DIGITÁLNÍ FOTOGRAFIE MATERIÁL PRO VÝUKU V KURZU U3V Ing. Bc. Bronislav Chramcov, Ph.D.
Digitální fotografie 3 OBSAH Proč pořídit digitální fotoaparát?... 5 Záznamové médium a jeho vliv na rozlišovací schopnost... 6 Šum... 6 Dynamický rozsah... 7 Minilaby... 8 Hloubka ostrosti... 9 Baterie... 9 Rychlost reakce na spoušť... 9 Digitální fotografie versus klasická fotografie... 10 Výhody digitální fotografie... 10 Nevýhody digitální fotografie... 11 Pořídit tedy digitální fotoaparát?... 14 Závěr... 14 Základní pojmy z oblasti Digitální fotografie... 15 Vytváříme digitální obraz... 15 Co je to pixel?... 16 Co znamená dpi?... 16 Jak se skládají barvy?... 18 Co je bit?... 18 Co je barevná hloubka?... 19 Počítáme pixely, velikost fotografie... 19 Megapixely a velikost fotografie... 22 Poměr stran u digitální fotografie... 24 Fotolab... 24 Fotostar... 25 Formáty dat pro digitální fotografie... 26 Formát TIFF... 26 Formát RAW... 26
4 Digitální fotografie Komprese JPEG... 27 Záchrana fotografií ze smazané paměťové karty... 28 Program Restoration... 28 Histogram... 29 Příloha č.1: Slovník základních pojmů z oblasti digitální fotografie... 31
5 Digitální fotografie PROČ POŘÍDIT DIGITÁLNÍ FOTOAPARÁT? Tvrdit, že film v oblasti fotografie nemá budoucnost je stejně liché, jako když někteří vykřikují, že kytara je mrtvá. Film je sice logicky na ústupu z některých pozic, ale stále si zachovává prim například v umělecké a dokumentární fotografii. Ve spotřební oblasti kompaktních fotoaparátů již však své místo dlouho mít nebude. Stejně tak, ale nějakou chvíli potrvá, než klesnou ceny digitálních pravých zrcadlovek na úroveň analogových, tak aby se mohli masivněji rozšířit. V té chvíli nastane lámání chleba i u nadšených fotoamatérů, kteří dosud používají klasické kinofilmové aparáty. Na první pohled se zdá, že digitální fotografie zcela zdrtila klasickou filmovou technologii. Tradiční a na trhu zavedení výrobci, kteří nestihli nastoupit do vlaku digitálních technologii, pomalu mizí z trhu. Naopak firmy, které jsme donedávna s fotografickým průmyslem vůbec nespojovali, začínají významně koláč fotografického trhu ukrajovat. Přesto se digitální fotografie stále potýká s několika problémy a nevypadá to na jejich řešení během krátké doby. Nemá smysl znova diskutovat všechny výhody digitální fotografie. Dnes je již každý zná a dokonce málokterá česká rodina již digitál alespoň nevyzkoušela. Penetrace digitálů stále stoupá i díky tomu, že řada výrobců mobilních telefonů vestavěla jednoduché digitální fotoaparáty přímo do mobilů. Stále častěji však slýcháme i povzdechy nad výsledkem fotografování. Ne snad, že by digitální fotoaparáty měly nějaké vážné problémy, ale není všechno zlato, co se třpytí. Pochopitelně, když fotografujete momentky z diskotéky, tak kvalita obrázků nebude hlavním parametrem. Vystačíte s fotomobilem a oceníte zejména pohotovost, malé rozměry, možnost se okamžitě nad obrázky pobavit atp. Položte si, však otázku jaký fotoaparát byste si vzali na exotickou cestu třeba po jižní Asii? Fotomobil? Asi těžko, že? Jaké jsou tedy současné limity digitální techniky a jak je na tom ve srovnání s filmem? Hlavní smysl této kapitoly by měl ležet na pochopení základních principů jednotlivých technik a v ujasnění toho, co současný uživatel (v tomto případě fotograf) ke své práci skutečně potřebuje. Celý text se pokusím podat co nejsrozumitelnější formou a pokud použiji nějaké specifické pojmy, budu se snažit je co nejlépe vysvětlit. Obrázek 1: Podobné expozičně těžké snímky se málokdy povedou metodou namiř a zmačkni. Vyžadují alespoň základní expoziční úvahy.
6 Digitální fotografie ZÁZNAMOVÉ MÉDIUM A JEHO VLIV NA ROZLIŠOVACÍ SCHOPNOST V případěě klasické fotografie se jedná o film, u digitálních přístrojů je použito některého ze světlocitlivých prvků (CCD, CMOS). Klasický film (negativ i diapozitiv) je tvořen krystalky halogenidů stříbra, které jsou rozptýlené ve vrstvěě želatiny. Pokud je film barevný, jsou tyto vrstvy tři jedna pro červené světlo, jedna pro zelené a jedna pro modré. Dopadem světla při expozici dochází uvnitř těchto krystalků ke změnám, čímž vzniká skrytý (tzv. latentní) obraz, který dále nesmí být osvětlen (neuvažujeme teď techniku multiexpozice). Abychom se od tohoto latentního obrazu dostali až k výsledné fotografii, je třeba ještě ujít kus cesty s pomocí chemických sloučenin známých jako vývojka, přerušovač a ustalovač (jedná se samozřejmě o základní roztoky, pro další "kouzla" s fotkami jsou potřeba i jiné chemikálie). Světlocitlivý prvek v digitálním aparátu je složen z milionůů jednotlivých snímacích elementů, které jsou polovodičového charakteru. Současné čipy mají maximální rozlišení kolem jednadvaceti megapixelů (21 MPix) a jejich výroba je velmi složitá (zvlášť v případěě CCD prvků) ). Zvyšování rozlišovací schopnosti probíhá další miniaturizací jednotlivých světlocitlivých elementů a zvětšováním účinné plochy daného čipu. Na různých místech na internetu lze nalézt diskuze o rozlišení kinofilmu a jeho srovnání s rozlišením světlocitlivých prvků. Různí lidé mají na přepočet rozlišovací schopnosti kinofilmu samozřejmě různý názor, převezměme proto pro jednoduché srovnání ten následující. Rozlišení kinofilmu se udává v počtu čar na milimetr. To se u současných nejlepších filmů pohybuje okolo 130 čar/mm. Vezměme pro jednodušší počty za průměrnou hodnotu 100 čar/mm (střídá se černá s bílou, takže "bodů" potřebných k zachycení je vlastně dvojnásobek). Rozměry kinofilmového políčka jsou 24 x 36 mm, čímž dostáváme 4800 x 7200 bodů, celkem tedy 34,56 milionu pixelů (u svitkových filmů je podle tohotoo postupu rozlišení ještě větší: 12000 x 12000, což dá 144 milionů pixelů). Z těchto čísel je na první pohled vidět, že film má zatím výhodu v množství informací, které je schopen zachytit. Takže co se "záznamového" média týká, stojí tu proti sobě kresebná rozlišovací schopnost, v níž má stále navrch klasický film. Samozřejmě, že největší vliv na tuto skutečnost má objem dat, který je v případěě digitálu v řádu kolem 10 MB, kdežto špičkový sken z kinofilmu má i 100 MB (v závislosti na barevné hloubce a rozlišení). Měli bychom si ale uvědomit, že výsledná kvalita snímku je kombinací mnoha parametrů jako je barevná čistota, nepřítomnost zrna, hloubka a sytost barev, využití jasového rozsahu papíru, atd. Zde jsme se pro jednoduchost věnovali pouze rozlišení. Závěrem tohoto zhodnocení je fakt, že pokud je pro Vás prioritou jemnost zachycených detailů při téměř dokonalých barvách, stále není kinofilm překonán. ŠUM Jedním z nepěkných produktů digitálů je šum. Je tak trochu podobný filmovému zrnu a stejně jako zrno roste s růstem ISO citlivosti. Avšak na rozdíl od filmového zrna, které bylo pěkné a dekorativní, je digitální šum nepěkný až hnusný a projeví se na fotografii náhodnými barevnými body. Ty rozežerou hrany, sníží ostrost obrazu a zhorší jeho kontrast. Prostě hodně digitálněě zašuměná fotografie je nepoužitelná. Šum klesá s velikostí senzoru. A tak obvykle fotoaparáty typu digitálních šperků produkují hodně zašuměn né fotografie. Náročnými softwarovými metodami se snaží šum odstranit, většinou však na úkor ostrosti a brilance obrazu. Nejkvalitnější obraz z hlediska šumu poskytují digitální zrcadlovky (DSLR), které mají senzory jen o málo menší či dokonce stejně velké jako film. Je komické, že digitální zrcadlovku na první pohled nepoznáte od té filmové. Většina věcí je zcela shodná, jen místo filmu je senzor a místo prostoru pro kazetu filmu baterie. Obrázek 2: Srovnání velikosti běžně používaných senzorů s velikostí filmu.
