar - aparent paradoxal - daca obiectivul este de buna calitate) Aliasingul apare daca obiectivul are o rezolutie superioara frecventei Nyquist proprii captorului (care se calculeaza dupa formula N = 1/{2 * distanta dintre doi pixeli vecini}). Pentru combaterea aliasingului se folosesc filtre anti-aliasing care "blureaza" imaginea si reduc rezolutia. Pixelii de mici dimensiuni impun utilizarea uni sistem optic ce se apropie periculos de nivelul de difractie. Pentru formatul 35 mm argentic, difractia devine sesizabila la f/16; cu cat diagonala senzorului este mai mica, cu atat difractia apare la valori mai mari ale deschiderii diafragmei, de ex. pentru diagonala de 22 mm difractia este sesizabila inca de la f/11; reamintim ca difractia depinde de raportul dintre lungimea de unda a luminii si diametrul orificiului traversat si nu de valoarea abstracta a diafragmei. Pentru diafragme mari, apar insa aberatiile determinate de imperfectiunea sistemului optic, mai pronuntate la periferia lentilelor componente ale obiectivului, asa incat, pentru dimensiuni mici ale captatorului, exista un interval foarte restrans de diafragme! Captatorii de dimensiuni mai mari costa mai mult! Captatorii se obtin pe waffer-e, un waffer oferind spatiu pentru mai multi captatori, cu atat mai multi cu cat sunt mai mici. Deoarece procesul de fabricatie este insotit de erori, unele captatoare sunt respinse de controlul de calitate si una este sa arunci 1 la o suta, cu totul altceva 1 din10! In aceasta etapa tehnologica, dimensiunea optima a unui fotosit este intre 5 si 9 microni. Aceste valori sunt utilizate si la camerele avansate, de tip Canon D60 sau Nikon D100. Pastrind dimensiunile fotositului, o camera cu un captator de 24 x 36 mm (full frame) ar avea circa 16 Megapixeli.
Rareori specificatiile camerelor digitale arata dimensiunea in unitati europene a captorului. Totdeauna insa exista un parametru destul de criptic: un raport masurat in inchi, de felul: 1/3" sau 1/2" Acest parametru este o "reminiscenta" istorica si se datoreaza modului in care erau clasificate tuburile video-captoare TV in anii `50, si anume dupa diametrul exterior al invelisului de sticla al videocaptorului! Captatorul din respectivul tub nu putea avea aceeasi diagnonala cu diametrul exterior al tubului ci mai mica, de aproximativ doua treimi. 2.5. COTELE PRINCIPALE ALE CAPTATORILOR Iata mai jos diametrul in inchi si in mm. al "tubului videocaptor" (tip) si dimensiunile in mm. ale senzorului camerei digitale. In ultimul rand au fost date, pentru comparatie, dimensiunile unui negativ argentic pe film de 35 mm. TIPUL SI DIMENSIUNILE CAPTATORILOR DIGITALI
 Aceste dimensiuni influenteaza distanta focala a obiectivului asezat in fata captatorului, pentru a putea reproduce obiectele fotografiate la o scara "normala"; daca imaginea unui obiectiv normal, de 50 mm, s-ar proiecta pe captatoare de diferite dimensiuni, s-ar obtine urmatoarele decupaje: Factorul de multiplicare la camerele digitale fata de o camera fotografica argentica pentru un obiectiv f = 50 mm Daca in planul focal al unui obiectiv cu f = 50 mm am putea aseza diversi captatori digitali, am obtine "feli" mai mari sau mai mici din imagine. In centru este figurata imaginea obtinuta pe un captator de 2/3 inch, apoi una de pe un captator de 1 inch si apoi una de pe un captator de 4/3 inch, comparativ cu imaginea obtinuta pe un film de 35 mm (24 x 36 mm). Din acest motiv, distanta focala a aparatelor digitale este adaptata dimensiunii captatorului. Intre lungimea si latimea captatorulu digital se stabileste un raport care este, la majoritatea celor moderne 1,333 (de ex.: 2560/1920 pentru cele de 5 MPixeli). Intre formatul captatorilor si alte formate exista unele diferente, ilustrate in tabelul de mai jos.
