Projekt oblasti podpory OP VK Další vzdělávání Zpracování fotografie Miroslav Podhrázský metodika přednášky
Metodika zpracování fotografie Fotografie zastupuje v dnešní době informačních technologií častou formu sdělování informací. Existují i novější prostředky pro uchovávání a distribuci obrazových dat, přesto si fotografie uchovává svoji pozici. S přechodem analogové fotografie na digitální se navíc otevřely nové cesty jejich zpracování. Digitální fotografie nám nabízí možnosti úprav, které by bylo potřeba v oblasti analogové fotografie provést změnou celé scény již při fotografování, v grafických editorech bez obav o destruktivní vliv na původní fotografii. Všechny tyto úpravy můžeme nazvat počítačovou postprodukcí. Pojem postprodukce je znám především z filmové tvorby, kdy zastupuje proces zpracování natočeného filmového materiálu do použitelné podoby. Ve fotografii funguje stejně. Přestože jsou tyto operace dostupné pro každého v mnoha editorech, tak pojmem postprodukce myslíme především úpravy v oblasti profesionální fotografie. Nástroje pro zpracování fotografií Pro zpracování fotografií se nám nabízí celá řada nástrojů, ve kterých můžeme dosáhnout požadovaného výsledku. O budoucích možnostech zpracování fotografie musíme uvažovat už během fotografování. Je zbytečné fotografovat rovnou černobíle, když černobílé fotografie můžeme dosáhnout mnohem lépe zpracováním barevné fotografie v počítači. Také formát pořizovaných fotografií je důležitý. Dnešní technika nám nabízí vytvoření tzv. digitálního negativu, který nám nabízí spousty možností ještě před vyvoláním fotografie do digitální obrazové podoby. Tento formát nazýváme RAW. Většina výrobců fotoaparátů nabízí na jejich zpracování vlastní program. Pro úpravy fotografii existují placené nebo neplacené programy. Z neplacených můžeme zmínit například GIMP. Většina z nich má podobné základní principy ovládání. Z placených programů jde o řadu programů Adobe Photoshop. Základní pojmy RAW Jeho název vznikl z anglického slova raw, což znamená syrový, nezpracovaný. Tento formát vznikl jako protiklad negativu v analogové fotografii. Samotný soubor ve formátu RAW neobsahuje hotový obrázek, ale data pro jeho vytvoření. Jsou to data z obrazového snímače fotoaparátu. V tomto formátu je uložen, pro různé parametry, vždy určitý rozsah hodnot. Změnou těchto hodnot se zabýváme. Samotný název formát RAW je spíš pro skupinu souborů se stejnými vlastnostmi různých výrobců fotoaparátu. Tyto soubory nejsou navzájem kompatibilní. Obsahují však naprostou většinu stejných nastavení. Od kterého výrobce fotoaparátu soubor pochází, zjistíme podle přípony souboru. Formát RAW je většinou používán výhradně mezi profesionálními fotografy. Pro běžné fotografie je jeho využití zbytečné nebo až zdlouhavé. Je také potřeba mít určitou znalost problematiky. Soubor ve formátu RAW také zabírá mnohem více místa oproti klasickým obrazovým datům, protože obsahuje škálu různých hodnot pro každé nastavení. Při exportování do finálního snímku se nepoužité hodnoty vymažou. Výhody používání RAW formátu jsou především efektivně využité možnosti obrazových dat při pořízení fotografie. Dává nám příležitost změnit mnohá nastavení, která se při focení do formátu JPEG provádějí automaticky nebo podle námi přednastavených hodnot. Po vyfotografování už nemůžeme tyto hodnoty změnit. RAW nám to však umožňuje. A můžeme tak vyvolat z jednoho zdrojového Zpracování fotografie 3