Proč pořídit digitální fotoaparát? 7 Srovnání velikosti běžně používaných senzorů s velikostí filmu je vidět na předchozím obrázku (viz Obrázek 2). Platí, že čím větší senzor, tím menší šum v obraze. Ukázka fotografie pořízené fotomobilem je vidět na obrázku vpravo (viz Obrázek 3). Přesto, že světelné podmínky jsou dobré až vynikající, fotografie je z hlediska kvality jen dokumentační. Zvětšit jí na třeba A4 v podstatě nelze. DYNAMICKÝ ROZSAH I přes již několikaletou praxi výrobců digitálních senzorů je stále jedním z největších problémů digitálních fotoaparátů jejich dynamický rozsah. Dynamický rozsah je zjednodušeně řečeno rozdíl jasů nejsvětlejší části snímku (obvykle obloha) a nejtmavší (často předměty ve stínu). Jakmile tento rozdíl jasů přesáhne určitou hodnotu, není fotoaparát schopen oboje současně zaznamenat a tak často světlé části snímku (obloha) končí jako čistá vypálená bílá zcela bez kresby. Nebo zachováte kresbu světlých částí, ale zase tmavé části (stíny) se předvedou jako jednolitá ošklivá čerň. V nejhorším případě oboje Obrázek 3: Fotografie pořízená fotomobilem dohromady. Film má pochopitelně také svůj omezený rozsah, ale na rozdíl od digitálních senzorů má charakteristiku připomínající písmeno S a tak je možné detaily z podexponovaných či přeexponovaných míst vydolovat. Podobné fotografie (viz Obrázek 4) s hlubokými stíny a současně jasným sluncem jsou pro digitály velmi těžké. Vejít se do jejich dynamického rozsahu tak vyžaduje pečlivou expozici a použití polarizačních a přechodových filtrů. Obrázek 4: Fotografie s hlubokými stíny a současně jasným sluncem
8 Digitální fotografie MINILABY Zamysleli jste se někdy nad tím, jak pěkné vycházely fotografie pořízené z filmu, byť byl exponován nejlevnějším fotoaparátem na jedno použití? Napadlo vás, že nejlevnější často i papírové fotoaparáty měly pevně nastavenou clonu i pevný expoziční čas a vůbec tak neřešily expozici? A přesto z nich fotky byly dobré! Odpověď na tuto hádanku leží právě v dynamickém rozsahu filmu. I když byly snímky tragicky přeexponované či podexponované (jinak to ani z jednorázového papírového fotoaparátu nemohlo dopadnout) minilab si věděl rady. Dokázal expozici při přenosu snímku z negativu na papír opravit a subjektivně potom fotografie vypadaly více než použitelně. Pokud se o to stejné pokusíte z digitálu, spláčete nad výdělkem. Díky tvrdě ohraničenému dynamickému rozsahu se často minilab nemá čeho chytit a automatické korekce expozice tak účinné u filmů selžou. Výsledek? I přesto, že expoziční automatiky digitálních fotoaparátů jsou několikanásobně sofistikovanější než automatiky u mnoha filmových fotoaparátů, tak vysypat kartu do minilabu a těšit se na výsledky moc nejde. Snímky vyžadují téměř vždy ruční korekce ty automatické, ať prováděné v PC nebo v minilabu, často bohužel selžou. Fotografie (viz Obrázek 5) byla silně podexponována a pravděpodobně by jí nezachránil ani minilab. A pokud ano, obraz by byl velmi nekvalitní. Film by na tom byl se záchranou lépe. Obrázek 5: Silně podexponovaná fotografie
Proč pořídit digitální fotoaparát? 9 HLOUBKA OSTROSTI Dalším produktem digitálních fotoaparátů je enormní hloubka ostrosti. Čím menší senzor, tím je nutné kratší ohnisko objektivu a tím stoupá jeho hloubka ostrosti. Na snímku je potom vše ostré a téměř není třeba zaostřovat. To je dobrá zpráva! Není se třeba zabývat jak na straně fotoaparátu, tak na straně fotografa ostřením a dokonce nejlevnější přístroje mají jen několik málo ostřících kroků. Má to ale i svůj negativní dopad. Je li na snímku vše ostré, zdaleka ne vždy to působí dobře. Zkuste si třeba udělat pěkný portrét na nezaostřeném pozadí. Už pouhý fakt, že pozadí portrétované osoby je rozmazané vytvoří dojem profi fotografie! A tak kvůli hloubce ostrosti budete pro podobné fotografie muset sáhnout k digitálům, které se velikostí senzoru blíží filmu. Rozostřené pozadí a hloubka ostrosti obecně je mocným nástrojem fotografa. Vyžaduje ale objektivy s delšími ohnisky, které nabídnou pouze fotoaparáty s většími senzory. Obrázek 6: Snímek s rozostřeným pozadím, který byl fotografován digitální zrcadlovkou a objektivem s ohniskem 133mm. BATERIE Baterie ve filmovém fotoaparátu sloužili k napájení velmi jednoduché elektroniky a případně k převíjení filmu. Naopak v digitálním fotoaparátu je procesor, který při zpracování obrazu dosahuje vysokých hodnot výkonu. A je potřeba ho napájet. Takže vzniká hon na kapacitu baterií. Ty sice již dokáží digitály uspokojit, ale stále je třeba na energii myslet. RYCHLOST REAKCE NA SPOUŠŤ Digitální fotoaparát je mnohem složitější zařízení než filmový. Množství přípravných operací před expozicí, výpočet snímku a jeho uložení na kartu po expozici chvíli trvají. A tak se digitály rádi loudají. Fotíte li chalupu, tak je vám to jedno ona neuteče. Ale co sport? Zvířata v pohybu? Akční momentky? Neříkáme, že řešení je jen film, ale digitální fotoaparáty, které zvládají rychlé scény, nepatří rozhodně k nejlevnějším. U filmu to byla skoro samozřejmost. Takovéto dynamické akční fotografie (viz Obrázek 7) jsou pro řadu digitálů hodně těžké. Zvládají je až přístroje nejvyšší třídy. Obrázek 7: Fotografie zachycující zvíře v pohybu
10 Digitální fotografie DIGITÁLNÍ FOTOGRAFIE VERSUS KLASICKÁ FOTOGRAFIE V následujících částech se pokusíme nastínit výhody a nevýhody digitální a klasické fotografie z různých úhlů pohledu. VÝHODY DIGITÁLNÍ FOTOGRAFIE Největší výhodou je samozřejmě výsledný snímek, který je v digitální podobě. Co to znamená? Hlavně menší riziko poškození snímku díky stárnutí použitého materiálu a při následném dalším zpracování! Narozdíl od klasického filmu, který je analogovým záznamovým médiem je totiž digitální snímek přesně to, co bysme od takového média očekávali obrovský sled jedniček a nul. A přiznejme si na rovinu, sled pouhých dvou diskrétních hodnot se uchovává mnohem snadněji než sled spojitých analogových hodnot. Důsledkem této vlastnosti, která je digitálnímu záznamu vlastní, je fakt, že můžeme mít "libovolné" množství naprosto totožných snímků a můžeme je neomezeně kopírovat beze ztráty kvality! Naproti tomu filmový negativ je originál, který nemůžeme žádným způsobem nahradit a jehož každé kopírování nebo zvětšování provází nejen možnost nenahraditelného poškození, ale i pokles původní kvality. Když už mluvíme o kopírování, musíme