Det digitale kamera

Det første foto blev taget i 1826 og der gik 100 år før der kunne trykkes fotos i bøger. Der gik yderligere frem til 1957 før farvefilmen blev alment tilgængelig. Først i 1970 blev der solgt flere farvefilm end sort/hvid film.

År 2000 var gennembrudsåret hvor de professionelle digitale kameraer helt fortrængte filmkameraet, næsten 200 år efter fotografiets opfindelse - indtil da verdens mest konservative branche!

Til sammenligning gik der kun ca. 45 år fra verdens første flyvning til den første overlydsflyvning og kun yderligere 25 år mere til det første menneske satte sine ben på månen.

Hverken film eller digitalt er uden problemer men det professionelle digitale kameras fordele er utroligt mange:

• Langt større kreativitet
• Det er hurtigt
• Kontrol af optagelser på stedet
• Farvelighed
• Større præcission
• Brug for færre objektiver
• Optimal kombination med "anti-ryste" objektiver (VR eller IS)
• Præcis højlys og skygge kontrol
• Større tonomfang
• Gråkalibrering/hvidbalance
• Flash synkronisering med højere eksponeringshastighed
• 100% filterkontrol
• Advarsel om overeksponering m. histogram
• Kontrol over ujævn belysning
• Ingen filmkorn
• Panoramaoptagelser
• Lettere fotografering af skæve og spændende optagevinkler via tipbar LCD skærmpanel
• HDR (High Definition Range) med større dynamikomfang
• 3 D visning./Quick time
• Opretning af styrtende linier
• Ingen filmtype forvirring (Ikke dagslys, kunstlys, sort-hvid - men alt i farve.)
• Præcis og justerbar oversættelse af farver til sort/hvid
• Mulighed for direkte levering eller transmission
• Eksperimenter er "gratis"
• Mere miljøvenligt end film
• Detaillerigdom større end film
• Produktion ukendt af andre/lukket kredsløb

Det digitale kamera ligner på mange måder det filmbaserede kamera.
Der hvor filmen var placeret i kameraet er der nu monteret en lysfølsom elektronisk billedsensor
kaldet en billed chip. CCD, C-Mos eller Foveons X3.
De er på det mekaniske område samtidigt meget enklere udført, men på det elektroniske og optiske område mere avanceret.
De pixels som optager billedet kan samtidig bruges som både lysmålere og som focusinformation
der overføres til linsens motor. Det sidste ved en simpel sammenligning af billeddata, da et skarpt billede har højere kontrast end et uskarpt. De enkelte pixels kan, via softwaren, anvendes direkte som lysmålere.

Interessant udvikling
Der er ingen tvivl om at vi i fremtiden ser en interessant udvikling af kameraer. De vil også blive i stand til at opfatte motivets 3 dimensionelle form så der tilsammen med fremtidens billedbenhandlingsprogram vil kunne "lyslægges" elektronisk m.m.

De første professionelle digitale kameraer havde monteret en række af pixels som ved hjælp af en motor skannede ned over filmplanet, meget lig en almindelig flatbedskanner. Denne teknik kunne bruges til faste og ubevægelige motiver. Disse billedskannere havde en meget høj billedkvaliet
og anvendes stadig på museer m.m. hvor der kræves en ekstrem grad af detailleskarphed og samtidig en stor billedfil. Disse typer kræver meget konstant lys og eksponeringstiden er typisk fra 1 til 3 minutter.

Det chipbaserede digitalkamera er i dag en avanceret konstruktion med udskiftelige eller fastbyggede objektiver. Optikkens opløsning har et nøje forhold til pixelstørrelsen og billedopløsningen. Pixelstørrelsen er typisk 8, 9 og 12 micron. Man bør være opmærksom på at objektiver til digitalt brug skal have en bedre opløsning og detailleskarphed end objektiver til konventionelle filmkameraer, da der ellers er risko for moiré eller udefinerbar kantskarphed samt abberation. (Misfarvning af motivkanter øgende væk fra centrum.)

Digitalkameraer med fast optik er bedre beskyttet mod indtrængende støv som kan sætte sig på den følsomme chip og forstyrre det digitale billede.

Prisen på et godt digitalt kamera retfærdiggøres af de sparede penge på Polaroid film, filmindkøb, fremkaldelse samt transportomkostningerne til og fra fremkaldelaboratorium. Man kan populært sige, at man ved købet af et digitalt kamera på én gang "forudbetaler" forbruget af film og fremkaldelser i en lang periode. Derudover skal der ikke tænkes på forskellige filmtyper: Dagslys, kunstlys og sort/hvid. Al digital fotografi er i farver - ved computeren kan der efterfølgende arbejdes i sort/hvid eller varmtone m.m. efter eget valg.

Ingen chip er i farver!

