Gruzijas līcis - vasaras ainava
Mainot fotografēšanas veidu
Pēdējos gados vairāki ražotāji ir ražojuši kameras, kas spēj radīt augstākas izšķirtspējas attēlus, izmantojot tā saukto Sensor-Shift Technology. Šī tehnoloģija ir kļuvusi iespējama, parādoties ķermeņa attēla stabilizācijai (IBIS). Kameru dizaineri ir izmantojuši IBIS kā veidu, kā iegūt neticamu attēla izšķirtspējas palielināšanu vai uzlabot uzņemto attēlu krāsu informāciju.
Šai tehnoloģijai ir vairāki nosaukumi, tostarp augstas izšķirtspējas režīms, pikseļu maiņas izšķirtspējas sistēma, pikseļu maiņas daudz fotografēšanas režīms vai vispārīgāki pikseļu maiņas / sensora nobīdes nosaukumi, taču galu galā visi šīs tehnoloģijas jēdzieni ir visi tas pats. Vairāki viena skata attēli tiek uzņemti tādā veidā, ka attēli tiek sakrauti un sajaukti, lai izveidotu vienu, parasti lielu, augstas izšķirtspējas attēlu.
Šai jaunajai tehnoloģijai ir stiprās un vājās puses, un izpratne par tās darbību var palīdzēt jums pašiem veidot labākus attēlus, ja jums ir kamera, kas to spēj.
PIEZĪME: Tā kā vietnēs tiek izmantoti zemākas izšķirtspējas attēli, šajā rakstā izmantotie attēli ir samazināti un modificēti, lai simulētu atšķirības starp augstas izšķirtspējas attēliem un kameru standarta izvadi. Aplūkojot attēlus pilnībā, attēli izskatās līdzīgi, bet, tuvojoties attēlu detaļām, sākat saskatīt atšķirības.
Gerbera margrietiņas telpās, regulāra izšķirtspēja (20 MP) Olympus OMD EM 1 Mark II
Gerbera margrietiņas telpās, augstas izšķirtspējas (50MP) Olympus OMD EM 1 Mark II
Daudzas pieejas sensora maiņas attēliem
Sensora maiņas attēlu uzņemšana ir pārveidota no dārgām speciālām kamerām, lai kļūtu par arvien pieejamāku funkciju jaunākām, uz izšķirtspēju orientētām kamerām. Mūsdienās papildus Hasselblad briesmonim H6D-400c (400 megapikseļu attēli) ir arī Olympus, Pentax, Sony un Panasonic piedāvājumi.
Šīs versijas parasti izmanto to pašu konceptuālo pieeju, bet par daudz pieejamākām cenām.
Sensora maiņas kustība
Kas izmanto sensora maiņu?
Neatkarīgi no ražotāja sensora maiņas attēla uzņemšanas pamatdarbība paliek nemainīga. Uzņemiet vairākus attēlus, bet nedaudz pārvietojiet kameras sensoru katram attēlam, lai uzņemtu vairāk attēlu datu, un pēc tam salieciet attēlu kopā.
Pārvietojot sensoru apkārt, attēla krāsu dati uzlabojas, ļaujot atrisināt sīkāku informāciju, pārvarot raksturīgās krāsas īpašo krāsu vietņu problēmas. Neievērojot Hasselblad, sistēmas, kas izmanto šo tehnoloģiju, ietver tādas kameras kā Olympus OM-D E-M1 Mark II (Micro Four Thirds), Pentax K-1 Mark II DSLR, Sony a7R III un Panasonic Lumix DC-G9 (Micro Četri trešdaļas), lai gan ir arī citi no tiem pašiem ražotājiem.
Trīs no šīm līnijām ir bezspoguļa kameras, un Pentax ir DSLR kultūraugu sensors. Interesanti atzīmēt, ka Panasonic / Olympus kameras izmanto vienu pieeju, bet Pentax / Sony atšķirīgu pieeju tiem pašiem jēdzieniem.
Olympus / Panasonic sistēmas izmanto pieeju, kas veido ļoti lielus augstas izšķirtspējas attēlus, savukārt Pentax un Sony sistēmas izmanto sensora maiņu, lai uzlabotu vienāda lieluma attēlu krāsu informāciju. Gan Pentax, gan Sony sistēmas ļauj arī atdalīt atsevišķus sensora pārvietotos attēlus, savukārt Olympus un Panasonic saliktie attēli tiek apvienoti vienā fotogrāfijā.