se ihned zmínit i o spolupráci digitálního fotoaparátu s počítačem. Pořídíme li digitální snímek, máme po jeho přenosu do počítače ihned možnost jej začít upravovat pomocí grafických programů nebo třeba někomu poslat pomocí elektronické pošty. Přiznejme si, že této rychlosti nemůže klasický způsob konkurovat. Nehledě na to, že i úpravy snímku jsou mnohem příjemnější. V grafických programech totiž vždycky existuje funkce undo (zpět), kterou můžeme použít, pokud se nám fotografie po aplikaci konkrétní úpravy nelíbí. Tohle u klasické fotografie není možné. Při ní dáte naexponovaný film buď do laboratoře a necháte si udělat fotografie, anebo si je uděláte doma sami. Jak dopadnou snímky z labu, to nikdo dopředu neodhadne, ale většinou nedopadnou tak, jak by si fotograf přál. Při masové produkci fotek totiž v labech nemají čas na to, aby si u každé fotografie pohráli s barevnými filtry, jasem a dalšími parametry. Snad jedině kdybyste k tomu obsluhu labu nějakým způsobem donutili, ale u celého filmu se vám to asi nepovede. I možnost dělat si fotky samostatně doma, třeba v koupelně má svá úskalí. Většinou, než se vám podaří vyzvětšovat skutečně kvalitní fotku, uplyne mnoho času a provedete velké množství expozičních zkoušek, čímž samozřejmě "likvidujete" použitý materiál. Nicméně pro někoho má i tato cesta své kouzlo a bude se jí věnovat i přes přítomnost digitální fotografie (autor je toho důkazem). Další, ihned viditelnou výhodou digitálního fotoaparátu, je mnohonásobná použitelnost paměťového média. Filmy na klasickou fotografii jsou i v dnešní době poměrně drahé, průměrná cena je okolo 100 Kč, ale za kvalitní profesionální materiály můžete zaplatit i víc než 300 Kč. A k dispozici tím máte "jen" 36 snímků. Naproti tomu u digitální kamery máte možnost obsah paměťi (nejpozději po jejím úplném zaplnění) přenést do počítače a tím ji máte opět volnou pro další snímky, aniž byste museli cokoliv kupovat! A to určitě stojí za uvážení. Velkým plusem digitální fotografie je také absence nejistoty zdali se snímek povedl či nikoliv. Jestliže špatně naexponujete políčko klasického filmu, pak je bez možnosti nápravy zcela ztraceno a vy se to dozvíte pravděpodobně až po vyvolání filmu (až na zcela jasné přehmaty). Naproti tomu každý digitální fotoaparát dnes obsahuje LCD displej, na kterém si můžete fotografii ihned prohlédnout. A pokud se vám snímek nelíbí (ať už expozičně nebo kompozičně), není nic snadnějšího, než jej ihned vymazat z paměti a pokusit se udělat snímek dokonalejší. Toho se dá s výhodou použít právě v nejistých světelných situacích, kdy tutéž scénu nafotíte s různě nastavenou expozicí (či různě kompozičně) a až poté si vyberete ten nejlepší snímek.
Proč pořídit digitální fotoaparát? 11 SHRNUTÍ 1. Asi nejčastěji kvitovanou výhodou je okamžitá možnost kontroly vyfoceného snímku na displeji fotoaparátu. Každý začínající fotograf, tak má možnost okamžitě kompenzovat expoziční a kompoziční chyby, kterých se dopustil (Pokud je na to dostatek času a snímek lze opakovat.). Navíc jsou ke každému snímku uloženy informace o cloně, času závěrky, ISO, použitém ohnisku, histogram, datum zhotovení atd.. 2. Na druhém místě je výhodná cena za snímek. Exponování na film je děj nevratný. Snímek již z filmového pásu neodstraníte. Paměťovou kartu můžete mazat a formátovat do aleluja. Pokud se tedy fotografie nepodaří můžete je v klidu odstranit a ušetřit místo pro další. Stejně tak po stáhnutí fotografií do počítače, lze kartu vyprázdnit a použít znovu. Cena za jednu exponovanou fotografii se tím výrazně snižuje. 3. Nízké provozní náklady. Většina digitálních přístrojů používá dobíjecí akumulátory, takže nákup dalších baterií není nutný. Případně se omezí pouze na pořízení náhradního akumulátoru pro prodloužení aktivity fotoaparátu. Výhody paměťové karty jsou zmíněny v předchozím bodě. 4. Zatímco u kinofilmu musíte nakupovat filmy dle předpokládaného předmětu focení, u digitálu stačí nakalibrovat bílou barvu, změnit citlivost ISO a můžete vesele fotit v noci, při umělém osvětlení i za prudkého slunce. Podmínkou je, že fotoaparát tato nastavení umožňuje. 5. Velkou výhodou, ale pouze pro majitele patřičně vybaveného počítače je možnost výběru, editace a zpracování fotografií prakticky zdarma a v klidu domova (Nepočítáme li ceny počítače, periférií a příslušného softwaru, které však mohou být značně vysoké). Zatímco u analogu je potřeba nejprve film vyvolat, posléze vybrat nejlepší fotografie a ty nechat nazvětšovat, u digitálu, díky počítači tyto kroky odpadají. Další možnosti nabízí technologie (např. PictBridge), která umožňují tisk fotografií na tiskárně přímo z fotoaparátu bez použití počítače (Nevýhodou je menší možnost úprav.). 6. Na jednu dostatečně velkou paměťovou kartu miniaturích rozměrů, se vejde velké množství snímků. Úspora místa i přehlednost jsou jasným plusem digitálního skladování dat. 7. Další výhodou, zejména kompaktních přístrojů (pravé zrcadlovky těmito vymoženostmi neoplývají), je jistá přidaná hodnota v podobě zvukového videozáznamu. Případně lze přidat i audio komentář ke každé fotografii. 8. Fotografové přírody nebo paparazziové používající dlouhá skla ocení prodloužení ohniskové vzdálenosti objektivu, díky malým rozměrům čipu. Protože snímací čip je menší než políčko kinofilmu ohnisková vzdálenost použitého objektivu se opticky prodlužuje (např. u EOS 300D je to 1,6x tj. použijete li objektiv 300 mm získáte u digitálu 480 mm). 9. Archivace digitálních snímků (za pomocí počítače a vypalovačky) je podstatně jednodušší než u klasické fotografie. 10. Objektivy i u běžných digitálních kompaktů mívají velmi dobrou světelnost. NEVÝHODY DIGITÁLNÍ FOTOGRAFIE Po všech těch výhodách uvedených v předchozí části článku se teď musíme zmínit i o slabších místech digitální fotografie. Je jich v porovnání s klasickou opět několik. Jednou z nevýhod je značná spotřeba energie. Digitální fotoaparát se většinou dodává s nabíjecími akumulátory s vysokou kapacitou, ale i tak je potřeba je docela často nabíjet zvláště při intenzivnějším focení. V tom případě je velice vhodné s sebou mít náhradní sadu akumulátorů nebo alespoň alkalických baterií. Stejně jako u klasických fotoaparátů má na baterie velmi podstatný vliv chladnější počasí, při němž se výkon baterií znatelně snižuje (nemluvě o použití vestavěného bleskového světla).