Consecinta acestui raport este ca, la imprimare pe hartie foto, imaginea nu se incadreaza perfect in formatul hartiei. De exemplu, o imagine digitala ca cea de mai jos, are raportul intre laturi de 1,33 
 La impimarea pe hartie fotografica, cu raportul intre laturi de 1,5, utilizatorul fie ca va taia una dintre margini: S In legatura cu dimensiunile laturilor CCD-ului (pozei), ar fi de mentionat un aspect important: daca numarul de pixeli le lungime si pe latime sunt multiplii de 8, imaginea poate fi rotita dupa fotografiere din lat pe inalt, sau invers, in format .jpg, fara pierdere de calitate.
In functie de numarul de nuante reprodus pentru fiecare pixel, o imagine se poate caracteriza printr-un parametru numit "adancime de culoare". Intrucat ochiul uman poate distinge cca. 15 milioane nuante de culori, reproducerea culorilor pe monitoarele calculatoarelor si in fotografia digitala trebuie sa tina seama de acest parametru. Monitoale de tip VGA sunt capabile sa reproduca 256 nuante de culori, in schimb, monitoarele moderne (ca si placile video sau aparatele digitale de fotografiat) reproduc peste 16 milioane nuante (reproducere True Color).
Deoarece culorile de baza sunt rosu (R), verde (green - G) si albastru (blue - B), pentru fiecare dintre ele, o reproducere pe 8 biti va determina: 8 + 8 + 8 = 24 biti/pixel, adica suficient pentru aplicatiile uzuale. Aparate fotografice digitale cu "pretentii" reproduc 10 sau chiar 12 biti/culoare, producind pana la 4096 nuante pentru fiecare culoare de baza, in total pana la peste 68 milioane (2^30 sau 2^36) de nuante de culori. 2.5.3. SENSIBILITATEA ISO A CAPTATORILOR Sensibilitatea captatorilor digitali este similara cu a filmelor argentice si este stabilita de Organizatia Internationala pentru Standardizare (ISO = International Organization for Standardization). Captatoarele digitale au o sensiblitate la lumina, in general echivalenta cu filmele argentice cotate intre 60 si 100 ISO. Pentru a obtine fotografii in conditii de iluminare mai redusa, utilizatorul poate "spori" sensibilitatea care, de fapt, se produce prin interventia unor circuite de amplificare a semnalului transmis de captatorul digital. Din pacate, o data cu semnalul util este amplificat si zgomotul, desi majoritatea producatorilor pretind ca folosesc algoritmi complecsi si performanti si care produc rezultate foarte bune. Indiferent de model insa, cu cat sensibilitatea captatorului este mai mare, cu atat intervalul dinamic al pozei este mai redus.