Obr. 2 Snímek po úpravě v programu Obr. 1 Ateliérová fotografie, lehce upravená v programu souboru poměrně dost rozdílné fotografie. Všechny úpravy jsou navíc bezztrátové a veškerá nastavení nám nijak neubírají na kvalitě snímku. Vždy je možné vrátit se k původním hodnotám. Možnosti formátu RAW ale nejsou neomezené. Vždy se můžeme pohybovat v jen určitém rozmezí. Obr. 3 Snímek před úpravou Retuše Retuše jsou dnes nedílnou součástí počítačové postprodukce. Často jsou dnes brány spíše negativně. Jestli jsou nebo nejsou z morálního hlediska retuše potřebné, se v této práci nezabýváme. Dnes už prakticky nenajdeme snímek, který by nebyl nějak upraven před jeho publikací například v masmédiích. Pomocí retuší se snažíme především zvýraznit na fotografii to, co chceme sdělit a naopak potlačit rušivé součástí snímku. Mnoho věcí můžeme ovlivnit úsilím již během pořizování fotografie. Ne vždy je to možné technicky nebo finančně. Retušování provádíme v grafických editorech jako jsou Adobe Photoshop, Gimp a další. Černobílá fotografie Pro převod do černobílé fotografie lze použít několik postupů. Nejrychlejší v programu Adobe Photoshop je úprava převod do černobílé (Black & White). Provede denaturaci a pro jednotlivé barevné kanály nastaví automaticky nejoptimálnější hodnoty. Pro tento převod poskytuje Zpracování fotografie 4
Adobe Photoshop šest barevných kanálu. Nad základní kanály, červený (Reds), zelený (Greens) a modrý (Blues), to jsou žlutý (Yellows), azurový (Cyans) a purpurový (Magentas). Další metodou je přechodové mapování (Gradient Map), kdy se přechod od černé do bílé mapuje na body od nejtmavších po nejsvětlejší fotografie. Plynulost a rychlost přechodu jde libovolně měnit. Černobílé fotografie vytvořené těmito úpravami často potřebují upravit kontrast. Většinou dochází ke snížení kontrastu. Pro základní úpravu kontrastu slouží funkce jas/kontrast (Brightness/Contrast). CMYK a RGB vrstvy Veškeré základní práce a úpravy provádíme v RGB prostoru (obrazu složeném z různých odstínů červené zelené a modré barvy). Použití tohoto prostoru je logické, protože dnešní monitory neumí zobrazit jinou paletu barev. Nejznámější je barevný prostor CMYK, který je určený především pro tisk. Využitím barevných kanálů v jiných barevných prostorách však lze využít pro oživení fotografie v RGB. Fotografii pro převod je nutno nakopírovat do nového RGB projektu a až po vložení ho nakonvertovat do CMYK prostoru. Jednotlivé kanály si pak můžeme libovolně vkládat do původního projektu. Vrstvy nenesou určitou vrstvu barvy, ale informace o tom, kde na fotce je určitý jas určité barvy v CMYK prostoru. Touto vrstvou nahradíme jednoduše podobnou informaci v našem RGB prostoru. Informací o žluté barvě v CMYK prostoru můžeme nahradit informaci o červené barvě v RGB prostoru. Obr. 5 Produktová fotografie v ateliéru minimálně upraveno Obr. 4 Barevná fotografie převedená do černobílé Zpracování fotografie 5
Historie fotografie Projekce obrazů na plochu je známá již po staletí. Takzvané camera obscura a camera lucida byly umělci využívány již v 16. století. Tyto jednoduché přístroje ovšem zachycený obraz neuměly nijak ustálit, pouze promítaly objekty před nimi. Camera obscura doslova přeloženo znamená temná místnost. Za první fotografii je považován snímek, který zhotovil roku 1826 francouzský vynálezce Joseph Nicéphore Niépce na vyleštěnou cínovou desku pokrytou petrolejovým roztokem asfaltu. Vznikl ve fotopřístroji, a čas expozice byl celých osm hodin za slunného dne. Tento zdlouhavý proces se ukázal býti slepou uličkou a Niépce začal experimentovat se sloučeninami stříbra, přičemž vycházel z poznatků Joanna Heinricha Schultze, který zjistil, že směs křídy a stříbra tmavnou, pokud jsou osvětleny. Niépce a umělec Jacques Daguerre zdokonalili existující proces na bázi stříbra společně. V roce 1833 Niépce umírá a nechává své poznámky Daguerrovi. Ten, přestože neměl příliš zkušeností s vědou, učinil dva klíčové objevy. Zjistil, že pokud stříbro nejprve vystaví jódovým parám, pak snímek exponuje a nakonec na něj nechá působit rtuťové výpary, získá viditelný a nestálý obraz. Ten pak lze ustálit ponořením desky do solné lázně. V roce 1839 Daguerre oznámil, že