12 Digitální fotografie Další vadou na kráse digitálního fotoaparátu je zpoždění závěrky, která reaguje poněkud pomaleji na stisk spouště. Samozřejmě, že tato vada je podstatná hlavně pro fotografy, kteří fotí třeba sportovní (či jinak na rychlost závěrky náročné) akce, u nichž je potřebné přesně vystihnout daný okamžik. Výrobci se samozřejmě snaží tuto nectnost obcházet různými způsoby (např. přednačítání snímku do paměti během měření expozice nebo sérií záběrů, z nichž máte možnost si pak vybrat), ale pohotovosti klasických fotoaparátů je zatím dosaženo jen u vybraných modelů typicky u velmi drahých zrcadlovek. Dále nesmíme zapomenout na prohlížení takto pořízených fotografií a jejich tisk na papír. K tomu potřebujeme počítač a speciální tiskárnu (v případě, že chceme docílit kvality podobné jako u klasické fotografie pořízené chemickou cestou). Některé přístroje sice umožňují i připojení k televizi, ale ta nemá potřebné rozlišení. Monitor počítače je na tom mnohem lépe. Takže opět dochází ke zvyšování pořizovacích nákladů. Je ale pravda, že výtisk se dá obejít tím, že upravenou fotografii donesete do fotolabu, kde jsou schopni fotku udělat. SHRNUTÍ 1. Ačkoliv se digitální fotoaparáty neustále zrychlují, časová prodleva mezi stiskem spouště a exponováním snímku je zejména u kompaktních přístrojů, stále značně velká. Zatímco analogový přístroj je po zapnutí ihned schopen fotografovat, digitál potřebuje několik dlouhých sekund, aby se uvedl do provozu. 2. Přístroj s vyspělými funkcemi, který v analogu koupíte za cca 6.000 15.000 vás v digitálním provedení vyjde na 35.000 50.000 a více. Pouze přístroje v této cenové kategorii umožňují absolutní tvůrčí volnost stejně jako pravé kinofilmové zrcadlovky (ruční ostření a zoomování, výměnné objektivy, kvalitní optika...). Každopádně počáteční investice do digitální technologie je větší (samotný přístroj, pam. karty, náhradní baterie) než u analogu. Připočteme li ke stávajícím nákladům i cenu počítače a nezbytných periférií k úpravě, výběru a archivaci fotografií, dostaneme čísla vskutku nepěkná. Na druhou stranu je potřeba připomenout, že počáteční vysoké náklady se při aktivním fotografování rychle vrátí. 3. Volba citlivosti ISO je významnou výhodou digitálních přístrojů. Zejména však u levnějších kompaktů, při vyšších citlivostech, fotografie doslova trpí šumem. Navíc se často setkáte s přístroji, které nabízí pouze rozsah ISO 50 200. Malá citlivost vás pak nutí použít interní blesk, který rychle a zaručeně vyšťaví i plně nabité akumulátory. 4. Velká spotřeba el. energie. Některé digitály jsou doslova žrouti baterek a výrobci moc dobře vědí, proč vyrábějí speciální akumulátorky různé pro každý nový typ fotoaparátu. S dobrým digitálem vyfotíte najednou, za ideálních podmínek cca 100 fotografií (při omezeném použití blesku, LCD displeje a zoomu). S klasickým přístrojem je to však několikanásobně více. Existují samozřejmě i výkonější fotoaparáty, ale i podstatně horší. 5. Pokud je přístroj vybaven pouze LCD displejem, je při focení na prudkém slunci takřka nepoužitelný (nehledě na to, že zapnuté LCD velmi rychle ubírá sílu bateriím) 6. U digitálu těžko použijete opravdu širokoúhlý objektiv (méně než 28mm) jelikož vinnou malého snímacího čipu se ohnisková vzdálenost objektivu prodlužuje (např. z širokoúhlého 19. mm objektivu vám EOS 300D udělá 30 mm). 7. U digitálních přístrojů je hloubka ostrosti vždy velká (vinnou malé velikosti snímače). S digitálním kompaktem těžko docílíte rozmazaného pozadí. 8. Opravdu kvalitní černobílou fotografii s digitálem pořídíte velice těžko. 9. Kresba digitálních přístrojů i té nejvyšší kategorie, je horší než u analogu. Zejména světlé plochy často postrádají detaily. 10. Zatímco z jakéhokoliv kinofilmového políčka vytvoříte kvalitní zvětšeninu, u digitálu potřebujete kromě kvalitního objektivu i úměrně vysoký počet megapixelů (a za ty se samozřejmě platí). Pozor však na nepěknou hru výrobců, kteří nesmyslně vybavují obyčejné kompakty s mizernými objektivy pěti, i více
Proč pořídit digitální fotoaparát? 13 megapixelovými snímači, aby tak uměle zvýšili spotřebu paměťových karet a baterií (S rostoucím počtem Mpix roste i velikost v MB a samozřejmě i náročnost na uložení a tím i spotřeba el. energie). 11. Životnost světlocitlivých snímačů je omezená. Digitální přístroje velmi rychle zastarávají jak morálně, tak technicky. 12. Fotografie uložené na jedné paměťové kartě (může se jednat o snímky z celé dovolené) ztratíte nebo vymažete o mnoho snadněji, než zničíte nebo poztrácíte několik desítek filmů. Nehledě na snímky uložené na nevyzpytatelných CD R nebo dokonce DVD R médiích. 13. Za extrémních povětrnostních podmínek si s digitální zrcadlovkou nezafotíte. 14. Pro jistou skupinu zákazníků, kteří používají jednorázové fotoaparáty, nemá digitální technologie zatím odpovídající alternativu. 15. Setkáte se i s názorem, že digitály svádí k bezhlavému cvakání a přispívají k devalvaci fotografie. S tlačítkem "delete" také často mohou zmizet i snímky z historického hlediska hodnotné. VÝHODY ANALOGOVÉ KLASICKÉ FOTOGRAFIE 1. Velmi nízká cena špičkových přístrojů vhodných i pro začátečníky (např. Canon EOS 3000 nebo EOS 300V za cca 5.000 12.000 Kč). Výsledky s těmito fotoaparáty se dají směle srovnávat s výsledky dosažitelnými těmi nejdražšími digitálními zrcadlovkami (např. Canon 1D nebo Nikon D2H cca 110.000 až 170.000 Kč). 2. Pokud použijete širokoúhlý objektiv, ten zůstane opravdu širokoúhlý. 3. Speciální filmy (s vyšší citlivostí ISO 400, 800, 1600) pro dané světelné podmínky jsou k dostání v širokém výběru. Navíc jejich zrnitost je výrazně nižší než u digitálních kompaktů při stejné citlivosti. 4. U klasických fotoaparátů lze libovolně pracovat s hloubkou ostrosti a lze jednoduše docílit i velmi malé hloubky ostrosti. Digitální kompakty něco takového vůbec neumožňují a i u pravých digitálních zrcadlovek může být hloubka ostrosti problémem. 5. Filmová zrcadlovka vám nezestárne. 6. Spotřeba baterií je značně menší než u digitálu. Nestane se vám, aby plně nabitý přístroj za dvě hodiny vypověděl službu, tak jak je to u digitálu bohužel běžné. 7. Vhodně uskladněný, vyvolaný film, stejně jako fotografie vyvolané klasickým postupem mají velmi dlouhou životnost. Na rozdíl od fotografií uskladněných na CD nebo vytištěných na fotopapír. 8. S kvalitní filmovou zrcadlovkou si zafotíte i na severním pólu. NEVÝHODY ANALOGOVÉ KLASICKÉ FOTOGRAFIE 1. Provozní náklady jsou vysoké. Nákup filmů, jejich vyvolávání a následné skenování, nebo zvětšování vybraných fotografií stojí peníze. Na běžné fotografování však stačí jeden druh filmu. 2. Od vyfocení shlédnete snímek nejdříve na vyvolaném negativu. Na digitálu jej vidíte hned. 3. Cesta k hotovému obrázku (ať už fotografii nebo elektornickému obrazu na monitoru počítače) je složitější než u digitálu. 4. Na extrémní světelné podmínky je potřeba se vybavit jiným druhem filmu. 5. Výroba identické kopie negativu je obtížná. Digitální fotografii rozmnožíte o mnoho jednodušeji a bez ztráty kvality. 6. Uskladnění negativů vyžaduje optimální podmínky, aby nedošlo k jeich degradaci.