Olympus OMD EM5 Mark II ir sensoru maiņas tehnoloģija.
Kā darbojas sensoru tehnoloģija?
Lai saprastu, kā darbojas sensoru maiņas tehnoloģija, jums ir arī jāsaprot, kā sensors parasti darbojas ļoti mazā mērogā. Filmas fotografēšanas vecajos labajos laikos kameras izmantoja gaismas jutīgu filmu, lai ierakstītu attēlus. Digitālās fotokameras izmanto ļoti atšķirīgu pieeju gaismas ierakstīšanai.
Digitālās fotokameras izmanto gaismas jutīgas fotodiodes, lai ierakstītu sensoru pārsteidzošo gaismu. Lielākajā daļā digitālo fotokameru katram fotodiodam ir īpašs krāsu filtrs (sarkans, zaļš vai zils), kas veido fotositu. Šīs fotokameras ir sakārtotas tā, lai gaisma varētu būt sajaukta, lai redzētu krāsu no attēla, kas nonāk sensorā.
Sensora sarkanās, zaļās un zilās fotonovietnes parasti ir sakārtotas noteiktā zīmējumā, kas pazīstams kā Bayer masīvs (cita veida Bayer matrica, filtrs). Ir arī citas konfigurācijas, piemēram, Fuji X-Trans sensors (izmantots vairākos to kameru modeļos) vai Sigma, kas izmanto Foveon sensoru.
Izmantojot Bayer vienošanos, zaļo fotokameru ir divreiz vairāk nekā sarkanā vai zilā krāsā, jo cilvēka redze visvairāk ir saskaņota ar detaļām zaļā krāsā. Šī vienošanās parasti darbojas labi, bet, ja jūs to domājat, attēlā tiek izveidots krāsu pikselis, sajaucot šīs fotos vietnes kopā.
Sensors nezina, cik sarkana ir zaļā sensora vai zilā sensora vietā, tāpēc ir nepieciešama interpolācija. Tas var radīt dažus artefaktus fotogrāfijās, ja paskatās ļoti cieši un mēdz nozīmēt, ka RAW attēliem vienmēr ir tik maigs fokuss. Visi RAW attēli pēcapstrādē ir nedaudz jāasina (zaļš, sarkans un zils pikseļiem tiek sajaukti kopā).
Bayer modelis fotogrāfi
Statiskie sensori
Parastajā fotokamerā bez IBIS katra fotosistēma šajā vienā vietā ieraksta tikai vienas krāsas gaismu, tāpēc tās ierakstītie dati ir tehniski nepilnīgi. Tas ir kā spainis, kas vāc gaismu tikai no konkrētas krāsas. Gaismas spaiņu kopa pēc Bayer modeļa tiek izmantota, lai digitālajā attēlā izveidotu vienu pikseļu, bet šajā pikseļā ir divas zaļas spaiņas, viena zila un viena sarkana.
Lai sapludinātu attēlu kopā un vienā pikselī ievietotu vienu krāsu, signāli no fotodiodu kopas tiek izšķirti kopā. Apkopotie dati tiek interpolēti, izmantojot mozaīkas atdalīšanas algoritmu kamerā (JPEG.webp) vai datorā (no RAW attēla), process, kas piešķir katras fotosites vērtību visām trim krāsām, pamatojoties uz kopējām vērtībām, ko reģistrējušas kaimiņu fotosites .
Rezultātā iegūtās krāsas tiek izvadītas kā pikseļu režģis un tiek izveidota digitālā fotogrāfija. Daļēji tāpēc RAW attēliem ir nedaudz maigāks fokuss, un pēcapstrādes darbplūsmā tie ir jāpaskaidro.
Kustīgie sensori
IBIS nozīmē, ka sensori tagad tik viegli pārvietojas, lai pielāgotos smalkām kameras kustībām, lai attēls būtu stabils. Daži ražotāji apgalvo, ka viņu sistēmas spēj stabilizēt sensora un / vai objektīva kombināciju līdzvērtīgai 6,5 pieturām.