objevil proces využívající postříbřenou měděnou desku, nazval jej daguerrotypie. Podobný proces dodnes využívají fotoaparáty Polaroid. Francouzská vláda patent koupila a dala jej ihned k volnému užití (public domain). Na druhé straně kanálu La Manche, William Fox Talbot objevil již dříve jiný způsob, jak ustálit obraz získaný pomocí stříbrné expozice, ale udržoval jej v tajnosti. Poté, co četl o Daguerrově vynálezu, Talbot svůj proces zdokonalil tak, aby byl dostatečně rychlý a citlivý pro snímání lidí, a v roce 1840 oznámil vynález calotypie. Listy papíru potáhl vrstvou chloridu stříbrného pro vytvoření okamžitého negativního obrazu, který může být použit k vytvoření libovolného množství kopií, což se podobá i dnešnímu běžnému negativnímu procesu. Talbot si proces patentoval, čímž značně omezil jeho používanost. Po zbytek života pak soudní cestou obhajoval svůj patent a nakonec svojí práce na poli fotografie zanechal. Později ale Talbotův proces zdokonalil George Eastman a ten je používán dodnes. Také Hippolyte Bayard vyvinul způsob, jak fotografovat, ale s oznámením vynálezu se zpozdil a není proto počítán mezi objevitele fotografie. V roce 1851 vynalezl Frederick Scott Archer mokrý kolodiový proces, později použitý Lewisem Carrollem. Počátky rozšíření fotografie V roce 1884 vyrobil George Eastman první fotografický film, který zbavil fotografy nutnosti nosit s sebou těžké skleněné fotografické desky a jedovaté chemikálie. V roce 1888 uvedl první filmový fotoaparát pod obchodním názvem Kodak. Rok 1925 byl na trh uveden fotoaparát Leica, používající 35 mm film, který se od té doby stal standardem maloformátové fotografie. Od roku 1935 jsou na trhu i barevné filmy, v roce 1963 vyvinula firma Polaroid emulze umožňující vytvářet barevné snímky, které nepotřebovaly žádné další zpracování, a fotografie se na nich objevila několik minut po expozici tzv. okamžitá fotografie. VYNÁLEZ DIGITÁLNÍ FOTOGRAFIE V roce 1969 vynalezli George Elwood Smith a Willard Boyle snímače typu CCD a v následujícím roce zabudovali CCD do fotoaparátu. Teprve roku 1981 společnost Sony vyrobila první fotoaparát, který místo filmu na chemickém principu zaznamenával obraz na elektronické prvky CCD. Jeho analogové výstupy se zapisovaly na disketu. Hlavním tahounem vývoje byla v osmdesátých letech firma Kodak. První komerčně šířený digitální fotoaparát byl Apple QuickTake 100 z roku 1994. V běžném Zpracování fotografie 6
prodeji byly digitální fotoaparáty od roku 1996 i v Česku. Po roce 2000 aparáty používající digitální záznam začaly vytlačovat běžné kinofilmové. BAREVNÁ FOTOGRAFIE Fyzikální princip barevné fotografie poprvé předvedl James Clerk Maxwell v Londýně 17. května 1861. Promítl na plátno současně tři černobílé snímky barevné řádové stuhy přes červený, zelený a modrý filtr, které byly předtím exponovány přes filtry stejných barev. Prokázal tak princip aditivního míchání barev. Ve skutečnosti však byla použitá exponovaná fotocitlivá emulze necitlivá na červenou barvu. Místo červené byla na snímku přes červený filtr exponována okem neviditelná ultrafialová část spektra. Prakticky však byla tato technika kvůli své komplikovanosti nepoužitelná. Na výzkumy Jamese Maxwella navázal Louis Ducla du Hauron. Od roku 1862 pracoval několik let na praktickém způsob záznamu barevných fotografií pomocí dvou barevných systémů: subtraktivního (žlutá, azurová, purpurová) a aditivního (červená, zelená, modrá) barevného systému. Roku 1868 tyto metody patentoval. Osvítil bromostříbrnou kolodiovou desku výtažkovými filtry a zhotovil tak diapozitivy zabarvené do červena, modra a žluta. Tyto tři části pak musely být k získání konečné fotografie zcela přesně položeny přes sebe. Kvůli vysokým nákladům této metody se však v praxi mnoho nepoužívala. Jednou z prvních barevných fotografií je Landscape of