In prezent, lupta pentru aparatele digitale se duce intre trei tipuri de senzori: CCD, CMOS si Foveon3x. 1) CCD CCD vine de la Charge Coupled Device si reprezinta modul in care se face citirea pixelilor dupa expunerea la lumina: pe primul rand de pe latura lunga a circuitului se afla un rand de elemente care nu sunt expuse la lumina - sa le spunem "de deservire" -, un registru de citire; datele din primul rand de celule expuse este transferat in registru si apoi datele sunt transmise pentru interpretare; randul citit este sters si este apoi transferata informatia din randul urmator, care este si ea golita in registru, s.a.m.d. Am putea spune prin urmare, ca informatia este citita prin "cuplarea" pe randuri, iar fiecare rand este "cuplat" cu cel de deasupra. Descarcarea se face progresiv, de la un rand la altul (primul rand, apoi al doilea, apoi al treilea...) sau intretesut (intai randurile impare si apoi randurile impare). Modul progresiv este utilizat de majoritatea camerelor digitale, in timp ce modul intretesut (interlaced) este folosit mai ales in televiziune. Acest tip de semiconductor are o buna sensibilitate atat in lumini cat si in umbre dar este mai scump de produs deoarece este utilizat doar in domeniul imaginii digitale. 2) CMOS CMOS este acronimul de la Complementary Metal Oxide Semiconductor si este un tip de circuit electronic utilizat larg in industria computerelor (procesoare si memorii) si, din aceasta cauza, productia este mult mai ieftina. Primele captatoare introduse pe piata erau grevate de un zgomot mare de fond (cu consecinta: detalii reduse in umbre) dar progrese recente au facut ca si acest tip de circuit sa-si amplifice performantele (Canon D60 utilizeaza un captator tip CMOS) Pana acum am vazut cum se transforma semnalul luminos oferit de obiectiv, in semnal electric si cum acesta este cuantificat in 256 sau mai multe niveluri (prin intermediul unui convertor analogic - digital). Dar culoarea? Cum este determinata si stabilta culoarea? Pentru a putea capta si informatiile despre culoare, cele doua tipuri de captatoare aratate mai sus sacrifica un pic din calitatea finala a imaginii prin interpunerea intre obiectiv si captator a unor filtre colorate in rosu (Red = R), verde (Green = G) si albastru (Blue = B), sau, pe scurt: RGB, dispuse in forma de mozaic. Exista si alte tipuri de filtre dar cu o utilizare mult mai restransa decat RGB. Si, deoarece ochiul uman este mult mai sensibil la culoarea verde, Bayer a propus urmatorul raport de frecventa : 2 verzi, 1 rosu si 1 albastru (2:1:1), raport adoptat de aproape toti producatorii. Dupa descarcare, fiecare pixel contine informatii despre luminanta ca si despre intensitatea culorii rosu, verde sau albastru, in functie de filtrul acoperitor. Pentru a obtine si restul de informatie de crominanta, urmeaza o etapa de interpolare a informatiilor de crominanta cu pixelii din vecinatate (de-mozaicare), deoarece captatorul ofera doar 50% din informatia pe culoarea verde, 25% din cea albastra si 25% din cea rosie.  MODELUL MOZAIC BAYER (RGB) SI MODUL DE INTERPOARE  Fuji lanseaza in 1999 un nou tip de captor, in esenta tot CCD dar, prin modificarea dispunerii fotositurilor obtine un factor de umplere mai bun, si il boteaza "Super CCD". Fotositurile sunt de forma octogonala iar dispunerea lor se face mai compact, asemanator celelor fagurilor de albine. CAPTATORUL SUPERCCD FUJI Producatorul pretinde ca obtine o crestere a sensibilitatii, prin cresterea factorului de umplere, un raport semnal/zgomot mai bun, un interval dinamic superior si o redare mai buna a culorilor. Cresterea gradului de impachetare permite pixeli mai mari sau/si o rezolutie mai mare. Fuji sustine ca pe un circuit cu diagonala de 1/2 inchi, intra aprox. 2 milioane de fotosituri, care sunt cu 60 % mai mari decat cele de la un CCD obisnuit si ca imaginea obtinuta pe acest captator va fi echivalenta cu una de pe un CCD conventional de 3 MPixeli. O perfectionare a celei de-a treia generatii a Super CCD este "botezata" de Fuji: "High Resolution" si pe care arata ca obtine o calitate ridicata de pe senzori de foarte mici dimensiuni, prin perfectionarea proiectarii si fabricarii senzorilor. Producatorul anunta doua modele: unul de 1/2,7 inchi, cu 3,1 milioane fotosituri si cu un fisier rezultat de 6 MP, si un al doilea, de 1/1,7 inchi cu 6 milioane fotosituri si cu un fisier rezultat de 12 MP.
