Razvoj digitalnog fotoaparata

Tokom hladnog rata između Rusije i SAD, slanjem prvih satelita i potrebom da se špijunira protivnik, nastala je potreba za korištenjem fotoaparata bez filma. U početku se slala kapsula safilmom, a početkom šezdesetih godina je poslan prvi uređaj za obradu filma i skener koji slikovnudatoteku pretvara u analogni signal i šalje radiovezom na zemlju. Krajem šezdesetih počela je vojnaupotreba digitalne fotografije. CCD I CMOS senzori su korišteni kao optički senzori, a digitalnisignal se dekodirao na zemlji.Prva elektronička kamera sa CCD senzorom namjenjena za korištenje kao što se koristila kamera safilmom je Sony Mavica (Agnetic Video Camera) sa 0.3MP. To je zapravo bila analogna kamera koja je snimala piksele, tj. signale kontinuirano (kao videokamera) na 2×2 inch floppy disketu. Kapacitetdiskette je bio manji od 1 MB I na nju je stalo oko dvadesetpet fotografija. Ova disketa je pretečadanašnjih memorijskih kartica. Kvalitet slike je bio jednak tadašnjoj televizijskoj slici.Mavica je bila prekretnica koja je započela revoluciju udigitalnoj fotografiji i ubrzala razvoj tehnologije.Godine 1986. naučnici iz Kodak-a su izumili prvi megapikselsenzor koji je mogao zabilježiti 1.4miliona piksela. No, to još uvijek nije bilo dovoljno za izradu kvalitetne fotografije u boji veće od7x10cm.Slijedećih godina počinje trka za većim brojem megapiksela.Godine 1990 Kodak na tržište lansira prvi profesionalni digitalni fotografski sitem DCS 100namijenjen fotoreporterima.Sistem se sastojao od Nikon F3 SLR tijela sa Kodakovim1.3 MP senzorom. Slike su se spremale na DSU (Digital Storage Unit),200MB, težine 5kg, kablom povezan sa fotoaparatom. Koštao je £15,000. Radi visoke cijene koristio se samoza profesionalnu upotrebu i u novinarstvu.Godine 1994. na tržištu se pojavljuje CompactFlash (SanDisk) prva komercijalna memorijska karticaza digitalne fotoaparate. Rođenje komercijalne digitalne fotografije, namijenjeneširokom tržištu, započinje krajem 90-tih pojavom prvih digitalnih fotoaparata od 2 MP, sa cijenommanjom od $1,000. Nakon pojave pristupačnih digitalnih fotoaparata na tržištu, počinje masovni razvoj digitalnefotografije. Pojavom prvih digitalnih SLR aparata, čija je cijena mnogo povoljnija, pojefitnjenjemtehnologije proizvodnje digitalnih aparata, došlo je do situacije da je danas fotoaparat sa filmomskoro nemoguće kupiti.2