14 Digitální fotografie POŘÍDIT TEDY DIGITÁLNÍ FOTOAPARÁT? Vysvětlili jsme si hlavní výhody i nevýhody digitální fotografie a teď stojíme před rozhodnutím, zda si digitální fotoaparát pořídit či nikoliv. Obávám se, že jednoznačná odpověď zatím neexistuje. Každý by se měl nejprve zamyslet, co od fotoaparátu očekává a jaké vlastnosti u něj ke své práci potřebuje. Pokud se ukáže, že možnosti klasického fotoaparátu nedostačují a digitální přinese uživateli větší výhody (převažující nevýhody digitálu a pořizovací náklady), rozhodně by o ní měl uvažovat. Jiné nároky má profesionální fotograf, který fotí divokou zvěř v rezervaci a jiné amatér, který dělá snímky jen o dovolené. Ten první si nejspíš pořídí ke svému klasickému profi tělu nějaké to profi digitální v ceně menšího osobního automobilu a ten druhý (pokud se nespokojí s kompaktem za pár tisíc) si pořídí digitál nižší nebo střední třídy v ceně desítek tisíc. ZÁVĚR Dozvěděli jsme se ve stručnosti něco o rozdílech digitální a klasické fotografie a také o výhodách té které z nich. Poznali jsme, že jednoznačné rozhodnutí pro přechod na digitální techniku zatím stále neexistuje (a to jsme neuvažovali ještě některé další vlastnosti, s nimiž se potkáme v následujících kapitolách. Budoucí vývoj nám ukáže, kudy se bude další cesta ubírat, ale už dnes je jasné, že digitální technologie se šíří značnou rychlostí a svým způsobem "převálcují" klasické analogové (v masovém měřítku zcela určitě). Zvláště poté, jestli přední výrobci těchto přístrojů uskuteční avizované snížení cen. Jistě zde nejsou vyjmenovány všechny klady a zápory obou technologií. Přístup každého fotografa je jiný a co pro někoho může být nevýhodou, to druhý uvítá nebo přejde bez povšimnutí. Spor mezi příznivci digitálu a kinofilmu bude zřejmě tak dlouhý jak dlouho obě technologie budou koexistovat vedle sebe.
Základní pojmy z oblasti Digitální fotografie 15 ZÁKLADNÍ POJMY Z OBLASTI DIGITÁLNÍ FOTOGRAFIE Jak se tvoří digitální obrázek, co je to pixel nebo dpi. To jsou v digitální fotografii pojmy, bez jejichž znalosti se neobejdete. Zároveň si v této kapitole povíme, jak se zařízení jako monitor a tiskárna liší z hlediska zobrazování digitálních obrázků. Zjistíte, proč je dobré znát dpi jednotlivých zařízení, která budete používat při práci s vašimi digitálními fotografiemi. Pro lepší pochopení elektronického (digitálního) snímání si vysvětlíme základní pojmy počítačové grafiky neboli digitálního vytváření obrázků. Barevné digitální snímání je založeno na skládání barev. Kromě vysvětlení tohoto principu zde najdete vysvětlení pojmu barevná hloubka, co je bit a byte. Tyto znalosti jsou předpokladem pro výpočty, jak velkou paměť bude zabírat váš barevný obrázek. VYTVÁŘÍME DIGITÁLNÍ OBRAZ Každý digitální obrázek si můžeme představit jako mozaiku skládající se z jednotlivých čtverečků. Síť vytvářející čtverce se nazývá rastr. Čtverce v rastru mohou mít menší nebo větší plochu. Záleží na tom, jak hustou síť máme k dispozici. Čím je síť hustší, tím ostřejší obraz získáme. Rastr digitálního obrazu se objeví na každém monitoru v okamžiku, kdy obraz dostatečně zvětšíte. To je ukázáno na následujících obrázcích (viz Obrázek 8 a Obrázek 9) Obrázek 9 10x zvětšený výřez Obrázek 8: Krajina s výřezem Obrázek 10: Přiřazení barevného odstínu každému místu v rastru
16 Digitální fotografie Začněme s nejjednodušším černobílým obrazem. Pro jednotlivé odstíny šedé mezi krajními mezemi si vytvoříme stupnici např. 0 do 255 nebo od 0 do 1023 podle toho jak jemné rozdíly si přejeme rozlišit. 0 bude představovat absolutní bílou a 255 černou. V principu jde o to přiřadit jednoznačně určenému místu v rastru číselnou hodnotu, která určuje barevný odstín v tomto místě. (viz Obrázek 10) Můžete se zeptat, proč potřebujeme tak velká množství odstínů, když lidské oko jich mezi černou a bílou rozliší mnohem méně než 256. Problém je v tom, že na některé odstíny je lidské oko více citlivé než na jiné. Navíc při různých digitálních úpravách obrázků na počítači dochází k zaokrouhlování na celá čísla a odstíny se ztrácejí. Proto je z hlediska kvality obrazu nejlepší snímat s maximálním rozlišením. Barevné obrazy jsou složitější, neboť musíte navíc porozumět skládání barev. O tom si povíme později. CO JE TO PIXEL? Čtvereček mozaiky, která tvoří digitální obraz, se nazývá pixel. Pixel je nejmenší element, který tvoří digitální obraz. V klasické fotografii je jeho obdobou krystalek (zrno) halogenidové soli ve světlocitlivé emulzi filmu. Pro digitální obrázky neexistuje standardní velikost pixelu, obdobně jako u filmu neexistuje standardní velikost zrna. Velikost zrna v klasické fotografii určuje kvalitu zobrazení, velikost pixelu určuje jakost digitálního obrázku. Na monitorech s vysokým rozlišením nebo na kvalitním tisku se jeví obraz jako ostřejší proto, že stejný počet pixelů je nahuštěn do menší plochy. Ostrost a detail závisí rovněž na vzdálenosti, ze které obraz pozorujeme. Z větší vzdálenosti se zdá obraz na monitoru s velkým rozlišením stejný jako na monitoru s rozlišením malým. To samé samozřejmě platí i pro kvalitu tisku. Množina pixelů je přesně uspořádána. Každý pixel je nositelem informace o barvě a jasu a má danou polohu. Barvám jednotlivých pixelů jsou přiřazena čísla. Tato čísla uspořádaná podle poloh jednotlivých pixelů pak vytvářejí datový soubor, který je vlastně elektronickým vyjádřením obrazu. Nejjednodušší způsob, jak vytvořit elektronický obraz, je vyfotografovat předlohu digitálním fotoaparátem nebo sejmout předlohu skenerem. CO ZNAMENÁ DPI? Už jsme si řekli, že pixel nemá žádnou standardní velikost v milimetrech či centimetrech. Přesto nás však zajímá, jak velkou fotografii mohu udělat ze souboru, který je tvořen daným množstvím pixelů. Předpokládá se, že požaduji kvalitu shodnou s fotografií vyrobenou chemickou cestou. Prostě takovou, na kterou jsme zvyklí, když si prohlížíme fotografie uložené v albech. Předpokládejme tedy, že máme k dispozici 6 megapixelovou fotografii 3000 x 2000 bodů. Pokud takovou fotografii vytisknete na papír velikosti 9 x 13cm (běžná pohlednice) je možné si položit otázku: Kolik bodů se zhustí na 1 cm fotografie? nebo také Bude taková fotografie kvalitní? Snadno se vypočítá, že 3000 bodů horizontálně se zhustí na 13 cm neboli hustota bodů bude 3000/13=230 bodů na 1 cm a 2000 bodů vertikálně se zhustí na 9 cm, takže 2000/9=222 bodů/cm. V praxi se však vžilo udávat tyto hodnoty ne na 1cm ale na palec (Američané na nějaké centimetry neslyší) a zavedl se pojem dpi (dots per inch), neboli počet bodů na palec. Pro vás, co se chcete více zabývat digitální fotografií, bude určitě dobré si pak zapamatovat, že inch neboli palec je 2,54 cm. Dot per inch (DPI, bodů na palec) není tak nic jiného, než hustota tisku. V našem příkladě je tedy velikost pohlednice 9 x 13 cm převedená na palce 9/2,54 = 3,54 a 13/2,54=5,12. Hustota tisku je potom 3000/5.12=586 dpi a 2000/3,54=565 dpi.