Fotodioda de mari dimensiuni reproduce luminile de intensitate medie si mica (semitonuri si umbre), in timp ce fotodioda de mici dimensiuni, de aproximativ patru ori mai putin sensibila la lumina, reproduce detaliile din lumini, care altfel se perdeau in zone Ť arse ť ale imaginii. In acest fel, - sustine Fuji - se reproduce mai fidel o gama dinamica mai larga, mai ales partea cu lumini. Primele captatoare vor fi lansate probabil in primavara lui 2003 si vor avea 3,1 milioane fotosituri, cu 3,1 milioane fotodiode mari + 3,1 milioane fotodiode mici. 4) FOVEON x3 In 1999 se pantenteaza un nou tip de captor pentru imaginea digitala: Foveon x3, de catre un mic producator independent. Speculind faptul ca un captator uzual foloseste filtre de trecere de tip Bayer si ca in acest fel nu se utilizeaza decat o treime din lumina incidenta, Foveon propune un dispozitiv foarte seducator, la care fiecare fotosit este format dintr-un substrat pe care sunt asezate trei straturi suprapuse de semiconductori, fiecare dopat special pentru a deveni sensibil la o anumita lungime de unda: primul strat (cel superficial) absoarbe si raspunde la lumina albastra, al doilea la lumina verde iar al treilea la lumina rosie, sau cu alte cuvinte, fotositul arata cat de adanc patrund fotonii. In acest fel, este exploatata in intregime lumina incidenta, adica 100% din informatia pe culoarea verde, 100% pe culoarea rosie si 100% pe culoarea albastra, si nu 50 % din culoarea verde, 25% din culoarea rosie si 25% din culoarea albastra, ca in senzorii bazati pe matrice Bayer. 
Producatorul pretinde ca Foveon x3 are o rezolutie de doua ori mai buna decat un captator CCD cu acelasi numar de fotosituri. Daca am desparti informatia transmisa de lumina incidenta in patru parti (nu neaparat egale): lumianta, crominanta rosu, crominanta verde si crominanta albastru, un fotosit CCD, cu filtru de tip Bayer exploateaza doar doua din cele patru parti, pe cand Foveon x3 le capteaza pe toate patru. Putind capta simultan cele trei culori de baza pe fiecare fotosit, Foveon x3 ofera o mai buna reproducere a culorilor, nu are nevoie circuitele de interpolare - obligatorii la captatoarele clasice -, si ofera performanta mai buna in reproducerea detaliilor colorate cu frecventa ridicata. O stire de ultima ora: firma National Semiconductor, a achizitionat drepturile de folosire a sensorului Foveon X3, in scopul de a il introduce in... telefoanele mobile si PDA-uri. Unde vom ajunge? Nu stim, nu stim bine nici macar directia... Speram insa ca din lupta dintre producatori, va castiga cel mai bun si ca nu se va repeta isprava comisa in competitia VSH - Betacam - Video 2000.
Distorsiunile „in perna” si „in butoi” sunt determinate de lipsa simetriei obiectivului in raport cu diafragma, fapt care provoaca modificarea raportului de marire, la periferia lentilei comparativ cu axul optic. Daca imaginea este marita la periferire in raport cu centrul, apare distorsiunea „in perna” (engl. = pincussion) iar daca este micsorata in raport cu centrul, apare distorsiunea „in butoi” (engl. = barrel). Doar o constructie simetrica a obiectivului si cu diafragma plasata exact in centrul optic permite obtinerea unei imagini nedistorsionate. Reamintesc pentru cine nu stie: centrul optic este punctul situat pe axa optica a unui sistem de lentile, prin care razele incidente trec fara sa fie deviate de la drumul lor, si este punctul de referinta pentru distanta focala (distanta focala = distanta dintre centrul optic si planul de focalizare al unui subiect aflat la infinit); tocilarii carcotasi vor ridica doua degete si vor spune: Eu am invatat la scoala ca exista doua centre optice: principal sau primar, si secundar! Perfect adevarat! Centrul optic principal este rezultatul utilizarii normale a obiectivului, adica cu lentila frontala spre subiect, iar cel secundar, rezultatul utilizarii inversate, adica cu lentila frontala spre captor; dar, pentru moment, utilizarea inversata a obiectivului nu ne intereseaza. Oricum, insa, o bila alba pentru tocilari!. Daca diafragma este situata anterior de centrul optic, adica intre centrul optic si subiectul de fotografiat, se produce o deformare „in butoi” in timp ce diafragma plasata intre centrul optic si captor determina o deformare „in perna”.