.NAČIN RADA DIGITALNOG FOTOAPARATA

U suštini, digitalni fotoaparat se ne razlikuje mnogoo od svog 35 mm rođaka. I jedan i drugisu sastavljeni od objektiva, blende i zatvarača, a jedina i najvažnijarazlika je u načinu na koji snimaju i skladište informacije. Ako znamo kristiti klasičan filmski aparat,nikakav problem nam neće predstavljati korištenje digitalnog fotoaparata.Pogledajmo, najprije, kako funkcionišefilmski fotoaparat. Fotoaparat se sastoji od sistemaobjektiva, blende i zatvarača.Objektiv se brine za oštrinu slike, dok zatvarač I blenda kontrolišukoličinu svetlosti koja dolazi do filma. Nakon oslobađanja zatvarača, svjetlost ulazi u fotoaparat preko sistema objektiva i blende i završava na fotosenzitivnom filmu. Zahvaljujući hemijskoj reakcijikoja slijedi, slika ostaje zabilježena na površini filma. Fotografija se, potom, dobija kroz procesrazvijanja filma.Iako digitalni fotoaparati često liče na filmske i poseduju mnoge zajedničke komponente, kaošto je objektiv, blenda ili zatvarač, njihov način snimanja fotografija se suštinski razlikuje.Umesto filma koji je osetljiv na svjetlost, digitalni fotoaparati koriste kombinaciju CCD senzora, procesora za obradu slike i medija za skladištenje. Ovaj senzor, koji se nalazi iza zatvarača, predstavlja srce digitalnog fotoaparata. Velika većina fotoaparata opremljna je CCD (Charge-Coupled Device) senzorom, a ponekad se koriste i CMOS (Complementary Metal Oxide Semi-conductor) senzori. U suštini, senzor je poluprovodnički element koji je osetljiv na svjetlost i izrađen je od miliona silikonskih dioda. Svaka od ovih fotodioda predstavlja jednu tačku, odnosno jedan piksel na fotografiji. Kada svjetlost padne na fotosenzitivnu diodu, ona generiše električno pražnjenjekoje registruju elektronske komponente na fotoaparatu. Procesom konverzije analognog u digitalnisignal, milioni ovakvih pražnjenja pretvaraju se u digitalne(binarne) vrijednosti. Ove vrijednosti, dalje, proračunava procesor za obradu slike, koji se sastoji odASIC čipa i softvera za poboljšavanje slike (na primer, za optimizaciju gama konverzije ireprodukcije boja). Rekonstruisana digitalna slika se zatim prebacuje u memoriju fotoaparata.

CCD SENZOR

CCD je elektronski uređaj veličine nokta na čijoj se površini nalaze milioni fotosenzitivnih dioda, poredanih u redove i kolone; slično kao i tačke, odnosno pikseli, na monitoru računara. Svi senzorina CCD čipu reaguju na svjetlost na isti način i da nema kolor filtera kojima su prekriveni, fotoaparat bi pravio samo crno-bijele slike. Da bi fotoaparatmogao da razlikuje boje, senzori se pokrivaju filterima različite boje – RGB (crvena, zelena, žuta) iliCMY (cijan, magenta, žuta). Postavljaju se i dodatni zeleni filteri koji poboljšavaju kvalitetreprodukcije boja. Pored boja, za kvaltetnu reprodukciju slike su potrebne i informacije o količinisvetlosti. Za svaku od tri boje, jačina svetla se deli na 256 nivoa. Ova kombinacijaod 256 x 256 x 256 daje 16.7 miliona mogućih nijansi. Svi ovi podaci se prebacuju u digitalnesignale koje mogu da obrade ostale elektronske komponente na digitalnom fotoaparatu. U suštini, postoje dve vrste CCD čipova koji se koriste na digitalnim fotoaparatima.Prvi je originalno napravljen za televizijske i video kamere, a kasnije je dorađen za potrebe fotoaparata. Ovaj senzor, poznatiji pod imenom video CCD, izuzetno je osetljiv nasvetlost i poseduje RGB ili CMY kolor filtere, kao i dodatne zelene filtere. Iako ovaj CCD „hvata“ sliku u jednom koraku, obrada podataka se vrši kroz dva nivoa, i to tako što senajprije obrađuje slika iz parnih, a zatim iz neparnih redova dioda. Da bi omogućio neometanoočitavanje podataka. digitalni fotoaparat koristi mehanički zatvarač da bi spriječio da do senzora