Southern France, pořízená subtraktivní metodou r. 1877. Zároveň s Hauronem objevil podobný systém Charles Cros, který později s Hauronem spolupracoval. Roku 1888 F. E. Ives vyvolal tříbarevnou fotografii. Tu pak Němec A. Miethe od roku 1903 používal v praxi. A. Miethe vynalezl také panchromatické zcitlivění pro reprodukci barevných tónů. Dalšími, kdo se zabýval barevnou fotografií byli roku 1904 v Lyonu bratři Auguste a Louis Lumièrové, kteří představili první autochromové desky, které se daly reprodukovat barevným tiskem a umožnili v praxi vyrobit fotografii jedním jediným snímkem. DATA TRESOR DISC: Technologie DTD DATA TRESOR DISC je unikátní technologie pro dlouhodobé uchovávání dat. Záznamová vrstva je vytvořena plasmovým naprašováním kovových prvků a je výrobně jedinečná. Naprašované anorganické materiály nepodléhají, oproti standardnímu DVD+R, přirozenému stárnutí. Pečlivým výběrem prvků pro jednotlivé vrstvy je zajištěna stálost zaznamenaných dat. Odolnost vůči světlu, UV záření, vlhku, zvýšeným teplotám, magnetismu i radiaci. Pro skladování DATA TRESOR DISCu vyhovují běžně užívané prostory, bez nutnosti speciální temperace. Vyloučením periodické kontroly dat a přezálohování je DATA TRESOR DISC ekologický, levnější a ušetří práci. Data jsou bezpečně uchována a archivována na generace - zapsaná data nelze smazat, ani přepsat. Disk lze použít ve většině zapisovacích a čtecích DVD mechanikách, včetně Blu-ray. Technologie DTD se odlišuje od ostatních CD-R, DVD-R/+R především v záznamové vrstvě. Původní organická je u DTD nahrazena anorganickými keramicko-kovovými materiály, které lépe chrání data před vlivy prostředí. Nedochází tak k přirozenému stárnutí záznamové vrstvy, jako u předešlých organických disků. STÁVAJÍCÍ PROBLÉM ZTRÁTY DAT U OPTICKÝCH NOSIČŮ Standardně používané materiály pro záznamovou vrstvu CD-R jsou zejména organické látky ze skupin cyanine a phtalocyanine. Nevýhodou organických látek ze skupiny cyanine je jejich krystalická struktura pohlcující vlhkost a změna vlastností v čase způsobená denním světlem. Obecně řečeno, vypálený záznam na CD-R i na DVD-R/+R je ve formě pitů což jsou vypálené značky o různých délkách (například u CD-R se jedná o délky od 3T až po 11T takže vypálené značky mají celkem 9 růz- Zpracování fotografie 7
ných délek a mezery mají také 9 různých délek, u DVD- R/+R je navíc ještě délka 14T). Po vypálení záznamu do organické záznamové vrstvy ze skupiny cyanine dochází ke změně velikosti krystalů záznamové vrstvy vlivem vlhkosti, a tím ke změně velikosti vypálených pitů v takové míře, že čtecí mechanika přestává být časem schopna rozlišovat velikosti jednotlivých pitů a tím dochází k následné nečitelnosti disku. Současné přizpůsobování záznamové vrstvy na bázi cyanine požadavkům na vysoké zápisové rychlosti, vede ke zvýšení citlivosti na světlo a tím k nestabilitě dat v čase. K tomu všemu je zde potřeba ještě zmínit problematiku koroze vrstvy reflektoru. Na trhu je dostupných několik výrobků jak CD-R tak DVD-R/+R pro archivaci dat, kde je nejčastěji standardně použitý materiál reflektoru - čisté stříbro, nahrazen zlatem. Nesmíme ale zapomínat na to, že všechny tyto výrobky pro archivaci dat mají odstraněn pouze problém koroze reflektoru a výrobci těchto optických disků již dále nezmiňují skutečnost použití standardních organických materiálů pro záznamovou vrstvu. Záznamové vrstvy standardních DVD-R/+R mají všechny výše zmíněné nedostatky a tím mají problémy s čitelností v časovém horizontu 2 až 10 roků. ŘEŠENÍ STÁLÉHO ULOŽENÍ DAT Výše uvedené skutečnosti vedly k vývoji DVD+R recordable DATA TRESOR DISC optického disku se záznamovou vrstvou na základě kovů a polokovů. Vlastnosti použitých anorganických materiálů, spolu s technologií vícepozičního plasmového naprašování, zajišťují neměnnou velikost pitů