Subiectul devine extrem de delicat in cazul obiectivelor zoom (transfocatoare). Prin scopul lor, acestea isi pot modifica distanta focala, implicit si pozitia centrului optic. Prin modificarea focalei transfocatoarelor, centrul optic se muta anterior pentru focale mai mari sau posterior, pentru focale mai mici. Deoarece diafragma este situata intr-o pozitie fixa, indiferent de distanta focala, in cazul acestui tip de obiectiv, proiectantii au trebuit sa faca un compromis intre distorsiunile „in perna” la pozitia tele si cele „in butoi” la pozitia superangular.
Astigmatismul reprezinta defectul unei lentile de a nu putea focaliza in acelasi plan razele care abordeaza sistemul optic pe diametre perpendiculare. Planul care traverseaza o lentila pe un diametru paralel cu subiectul poarta numele de plan radial, iar cel perpendicular pe planul radial – plan tangential. Imaginea unui subiect situat pe axa optica este rezultatul refractiei numai pe planuri radiale si nu este afectata de astigmatism. Astigmatismul se manifesta in cazul refractiei razelor provenite de la obiecte indepartate de axa optica, si este rezultatul diferentelor intre profilul lentilei in planul radial si profilul in planul tangential. Planul tangential are o putere convergenta mai mare decat cel radial, astfel incat va genera o imagine decalata anterior. Un punct luminos va produce o imagine sub forma unei elipse cu axul mare orientat in planul tangential; in spatele acestei imagini va apare o imagine sub forma unei elipse cu axul mare orientat in planul radial. Intre cele doua imagini eliptice se poate inregistra o pata difuza, mai mult sau mai putin rotunda. Obiectivele de foarte buna calitate produc pe negativ (examinat la microscop) o imagine stelata cu patru colturi. Obiectivele de calitate mai putin decat perfecta vor determina o imagine mai difuza, intrucat aberatia de astigmatism se combina cu cea a curburii de camp, pentru a determina coma.  Astigmatismul determina focalizari diferite, in functie de meridian. In planul filmului, imaginea unui punct luminos apare ca o stea cu patru colturi. 3.3. Curbura de camp Curbura de camp este defectul de a focaliza imaginea pe o suprafata curba (calota sferica) cu concavitatea spre lentila posterioara si nu pe un plan. Atat astigmatismul cat si curbura de camp sunt invers proportionale cu raza de curbura a lentilelor utilizate in constructia obiectivelor. De aceea, efortul opticienilor este indreptat spre descopeirea de formule de sticla optica cu indice de refractie cat mai mare, pentru a utiliza lentile mai refractive dar cu raze cat mai mari de curbura ale suprafetelor. 3.4. Dispersia cromatica Aberatia (dispersia) cromatica este determinata de implacabilele legi optice: indicele de refractie al oricarui material este dependent de lungimea de unda a radiatiei incidente si anume mai mare pentru radiatia albastra, comparativ cu radiatia rosie. Asa se face ca o lentila convergenta va focaliza mai aproape de centrul sau optic componenta albastra si mai departe pe cea rosie, a unei surse punctiforme de lumina alba.  Aberatia cromatica este consecinta relatiei de directa proportionalitate intre puterea de refractie si intre frecventa oscilatiei luminoase. In planul captorului, imaginea va fi reprezentata de un punct alb in centrul unei pete rosii (daca punerea la punct s-a facut in locul unde focalizeaza razele albastre si verzi), sau un punct alb in centrul unei pete albastre (daca punerea la punct s-a facut in locul unde focalizeaza razele rosii). Aceasta diferenta de focalizare in functie de lungimea de unda, mai poarta numele si de „dispersie”. Formulele de