dođe prevelika količina svjetla. Zahvaljujući odličnim performansama, relativno jednostavnojkonstrukciji i malim troškovima proizvodnje, video CCD čipovi se nalaze u velikom brojumodela digitalnih fotoaparata. Drugi tip CCD čipa, koji se naziva CCD sa progresivnimskeniranjem, ili samo „progresivni CCD“, može u jednoj sekundi da snimi veći broj kompletnihslika. Pošto se slika snima i obrađuje u jednom potezu, odnosno red po red (1, 2, 3, 4, itd.),mehanički zatvarač postaje suvišan, a vrijeme ekspozicije može da se kontroliše elektronskim putem,što omogućava, izuzetno veliku brzinu rada. Fotoaparati koji posjeduju ovakvu vrstu čipa idealni suza snimanje pokreta ili sportskih događaja. Progresivni CCD senzor je prekriven RGB filterima.Pošto svaki od piksela na slici odgovara jednoj od tri vrste CCD piksela, svaka od tačaka snima samo po jednu boju. Procesor za obradu slike proračunavapodatke o bojama koje nedostaju i dovršavasliku. Što je bolji procesor za obradu slike, to će završni rezultat biti kvalitetniji. Još jedno poboljšanje kvaliteta slike postiže se uz pomoć relativno jednostavnog trika. Promjenom proporcije piksela na CCD čipu tako da na svaki crveni ili plavi filter dolaze po dva zelena, postiže se znatno vjernija i preciznija reprodukcija boja. Razlog: nesamo što je ljudsko oko osjetljivije na zelenu boju, već ova boja značajno utiče na naše opažanjesvjetla. Kvalitet slike ne čini samo ispravan izbor filtera za boje. Na krajnji rezultat u velikoj mjeriutiču kanali za prenos podataka i raspored komponenti na senzoru,odnosno fotodiodi na kojoj se generišu signali. Razlika se može vidjeti na primjeru dvije vrste CCDsenzora: Interline Transfer CCD, koji se koristi na većini modela digitalnih fotoaparata, iFull Frame Transfer CCD koji se nalazi u aparatima iz Olympus E-Sistema. Kao što se vidi nailustraciji, Full Frame Transfer CCD posjeduje veću površinu pokrivenu pikselima, veće fotodiode iveće kanale za prenos podataka. To znači da će ovaj senzor „uhvatiti“ više elektrona(svjetla) uz visok odnos signal/šum i bolji dinamički opseg, čime se dobija više detalja, sa većomširinom ekspozicije i manje šuma. Ili, jednostavnije: jasnije slike, bogate detaljimaAlternativu CCD čipu predstavlja CMOS senzor, koji takođe koristi fotosenzitivne diode za snimanjeslike. Iako CMOS senzori imaju određene prednosti u odnosu na CCD čipove, koje se ne ogledajusamo u tome što su relativno jeftini i troše relativno malo energije, mnogi proizvođači u svojemodele fotoaparata i dalje radije stavljaju CCD, uglavnom zbogtoga što CMOS čipovi obično proizvode previše šuma, što značajno utiče na kvalitet slike.Uprkos inovativnosti i izuzetnom kvalitetu izrade, ni CCD ni CMOS senzori ne mogu da se odupru jednoj od osnovnih opasnosti – prašini. Dok trunčica peska ili prašine ne predstavlja veliki problemza filmski fotoaparat, sa digitalnim modelima je sasvim druga priča. Čak i najmanja čestica prašinamože da prekrije na hiljade piksela tako da se njeno prisustvovidi na svim fotografijama. A sa porastom rezolucije – koja donosi sve veći broj piksela na istoj površini – problem prašine postaje još ozbiljniji. Ipak, pošto većina digitalnih fotoaparata imazatvorena kućišta, korisnici će izuzetno retko morati da brinu o prašini koja završava na senzoru. To,na žalost, nije slučaj i sa digitalnim SLR fotoaparatima sa izmenjivim objektivima. Ma koliko pažljivo menjali objektive, uvek postoji šansa da čestice prašine slete na površinu CCD senzora.Kada se ovo dogodi, fotoaparat se obično šalje u servis. Olympus je za svoje D-SLR fotoaparate izE-Sistema razvio jedinstveni sistem zaštite od prašine- Supersonic Wave Filter. Kada se aktivira,ovaj istem generiše seriju nadzvučnih vibracija koje otresaju i najmanju količinu prašine ili drugihstranih čestica sa filtera ispred senzora.