Základní pojmy z oblasti Digitální fotografie 17 V tiskařské praxi se za standard vysoce kvalitního tisku považuje 300 dpi (odpovídá 120 bodům/cm) a hustota tisku kolem 150 dpi (60 bodů/cm) je považována za rozumné minimum. Často však bohatě stačí i 100 dpi (40 bodů/cm). V praxi je užitečný i opačný pohled: Jakou největší kvalitní fotografii lze udělat z digitálního podkladu např. 3000x2000 bodů? Detailně si o problematice počtu pixelů a velikosti fotografie povíme později. JAK JE TO S DPI U MONITORU, TISKÁRNY A SKENERU? Jednotlivá zařízení mají různé dpi. Začněme nejprve s monitorem. Velikost pixelu určuje rozlišení monitoru nebo obrazovky televizoru. Pro monitor s nízkým rozlišením specifikace udává hodnotu 640x480, kde první číslo udává počet pixelů vodorovně přes obrazovku a druhé číslo počet pixelových řádek. Za monitor se středním rozlišením se považuje přístroj s obrazovkou 800 x 600, kvalitní monitor s vysokým rozlišením pak 1024x768 a více. Velikost pixelu monitoru závisí ještě na úhlopříčce monitoru. Pro kvalitní zobrazení se požaduje 72 dpi nebo také 72 pixelů na palec. Pro srovnání 14ti palcový PC monitor má úhlopříčku obrazu kolem 35 cm při stranách 29 x 19 cm. Dnešní standard rozlišení takových monitorů je 1024x768 bodů. Z toho jasně vyplývá, že monitor zobrazuje v kvalitě, tj. hustotě bodů 1024/29=35 bodů/cm neboli 90 dpi. Pokud tedy pozorujete fotografie na takovém monitoru a pokud se vám zdají dostatečně kvalitní tak vezte, že pozorujete kvalitu tisku 90 dpi. Hodnoty dpi pro monitory s různou úhlopříčkou udává následující tabulka (viz Tabulka 1). Srovnání s běžnou televizí o úhlopříčce 72 cm (29 ) dopadne ještě zajímavěji. Taková televize má rozměry viditelného obrazu cca 53x40 cm a rozlišení televizního signálu v DVD kvalitě je 720x576 bodů. Zobrazení tedy vychází na nějakých 36 dpi. Tabulka 1: Hodnoty dpi pro monitory s různou úhlopříčkou Samozřejmě, že oba tyto příklady trochu kulhají. Zejména prokládané způsoby televizního zobrazování lze jen obtížně srovnat s fotografií, nicméně pro představu dpi v praxi to může posloužit velmi dobře. U fotografie požadujeme rozlišení mnohem vyšší, než je schopen poskytnout i velmi kvalitní monitor. Jako hraniční se uvádí hodnota 300 dpi. Špičkové inkoustové tiskárny míchající kapičky barevných inkoustů jsou schopny dosáhnout i mnohem větších rozlišení (do 1700 dpi). Skener je zařízení, které převádí obrazovou předlohu na digitální soubor jednotlivých pixelů. Ve fotografické praxi používáme dva typy skenerů: plošné pro digitalizaci tištěných předloh a filmové, které digitalizují obrázky z průhledného filmu. Plošné skenery mívají rozlišení do 1200 dpi. Kvalitní filmový skener do domácí digitální fotolaboratoře by měl mít v dnešní době rozlišení 4000 dpi. Obrázek 11: Hustota bodů (DPI) u televize
18 Digitální fotografie Obrázek 12: Filmový skener Nikon Coolscan 4000 Obrázek 13: Plošný skener Hewlett Packard JAK SE SKLÁDAJÍ BARVY? Světlocitlivá čidla jsou schopna rozlišit pouze jas dopadajícího světla. Proto první digitální fotoaparáty byly černobílé. Barevné snímání využívá principů skládání barev. Základem barevného snímání je fyzikálním zákon, který říká, že složením různých odstínů základních barev červené (R red), zelené (G green) a modré (B blue) lze vytvořit jakoukoliv barvu. Smícháním stejného množství červené (R) a zelené (G) vzniká žlutá (Y yellow), která je pak doplňkovou barvou k modré. Smícháním stejného množství červené (R) a modré (B) vzniká purpurová (M magenta), která je pak doplňkovou barvou k zelené. Smícháním stejného množství zelené (G) a modré (B) vzniká azurová (C cyan), která je pak doplňkovou barvou k červené. Smícháním červeného, zeleného a modrého světla vzniká bílé světlo. Smícháním doplňkových barev (CMY) vzniká černá (K black). Tyto základní principy jsou ukázány na následujícím obrázku. Skládání základních barev RGB se využívá v digitálních fotoaparátech pro snímání barevného obrazu. Při tisku se naopak používá doplňkových barev CMY a černé (K), neboť namíchat černou smícháním doplňkových barev CMY je v praxi obtížné Obrázek 14: Skládání barev CO JE BIT? Slovo bit pochází z anglického binary digit a znamená dvojkové číslo, vyjadřující v jakémkoliv digitálním systému pouze dvě hodnoty: O (nulu) a 1 (jedničku). 8 bitů (řada osmi jedniček nebo nul) dá dohromady jeden byte. V jednobitové soustavě jste schopni rozlišit pouze dva odstíny: černý a bílý. Z kombinatoriky si ještě možná pamatujete, že z jedniček a nul vytvoříte 2 3 trojic t.j. (0,0,0), (0,0,1), (0,1,0), (1,0,0), (0,1,1), (1,1,0), (1,0,1) a (1,1,1). Jednotlivým trojicím pak v desítkové soustavě odpovídají čísla od 0 do 7. Osmic bude 2 8 t.j. 256, desetic 2 10 t.j. 1024 atd. Dříve jsme hovořili o stupnici odstínů pro pixely, které vytvářejí digitální obrázek. Hodnota 256 nebo 1024 pak představují počet odstínů, které odlišíme mezi oběma krajními mezemi. V případě, že se nazabýváme barevným snímáním, jedná se o odstíny šedé. U barevného snímání pak o odstín červené (R), zelené (G) a modré (B) současně.