sticla crown au in general o dispersie redusa, in timp ce sticlele flint au o dispersie mai mare. Dar exista si exceptii: sticle crown cu dispersie mai lunga sau sticle flint cu dispersie mai scurta, de aceea denumite si sticle cu dispersie „anormala”. Prin utilizarea unei combinatii de sticle flint si crown se pot realiza obiective care sa focalizeze in acelasi plan radiatia rosie si albastra; radiatie verde si purpurie raman totusi in afara planului de claritate. Aceasta combinatie de lentile defineste un obiectiv „acromat”, si care pastreaza deci o proportie reziduala de aberatii cromatice. Introducerea de lentile confectionate din sticla cu dispersie „anormala” corecteaza in buna proportie si aceste reziduuri de aberatie cromatica. Se poate demonstra matematic faptul ca distanta dintre focarul componentei albastre si focarul componentei rosii este direct proportional cu focala lentilei. Daca pentru lentile sau obiective cu focala 50 – 75 mm diferenta de focalizare este foarte mica, practic neglijabila, pentru rapoarte uzuale de marire ale negativului, in cazul utilizarii obiectivelor cu distante focale de peste 150 mm, defectul devine evident si trebuie corectat. In formula moderna a teleobiectivelor grupul frontal (convergent) are in compunere lentile de sticla speciala, cu grad redus de dispersie cromatica si care au fost marcate pe obiective: LD (Low Dispersion), SD (Super-low Dispersion) sau chiar ED (Extra-low Dispersion). Unii producatori utilizeaza fuorura de calciu (fluorina sau fluorita - care are un grad foarte redus de dispersie), pentru corectarea aberatiei cromatice, asa cum procedeaza, de exemplu Olympus si Canon. 3.5. Aberatia de sfericitate  Aberatia de sfericitate este consecinta acelorasi dure legi optice: refractia unui fascicul luminos depinde de unghiul de incidenta. Aberatia de sfericitate, dependenta de unghiul de incidenta(sus) si corectarea ei: utilizarea de lentile asferice (jos). Datorita formei sale, o lentila sferica va focaliza mai aproape (de centrul optic) razele luminoase care o traverseaza pe la periferie, in comparatie cu cele care trec prin portiunea centrala, din jurul axei optice, fapt determinat de unghiul de incidenta mai ascutit la periferie, comparativ cu centrul. Asa se face ca o sursa luminoasa punctiforma aflata pe axa optica, nu va produce o imagine punctiforma inconjurata de inele luminoase si intunecoase concentrice (inele de difractie), ci o pata, inconjurata de un inel gri, fapt extrem de daunator in ceea ce priveste reproducerea contrastului detaliilor fine. Solutia cea mai simpla de a reduce aberatiile de sfericitate este de a reduce diametrul lentilei frontale, prin diafragmare (de exemplu, unele aparate de unica folosinta folosesc drept obiectiv o lentila puternic diafragmata f/11 – f/16). O alta solutie, mai buna dar mai complicata, este de a combate aberatia pozitiva a unei lentile convergente prin aberatia negativa a uneia divergente, dar realizate din materiale diferite (crown si flint). Cea mai buna metoda, dar si cea mai scumpa, este de a utiliza lentile cu suprafete asferice, lentile care pot corecta simultan mai multe defecte ale ansamblului optic. In definitia clasica, o lentila are suprafata sferica (de fapt o calota sferica) cu raza R; suprafata plana a unei lentile poate fi considerata ca facand parte dintr-o sfera cu raza infinita. Suprafata asferica este definita prin negare: o suprafata care nu este sferica. Altfel spus, fiecare meridian al suprafetei asferice face parte dintr-o sfera al carei centru variaza pe axa optica. Desi bazele teoretice ale utilizarii suprafetelor asferice in optica au fost