IZBOR PRI KUPOVINI DIGITALNOG APARATA

Prije nego što se opredjelite za model digitalnog fotoaparata, razmislite za šta želite da gakoristite. Ako, na primjer, tražite aparat za pravljenje neobaveznih fotografija na porodičnimokupljanjima ili na odmoru, najviše će vam odgovarati potpuno automatski kompaktni ili kompaktnizum fotoaparat, koji sâm podešava sve važne parametre slike.Korisnicima koji žele da uživaju u svim pogodnostima koje donosi kompaktan i jednostavan model,ali, takođe, žele da ponekad naprave i sopstvena fina podešavanja, na raspolaganju stoji veliki brojveoma pristupačnih i jednostavnih fotoaparata koji nude čitav niz funkcija koje mogu sami da podese, kao što je brzina zatvarača, otvor blende ili balans bijelog, kao i određeni broj efekata poputsepia snimka. Međutim, fotoaparat koji želi da ispuni zahteve za kvalitetom i performansama koje postavljaju profesionalni fotografi, mora da posjeduje veoma visoku rezoluciju i precizne objektivesa sveobuhvatnom kontrolom snimanja. Ovakav model, takođe, mora da omogućava i povezivanjespoljašnje dodatne opreme i pribora, kao što su konverzioni objektivi ili blic, uključujući tu istudijske bliceve koji se povezuju preko „x kontakta“. Ovakve kriterijume ispunjava veliki broj,uglavnom D-SLR, modela.Dakle, kakve karakteristike digitalnog fotoaparata da tražimo?Digitalna fotografija se previše često opisuje kao digitalna tehnologija sa nešto foto tehnologije. Ustvari, u pitanju je foto tehnologija koja koristi digitalnu tehnologiju. Zato su objektivi visokerezolucije, efikasan sistem blica i, ako je potrebno, ručno podesive kontrole veoma važni za digitalnifotoaparat. Zum objektiv približava udaljeni subjekt. U principu, što je zum veći i snažniji, to jeaparat teži i skuplji (premda su zum objektivi na digitalnim fotoaparatimaznatno kompaktniji i lakši nego oni koji se ugrađuju u filmske fotoaparate). Trostruki zum je sasvimdovoljan za svakodnevnu upotrebu. U situacijama gde je prilaženje subjektu previše komplikovanoili previše opasno, kao što je snimanje akcija na velikim sportskim događajima ilifotografisanje životinja u divljini, od velike pomoći je 8x ili 10x zum. Mnogi modeli fotoaparata poseduju i digitalni zum. Iako ovi sistemi omogućavaju dodatno uvećanje, njihov rad prati smanjenjerezolucije, što dovodi do pada kvaliteta slike. Fotografisanje subjekata koji se brzokreću, kao što su ptice ili automobili, zahteva velike brzine zatvarača, do 1/1000 sekundi. Sa drugestrane, ako nameravate da snimate u uslovima slabog osvetljenja ili noću, biće vam potreban aparatkoji može značajno da smanji brzinu zatvarača. Po pravilu, ako se uvjerite da digitalni fotoaparat kojiželite da kupite posjeduje sve karakteristike koje biste zahtevali i od filmskog fotoaparata, teško dase možete prevariti. Iako je cena, van svake sumnje, važan faktor prilikom izbora fotoaparata, ovosvakako ne bi trebalo da bude i jedini kriterijum. U fotografiji je važan rezultat i zato treba daobratite pažnju na kvalitet slike pre nego što odlučite koji model želite da kupite.