Základní pojmy z oblasti Digitální fotografie 19 CO JE BAREVNÁ HLOUBKA? V případě, že chceme vytvořit barevný obraz, musí každý pixel takového obrazu obsahovat informaci o odstínu tří základních barev RGB nebo doplňkových barvách CMYK. Většina digitálních fotoaparátů používá v současné době pro každou základní barvu 8 mi bitové rozlišení t.j. rozlišuje 2 8 = 256 odstínů. Vzhledem k tomu, že pro popis barevného pixelu potřebujeme sejmout všechny tři základní barvy a pro každou pak potřebujeme 8 bitů, hovoříme pak o snímání ve 24 bitové barevné hloubce. To už znamená 2 24 neboli více než 16 miliónů barevných odstínů. Skenery s desetibitovou hloubkou na každý ze tří barevných kanálů pak dávají barevné rozlišení ještě vyšší. Je jasné, že čím více odstínu je k dispozici, tím barevně věrnější bude obrázek. Je nutné vždy zvažovat, jakou kvalitu budete potřebovat. Větší rozlišení znamená více blokované paměti. Lidské oko má jen omezenou barevnou citlivost, která je menší, než ta, kterou rozliší vyspělá technika. POČÍTÁME PIXELY, VELIKOST FOTOGRAFIE Práce s obrázky a digitální fotografování je vždy o šetření s paměťovými kartami fotoaparátu a částečně i počítače. Proto je důležité naučit se počítat velikosti obrázků a používat pouze rozlišení, které potřebujete. Něco jiného je obrázek pro web a obrázek, který chceme vytisknout jako fotografii. V této části najdeme odpovědi třeba na otázky typu: Jak velkou fotografii mohu udělat ze souboru s daným množstvím pixelů? Kolik bodů se zhustí na 1cm fotografie o daném rozměru při zvoleném rozlišení? Jak velké rozlišení snímacího čipu je u digitální fotografie potřeba? (Kolika megapixelový fotoaparát je tedy užitečné mít?) Je rozlišení (velikost v pixelech) fotografie dostatečná pro kvalitní zobrazení na daném monitoru? Jaká je velikost souboru (v MB), který obsahuje fotografii o daném rozměru a dpi? Jaké rozlišení fotografie použít při zasílání fotek do fotolabu? Již víme, že pixel nemá žádnou standardní velikost nebo tvar. Jeho rozměry a tvar jsou určeny přístrojem, který slouží k jeho zobrazení nebo k jeho vytištění. Pixely obrázku jsou něco jiného než pixely světlocitlivých čidel digitálních fotoaparátů. Rovněž již víme co je dpi a jak je to s touto hodnotou u jednotlivých zařízení. Nyní se naučíme s pixely a barevnou hloubkou počítat. Neradi si pamatujeme vzorečky a nenosíme rádi kalkulačky. Naštěstí nám bude stačit trojčlenka a znalost, že palec neboli inch má 2,54 cm. Dobré je rovněž zapamatovat si rozlišení zobrazovacích zařízení, která používáte. PŘÍKLAD 1 Chci vytisknout fotografii o šířce 20 cm a délce 30 cm. Tisk bude mít rozlišení 300 dpi. Jak velký soubor v pixelech budu potřebovat? Šířka v pixelech bude 300 x 20 / 2,54 pixelů. Pro délku 30 cm pak 300 x 30 / 2,54 pixelů. To je 2362 x 3543 pixelů neboli 8,368 Mpixelu. Pokud si potrpíte na vzorce, vypadá následovně: velikost požadované fotky dpi tiskárny velikost digitálního obrázku v pixelech = 2,54
20 Digitální fotografie PŘÍKLAD 2 Chci vytisknout 6 megapixelovou fotografii (rozlišení 3000x2000 bodů) na papír o velikosti 9 x 13 cm. Kolik bodů se zhustí na 1 cm papíru? Jaké bude DPI tohoto tisku? 3000 bodů horizontálně se zhustí na 13 cm hustota bodů bude 3000/13 = 230 bodů na 1 cm 2000 bodů vertikálně se zhustí na 9 cm hustota bude 2000/9 = 222 bodů/cm. Velikost pohlednice 9 x 13 cm převedená na palce je: 9 cm / 2,54 = 3,54 inch a 13 cm / 2,54 = 5,12 inch Hustota tisku je potom 3000/5,12=586 dpi 2000/3,54=565 dpi. PŘÍKLAD 3 Jakou největší kvalitní fotografii lze udělat z digitálního podkladu s rozlišením 3000x2000 bodů? Pro kvalitní tisk uvažujeme hustotu 300 DPI. 3000 bodů horizontálně představuje při 300 DPI šířku: 3000/300 = 10 palců = 25,4 cm 2000 bodů vertikálně představuje při 300 DPI výšku : 2000/300 = 6,67 palců = 16,9 cm Pošlete li tedy do studia 3000x2000 bodů velkou fotografii a přidáte li informaci, že fotka má 300 dpi, studio vám již bez jakýchkoliv otázek vyrobí fotku o velikosti 25,4 x 16,9 cm. PŘÍKLAD 4 Jak velkou fotografii mohu maximálně vytisknout, pokud diapozitiv kinofilmového formátu oskenuji filmovým skenerem s rozlišením 4000 dpi? Tisk bude proveden na tiskárně při rozlišení 300 dpi. Postup: 1. rozměry kinofilmového políčka v centimetrech přepočteme na palce Políčko kinofilmu s rozměry 2,4 x 3,6 cm má v palcích rozměr: 2,4/2,54 x 3,6/2,54 = 0,95 x 1,42 2. Vypočteme velikost souboru v pixelech po oskenování s rozlišením 4000 dpi: Skener s rozlišením 4000 dpi převede tento obraz na soubor 3800 x 5680 pixelů. 3. Vypočteme rozměry fotografie v cm: Pokud budeme tento soubor tisknout s rozlišením 300 dpi, bude velikost fotografie: 3800/300 x 5680/300 palců. Hodnotu v centimetrech získáme vynásobením 2,54. Maximální velikost fotografie je pak 32 x 48 cm.