vypáleného záznamu v čase za současného odstranění problému koroze reflektoru. Vypálené pity digitálního záznamu tvoří permanentní záznam, který není možné vymazat a ani přepsat jako je tomu například u technologií optických disků RW (rewritable). DTD nepotřebuje provádění periodické kontroly stavu záznamu vypálených dat a tím jsou počáteční zvýšené náklady na pořízení disku, způsobené nákladnou technologií vícepozičního plasmového naprašování, rychle zpět. Tím že není nutné archivovaný záznam přepalovat na další a další kusy standardních recordable disků odpadá také likvidace odpadu ve formě špatně čitelných disků, které bylo nutno nahradit. HLAVNÍ PŘEDNOSTI Oproti standardnímu DVD+R žádný z použitých materiálů záznamové vrstvy nepodléhá přirozenému stárnutí pečlivým výběrem prvků pro jednotlivé vrstvy je zajištěna stálost zaznamenaných dat odolnost vůči světlu, UV záření, vlhku, zvýšeným teplotám, magnetismu i radiaci tato technologie se vývojem může aplikovat na optická média o vyšší kapacitě, při zachování kvality a životnosti složená keramicko-kovová vrstva má podobné vlastnosti jako keramické desky s klínovým písmem z doby Mezopotámie, které i dnes po několika tisících letech jsou zachovány. TECHNICKÉ VYSVĚTLENÍ VÝROBNÍHO PROCESU DTD Na výrobní lince jsou na dvou vstřikovacích lisech současně vyrobeny dvě poloviny disku o průměru 120 mm a síle 0,6mm z opticky čistého polykarbonátu (plastu), kde první (Layer0) obsahuje vylisovanou U drážku (groove) ve spirále od středu k vnějšímu okraji pomocí lisovacího nástroje matrice (stamper). Druhá (Layer1 - dummy) má funkci krycí a ochrannou proti mechanickému poškození záznamové vrstvy finálního výrobku. Tvar a velikost U drážky je dlouhodobým vývojem přesně stanovena a v průběhu výroby je měřena s přesností na 0,1 nm přístrojem AFM (Atomic Force Microscope). Do této drážky je oproti standardnímu rotačně odstředivému nanášení organické světlocitlivé vrstvy, známé z výroby DVD+R, nanášena ve speciálním zařízení skupina vrstev z přesně vybraných prvků splňující ta nejpřísnější kritéria odolnosti a imunitě vůči světlu, UV záření, radiaci, vlhku, magnetismu a dalších vlivů okolního prostředí. Tyto vrstvy Zpracování fotografie 8
(ochranné, zápisové a reflexní) jsou nanášeny celkem v devíti vakuových komorách technologií plazmového naprašování v plynné ochranné atmosféře, čímž je zaručena absolutní homogenita (vyrovnanost) vrstev. Proces nanášení je pravidelně kontrolován přesným optickým měřením na zařízení Elipsometer s přesností na 0,01 nm. Po metalizačním procesu jsou obě poloviny DTD slepeny speciálně vyvinutým lepidlem s maximální odolností vůči výše uvedeným vlivům a finální výrobek prochází konečnou optickou kontrolou. Zde jsou vyřazeny výrobky nesplňující kvalitu podle norem ECMA (European Computer Manufacturers Association). To jsou např. stanovené limity chyb ve vrstvách a kvalitativní podmínky ostatních opticko-mechanických vlastností. Jediné DVD+R s neměnnou, keramicko-kovovou záznamovou vrstvou, které bylo představeno 2. 11. 2010 v Praze na tiskové konferenci je vaším trezorem pro data a archivaci. Jedná se o první moderní záznamové médium, které je v daném prostředí a bez zvláštního zacházení slibuje životnost až 160 let. Seznam použitých zdrojů: [cit. 2012-07-21] http://www.cs.wikipedie/org [cit. 2012-07-22] http://www.datatresordisc.eu Fotostudio Miroslav Podhrázský, autorské fotografie. Zpracování fotografie 9
Zpracování fotografie metodika přednášky Miroslav Podhrázský profesionální fotograf Podhrázský fotostudio Kollárova 1115/3, 500 02 Hradec Králové tel: +420 602 473 801 e-mail: miroslav@podhrazsky.cz http://www.podhrazsky.cz Muzeum východních Čech v Hradci Králové Eliščino nábřeží 465, 500 01 Hradec Králové 1 tel.: +420 495 512 391, +420 495 512 392 e-mail: opvk@muzeumhk.cz www.muzeumhk.cz