ČETIRI BITNA FAKTORA KOJA UTIČU NA KVALITETFOTOGRAFIJE

Četiri faktora igraju glavnu ulogu pri utvrđivanju kvaliteta digitalnog fotoaparata su: rezolucija CCDsenzora, način rada CCD senzora, „inteligencija“ procesora za obradu slike i, najvažnije od svega,optički sistemi na fotoaparatu. Rezolucija fotoaparata, uglavnom vidno označena na kućištu i prikazana u milionima piksela ili megapiksela, služi kao početni pokazatelj kvaliteta.Pa ipak, ako pogledate proizvode koji su u ponudi ili pročitajte prikaze u specijalizovanimmagazinima, ubrzo ćete videti da postoji prilično velika razlika između fotoaparata koji nude isturezoluciju. Ova razlika naročito dolazi do izražaja u kvalitetu odštampanih slika. Zašto jeto tako?Postoje različiti razlozi. Jedno od objašnjenja je u različitim načinima rada koje koriste senzori zasliku – na primer CCD čipovi – i kvalitetu njihove izrade. Uz milione piksela smještenih naminijaturnoj površini, teško da nas može začuditi podatak da većina proizvedenih CCD čipova imaodređeni broj neispravnih piksela. Funkcija mapiranja piksela može da kompenzujeneke od grešaka na pikselima. Međutim, ako je CCD suviše slabog kvaliteta i sadrži preveliki brojneispravnih piksela, može da dođe do primjetnog pada u kvalitetu slike.Zato je kritičko poređenje različitih modela jedini način da izaberete zaista najbolji proizvod.Posebno obratite pažnju na jasnoću slike i oštrinu piksela. Ako su rezultati zadovoljavajući, proveritekako se fotoaparat ponaša u različitim svjetlosnim uslovima. Ako je moguće, odštampajte jednufotografiju. Sada bi trebalo da budete u mogućnosti da procenite kolikosu zaista dobri CCD senzori koji su ugrađeni u fotoaparat koji želite da kupite. Još jedan faktor kojiznačajno utiče na kvalitet fotografije je procesor za obradu slike. Ovaj elektronskisklop, sastavljen od ASIC čipa i seta softverskih rutina, odgovoran je, između ostalog, za poboljšanjekvaliteta slike. Koristeći posebne programske instrukcije i proračune, procesor dodaje informacije podacima o delimično snimljenoj slici, a zatim odvaja bitne od nebitnih podataka. Što su procesor isoftver efikasniji u izvršavanju ovih zadataka, to je brzinaobrade podataka veća, a kvalitet slike bolji. Pored rezolucije i kvaliteta CCD čipa i softvera, veomavažnu ulogu igra i optički sistem, odnosno sočiva objektiva.

Zemlja Vrana je dobra zemlja. Veliki Duh smjestio ju je baš na pravo mjesto. Ima snježne planine i sunčane ravnice, sve vrste klime i blagodati u svako doba. Kad ljetne vrućine sprže preriju, možeš se povući u podnožje planina gdje je zrak sladak i prohladan, trava svježa, a bistre se rijeke obrusavaju sa snježnih obronaka. Ondje možeš loviti bizone i dabrove. A kad done zima, možeš se skloniti u šumovita podnožja uz rijeke; ondje ćeš za sebe pronaći bizonovo meso, te koru pamukovog drveta za svoje konje. Zemlja Vrana je baš na pravom mjestu. Ondje se može naći sve što je dobro. Nema takvog mjesta kao što je zemlja Vrana.
Arapooish, poglavica Vrana

Uskoro će doći vrijeme kad će moje unuče čeznuti za zovom gnjurca, mesom lososa, šumom iglica omorika ili kliktajem orla. Ono se neće sprijateljiti ni s jednim od ovih bića, a kad ga srce zaboli od čežnje -proklet će me. Jesam li učinio sve kako bih sačuvao zrak svježim? Jesam li se dovoljno brinuo o vodi? Jesam li pustio orla da se slobodno vine u visinu? Jesam li učinio sve za ljubav svog unučeta?
Poglavica Dan George, Salish