Základní pojmy z oblasti Digitální fotografie 21 PŘÍKLAD 5: Mám obrázek velikosti 2048 x 1280 pixelů. Jaké rozměry v palcích bude mít tento soubor pixelů při požadovaném rozlišení 72 dpi? Je velikost tohoto souboru dostatečně velká pro kvalitní zobrazení na monitoru s úhlopříčkou 19 palců? Postup: Monitory se liší podle typu obrazovky. Proto až si budete tyto věci počítat pro svůj monitor, podívejte se do specifikace. Výpočet proveďme pro monitor Philips 109 P s plochou obrazovkou, který je dobrým řešením pro domácí digitální fotokomoru díky režimu autokalibrace a konstrukci obrazovky. Rozměry obrazovky jsou 14,4 x 10,8 palce. Skutečný rozměr úhlopříčky pro tento tzv. 19 palcový monitor je 18 palců (dáno plochou obrazovkou). Nejprve přepočteme pixely obrázku na velikost obrázku v palcích při rozlišení 72 dpi šířka: 2048 : 72 = 28,4 palců výška:1280 : 72 = 17,8 palců Porovnáme rozměry obrázku s rozměry obrazovky 28,4 x 17,8 je větší než 14,4 x 10,8 palce. To znamená, že rozlišení obrázku je více než dostatečné. Podívejme se, zda nestačí obrázek s rozlišením 1024 x 728. šířka: 1024 : 72 = 14,2 palců výška: 728 : 72 = 10,1 palců 14,2 x 10,1 je již menší než 14,4 x 10,8 palce. Vzhledem k tomu, že rozdíl není tak velký, vidíte, že je tak akorát na hranici kvalitního rozlišení pro tento monitor. Bude lepší použít trochu vyšší rozlišení. V praxi různých rozlišení obrázků docilujete nastavením na digitálním fotoaparátu nebo úpravou souboru oskenovaného obrázku v grafickém editoru. Dalšími důležitými výpočty, které je dobré umět, jsou výpočty velikostí pixelových souborů. To je nutné pro odhad velikosti paměťového média, které budeme potřebovat pro uložení svých fotografií. Pro takový výpočet musíte znát barevnou hloubku, ve které byly pixely nasnímány. U digitálních fotoaparátů je to nyní nejčastěji 8 bitů na jednu základní barvu t.j. 8 x 3 = 24 bitová barevná hloubka. Existují však i fotoaparáty a skenery, které mají na jeden pixel 30 nebo 36 bitů. PŘÍKLAD 6: Na tiskárně s rozlišením 300 dpi chci vytisknout fotografii rozměru 20 x 30 cm. Jaká bude velikost tohoto obrázku v případě, že byl nasnímán ve 24 bitové barevné hloubce? Postup: 1. nejprve přepočteme velikost 20 x 30 cm na pixely za předpokladu, že rozlišení obrázku je 300 dpi 300x20/2,54 x 300x30/2,54 = 2362 x 3543 pixelů 2. dále přepočteme pixely na bity za předpokladu, že jeden pixel je vyjádřen 24 bity
22 Digitální fotografie 2362 x 3543 x 24 = 2 x 10 8 bitů 3. Bity na bajty přepočteme jednoduchým vydělením hodnotou 8. 2 x 10 8 bitů / 8 = 25,1 Megabyte Velikost souboru, který pošleme na tiskárnu bude 25,1 MB Obdobně si můžeme vypočítat i minimální velikost pixelového souboru fotografie, kterou chceme zobrazit na monitoru. K tomu si potřebujete změřit rozměry obrazovky monitoru. Pro rozlišení monitoru pak použijete hodnoty 72 dpi. PŘÍKLAD 7: Jaká je minimální velikost pixelového souboru fotografie, kterou chceme zobrazit na 19ti palcovém monitoru o velikosti 37,5 cm x 30 cm( Pro rozlišení monitoru použijte hodnoty 72 dpi). Jaká bude velikost tohoto obrázku v případě, že byl nasnímán ve 24 bitové barevné hloubce? Postup: 1. Pro přepočet velikosti 37,5 x 30 cm na pixely za předpokladu, že rozlišení obrázku je 72 dpi dostáváme: 72x37,5/2,54 x 72x30/2,54 = 1063 x 850 pixelů 2. dále přepočteme pixely na bity za předpokladu, že jeden pixel je vyjádřen 24 bity 1063 x 850 x 24 = 21 685 200 bitů 3. Bity na bajty přepočteme jednoduchým vydělením hodnotou 8. 21685200 / 8 = 2710650 byte = 2710650/1024 MegyByte = 2,65 MB U všech výpočtů velikostí souborů není brána v úvahu možná komprimace dat, a to jak s úbytkem či bez úbytku kvality obrázku. Právě komprimace dat s úbytkem kvality je základem dnes nejběžnějšího obrázkového formátu typu jpeg, ale o tom až v další části. MEGAPIXELY A VELIKOST FOTOGRAFIE A pomalu se dostáváme k důležitému závěru. Kolika megapixelový je tedy užitečné mít fotoaparát? Nebo jinak. Jak velké rozlišení snímacího čipu je u digitální fotografie potřeba? Fotografické firmy se dnes předhání, která vyrobí ten "nejlepší" čip či senzor s nejvyšším rozlišením. Jak to vlastně s tou honbou za nedosažitelnou dokonalostí je? Potřebuje skutečně každý fotoamatér přístroj o rozlišení mnoha miliónů bodů anebo bohatě stačí 3 Mpix, které se dnes stávají velmi dostupnými? Odpověď stojí a padá (ostatně jako vždy) na tom, jak velké a jak kvalitní fotografie od fotolabu požadujeme. Rozlišení snímků se udává v tzv. bodech (anglicky "pixel") a obecně zažitý trend nám říká, že čím více těchto bodů máme, tím lépe. V případě prohlížení na počítači anebo dokonce v případě webové grafiky je to samozřejmě hloupost. Snímky jsou velké, po internetu se špatně posílají a ten, kdo je doma připojený
Základní pojmy z oblasti Digitální fotografie 23 modemem by vám za takto objemné snímky asi moc nepoděkoval. Nicméně pokud jako výstupní médium zvolíme fotografický papír (který k tvorbě fotografií používají digitální minilaby) je situace poněkud jiná. Každý fotograf, i ten největší začátečník si dovede představit, co dostane, pokud si nechá udělat fotografii o rozměrech 10 x 15 cm. A tady právě začíná ta pravá hra s digitální fotografií aparát vám neřekne jaké rozlišení k dosažení těchto rozměrů potřebujete. On totiž ani nemůže! Do hry totiž vstupuje faktor číslo dvě. Tím je pracovní rozlišení osvitové jednotky minilabu! Rozlišení fotografie nám říká pouze to, jak hustou síť bodů je schopný zaznamenat snímací čip bez jakéhokoli vztahu k nějakým rozměrovým jednotkám. Při tvorbě fotografie však dochází k přesně opačnému jevu. Obrázek 15: Například z 6 megapixelového fotoaparátu lze bez problémů pořídit i velmi kvalitní fotografie formátu 40x60cm. Pro jednoduchost si vezměme, že rozlišení osvitové jednotky je dáno hodnotou 100 dpi. Co tento údaj znamená? Jednotka dokáže vykreslit 100 bodů na palec (z anglického "dot per inch"), což v našich zeměpisných délkách, kde se řídíme soustavou jednotek SI znamená, že přístroj zvládne na jeden centimetr "natěsnat" zhruba 40 bodů (1 palec = 2,54 cm). Při těchto hodnotách bychom pro nejkvalitnější výtisk fotografie o rozměrech 10 x 15 cm potřebovali rozlišení fotografie 400 x 600 pixelů. To je celý trik! Jednoduché, že? Jedinou menší komplikací při tomto výpočtu je jen přepočet našich centimetrů na anglické palce. Osvitové jednotky však pracují z mnohem vyšším rozlišením, protože uvažovaných 100 dpi by bylo přeci jen málo a "vytištěné body" bychom rozeznali prakticky pouhým okem. Většina současných jednotek pracuje s rozlišením 300 400 dpi. Uveďme si proto pro tyto hodnoty jednoduchou přepočtovou tabulku (viz Tabulka 2) a také tabulku maximálního rozlišení snímku pro n Megapixelový fotoaparát (viz Tabulka 3). Tabulka 2: Tabulka požadovaného rozměru snímku v pixelech pro daný rozměr fotografie Tabulka 3: Tabulka maximálního rozlišení snímku pro n Megapixelový fotoaparát Rozměry fotografie v cm Rozměry snímku v pixelech rozlišení 100 dpi rozlišení 300 dpi rozlišení 400 dpi 9 x 13 355 x 512 1063 x 1535 1417 x 2047 10 x 15 394 x 591 1181 x 1772 1575 x 2362 13 x 18 512 x 709 1535 x 2126 2047 x 2835 15 x 21 591 x 827 1772 x 2480 2362 x 3307 20 x 30 788 x 1181 2362 x 3543 3150 x 4724 30 x 45 1181 x 1772 3543 x 5315 4724 x 7087 40 x 60 1575 x 2362 4724 x 7087 6299 x 9449 Rozlišení fotoaparátu Rozlišení snímku (v pixelech) 1 Mpix 1280 x 960 2 Mpix 1632 x 1224 3 Mpix 2048 x 1536 4 Mpix 2272 x 1704 5 Mpix 2560 x 1920 6 Mpix 3008 x 2000 8 Mpix 3500 x 2300 Z tabulek vidíme, že na snímky o rozměrech 10 x 15 cm nám 3 Mpix snímací čip bohatě stačí. Ještě bych upozornil, že v tomto případě půjde ve výsledku o špičkovou kvalitu. Pokud se spokojíme s normální kvalitou snímku, můžeme jít i o jeden či dva stupně výš.