Forestil at sensorens i et digitalkamera en lille flade bestående af millioner af solceller som hver laver lysindfaldet om til en svag strøm. Næste trin er at måle den præcise strøm i hver celle eller pixel i billedet.

Populærfotografisk kan det siges at hver pixel er en traditionel lysmåler, som f.eks en Gossen eller Minolta lysmåler til 3000 kr. stykket. Gang dette beløb med en chip med f.eks et antal af 3,3 millioner pixels. Dette bliver til 9.9000000 Kr. - blot for sammenligningens skyld!

Ligesom lysmåleren kan de mange pixels kun måle lysstyrke og ikke farver, så for at kunne måle farver monteres en kombineret linse- og filtermåtte hen over chippen således at der foran hver pixel er en mikroskopisk linse der øger lysfølsomheden samtidig er der er på alle pixels er monteret et rødt, blåt eller grønt filter - på denne måde kan der således fotograferes i farver.
Af billedomregningsmæssige grunde og under hensyn til øjets følsomhed for grønt, er der ofte dobbelt så mange grønne, som der er røde og blå pixels.

Sådan danner chippen billeder i farver. Samtidig falder opløsningen da den skal deles med de tre farver, rød, grøn og blå.
Enkelte kameraer har filtre hen over chippen med farverne cyan, magenta og gult.
Dette giver en større følsomhed, men også en helt anden billedudregning af farverne.
Enkelte chiptyper kan være en kombination af RGB og CMYK f.eks. CYGM.

Ved RAW fotografering "frakobles" farvebemalingen på chippen og der fotograferes egentlig i gråtone. Kameraets kode til hvorledes chippens farver er monteret installeres i stedet som et plug-in i billedprogrammet. Hvert kamera har sin "bemalingskode". Det er derfor der er over 220 Raw formater.

Der kan i chippen også være udfald af enkelte eller flere rækker pixels. Disse billedinformationstab kompenseres der for i softwaren, indenfor visse produktionstolerancer.

Ligesom den klassiske lysmålers sensor er følsom overfor lys der falder fra siden, er chippens enkelte pixels følsomme overfor indfaldende elektroner. Dette kan ses i billedet som "støj" eller noise.

Den enkelte pixel kan måle mange niveauer eller trin af lysstyrke. Især forbedres konstant følsomhede i skygge og højlys. Desto finere detallierede trin jo bedre. Dette omtales som bit dybden eller farvedybden.

Bit dybden svarer altså til hvor fin en opdeling af måleenheder/trin der er i lysmåleren eller som hér pixel/software.

Lysstyrken måles i trin fra 0, som er sort til 255 som er hvidt.

Ved høj Bit som f.eks. 16 Bit er yderpunkterne stadigt 0 og 255, men der tilføjes flere mellemtrin eller kommaer som giver mere ubrudt histogram når billedet farvejusteres.

Savtakkede kanter. (Jaggies)

På billeder i lav opløsning ses ofte savtakkede kanter på lige motivdele som. F.eks. kanten af et tag.
Tiløres billedet USM, Unsharp mask forstærkes dette, afhængig af hvor mange grader linien er.

Hvid balance

Øjet tilpasser sig, som en funktion sammen med hjernen, øjeblikkeligt ændringer i lysets farvetemperatur fra varmt kunstlys til udedørs dagslys. Digital kameraer arbejder mere trægt.
Digitale kameraer med en udvendig hvidbalance sensor er let påvirkelige da de kan modtage opskin fra fotografens røde jakke og derved give en forkert hvidbalance. De fleste kameraer beregner automatisk hvidbalance på chippens sensorer gennem linsen.

Professionelle kameraer har mulighed for manuel indstilling af hvidbalance.

Stearinlys/Ildsted 2700 K
Kunstlys/Læselampe 3200 K
Fotolamper/Halogen 3400 K
Dagslys Sol. Korteste dag kl. 12 4000 K
Dagslys Sol. Længste dag kl. 12 5500 K
Overskyet middagstid 5000-6000 K
Skygge v. klar himmel 6000-10.000 K

Nogle fotografer anvender et gråkort og indstiller hvidbalance ved at placere det under det reflekterede lys og måle herpå.

Ved studiooptagelser eller produktbilleder er det vigtigt at placere referencegråkortet, grå- eller farvekiler således I motivet at de ikke modtager farvet opskin fra omgivelserne .
Det er lyset der skal grå-/neutralkalibreres - ikke motivet! Derfor kan det være endnu mere professionel at anvende Expodisc. (www.expodisc.com) som finder hvidbalancen direkte på lyskilden.

Skulle hvidbalance ved et uheld have været indstillet forkert, kan billedet neutraliseres i Photoshop CS5, men kun hvis man har fotograferet i Raw.