precizate de Huygens in 1678, doar in ultimii ani, prin utilizarea de procese de prelucrare controlate de calculator, lentilele asferice au ajuns la preturi acceptabile si au putut fi introduse in constructia obiectivelor de larg consum. O alta solutie este oferita de modul de realizare a mecanicii obiectivului: utilizarea de lentile flotante (lentile sau grupuri interne de lentile care translateaza pe axa optica in timpul punerii la punct) permit o buna corectie, atat pentru subiectele apropiate cat si pentru cele indepartate, dar si pentru diferite focale. Dar nu intotdeauna aberatia de sfericitate este daunatoare. In unele cazuri se pastreaza un „rest” de aberatie de sfericitate, pentru a „indulci” contrastul in zonele cu detalii fine; acest tip de obiective sunt folosite mai ales pentru portret. Mai mult chiar, Nikon si Canon au lansat pe piata obiective (f = 105 si 135 mm) cu indicativul DC (Defocus Control) si SF (Soft Focus), asupra caruia fotograful poate interveni si, prin manipularea unui inel, poate ajusta amploarea aberatiilor de sfericitate. Aberatia de sfericitate este „vinovata” si de un foarte cautat – mai ales de catre japonezi – efect: bokeh, si care se refera la modul in care sunt reproduse punctele stralucitoare ne-focalizate.
Lumina difuza si reflexiile parazite denumite in terminologia americana ca „flaring” si respectiv „ghosting” sunt doua defecte ce apar in timpul utilizarii obectivelor si care au, cel putin partial, solutionari similare. Prin „lumina difuza” se intelege efectul de reducere generala a contrastului, mai evident in zonele de umbra, prin impresionarea captorului/filmului de catre lumina difuzata ca rezultat al reflexiilor parazite la fiecare interfata aer-sticla sau sticla-aer ca si de pe suprafetele incomplet prelucrate ale elementelor mecanice de pe drumul optic al obiectivelor: inele de prindere, suprafata interioara a tuburilor distantiere, etc.
Pentru a diminua reflexiile parazite se utilizeaza mai multe metode: a) depunerea de straturi subtiri pe toate interfetele aer-sticla, care, datorita grosimii lor comparabile cu lungimea de unda a radiatiei luminoase, determina, prin interferenta, anularea reflexiei parazite (mai precis: 1/4 din lungimea de unda); din pacate, efectul este maxim pentru o anumita lungime de unda; pentru anularea reflexiilor parazite pe toate lungimile de unda ale radiatiei vizibile, este nevoie de mai multe straturi (MultiCoated = MC): patru (in general suficiente), ajungandu-se pana la 11 la obiectivele de inalta calitate (Fuji); erori in procesul tehnologic de depunere a acestor straturi duc la atenuarea insuficienta a reflexiilor pentru una sau mai multe lungimi de unda si consecinta: dominanta de culoare; b) prelucrarea suprafetelor de sustinere si distantare de pe drumul optic cu striatii si vopsirea lor in negru-mat; Leica merge si mai departe si vopseste in negru mat si canturile lentilelor; c) utilizarea corecta a unui parasolar: cat mai adanc dar care sa nu intre in campul fotografic, de forma dreptunghiulara, vopsit la interior in negru-mat. Reflexiile parazite (ghosting) se produc daca in campul fotografic se afla o sursa puternica de lumina si apar tot la nivelul interfetelor aer-sticla; desi tratamentul multistrat este foarte eficient, nu este perfect si fractiuni de procent din reflexii scapa atenuarii prin interferenta. In cazul surselor luminoase foarte puternice, aceasta mica fractiune de procent este importanta ca intensitate luminoasa si determina aparitia unui sir de poligoane (imaginea irisului diafragmei), de diferite marimi si culori, pe film/captor. Yüklə 310,18 Kb. Dostları ilə paylaş:
|