Sensora pārvietošana ļauj visām krāsainajām vietnēm ierakstīt datus par katru sensora atrašanās vietu.
Šī stabilizācija tiek panākta ar sensora stāvokļa mikro korekcijām. Sensora nobīdes attēliem tiek izmantoti tie paši mikropielāgojumi, lai katra fotokopa būtu pakļauta viena attēla ierakstīšanas gaismai. Būtībā sensors tiek pārvietots nevis, lai pielāgotos ārējiem traucējumiem, bet lai katra attēla daļa saturētu pilnkrāsu informāciju.
Bildes drīzāk nekā pikseļi
Iespējams, ka pikseļu vietā esat pamanījuši terminu fotosites. Kameras pēc to megapikseļiem bieži tiek vērtētas kā to izšķirtspējas rādītājs, taču tas ir mulsinoši, jo kamerām faktiski nav tikai pikseļu fotosites.
Pikseļi atrodas attēlā, kas tiek iegūts, apstrādājot datus no sensora. Pat termins “pikseļu nobīde”, ko dažreiz lieto, ir maldinošs. Pikseļi nekustās, pārvietojas sensori, uz kuriem ir fotosistēmas.
Uzņemot vienu attēlu, katra fotoattēlu vieta reģistrē sarkanās, zaļās vai zilās gaismas datus. Šos datus interpolē dators, lai katram iegūtā digitālās fotogrāfijas pikseļam būtu vērtība visām trim krāsām.
Sensoru pārslēgšana
Sensora maiņas kameras mēģina samazināt paļaušanos uz interpolāciju, tverot sarkano, zaļo un zilo krāsu datus par katru iegūto pikseļu, fiziski pārvietojot kameras sensoru. Apsveriet 2 × 2 pikseļu kvadrātu, kas ņemts no digitālās fotogrāfijas.
Parastajā digitālajā tveršanā, izmantojot Bayer masīvu, tiks ierakstīti dati no četrām foto vietnēm: divas zaļas, viena zila un viena sarkana. Tehniski tas nozīmē, ka trūkst datu par zilo un sarkano gaismu zaļajās fotosistēmās, zaļo datu un sarkano krāsu pie zilajām foto vietnēm un zilo un zaļo pie sarkanajām foto vietām. Lai novērstu šo problēmu, interpolācijas procesā tiks noteiktas trūkstošās krāsu vērtības katrai vietnei.
Bet ko tad, ja jums nevajadzētu uzminēt? Ko darīt, ja katrai foto vietnei varētu būt faktiskā krāsa (sarkana, zila un zaļa)? Šī ir sensoru maiņas tehnoloģijas koncepcija.
Normālas izšķirtspējas attēls.
Niršana dziļāk
Apsveriet 2 × 2 pikseļu kvadrātu digitālai fotogrāfijai, kas izveidota, izmantojot pikseļu maiņas tehnoloģiju. Pirmais fotoattēls sākas kā parasti ar datiem, kas ierakstīti no četrām foto vietnēm. Tomēr tagad kamera pārceļ sensoru, lai pārvietotu fotosalonus un atkal uzņemtu to pašu attēlu, bet ar citu fotokameru.
Atkārtojiet šo procesu tā, lai visos fotoattēlu objektos būtu visa gaisma katrai precīzai sensora vietai. Šī procesa laikā par katru pikseļu ir iegūti gaismas dati no četrām foto vietnēm (divas zaļas, viena sarkana, viena zila), kā rezultātā katrai vietai ir labākas krāsu vērtības un mazāk nepieciešama interpolācija (izglītota minēšana).
Augstas izšķirtspējas attēls ar tādu pašu ISO, diafragmas atvērumu un aizvara ātrumu.
Sony un Pentax pieeja
Šādi darbojas Sony daudzfunkcionālais Pixel Shift režīms un Pentax pikseļu maiņas izšķirtspējas sistēma. Ir svarīgi atzīmēt, ka šo režīmu izmantošana nepalielina kopējo pikseļu skaitu jūsu galīgajā attēlā. Iegūto failu izmēri paliek nemainīgi, bet tiek uzlabota krāsu precizitāte un detalizācija.
Sony un Pentax uzņem četrus attēlus, kas vienā attēlā ir pārvietoti ar vienu pilnu fotoattēlu vietu, lai izveidotu vienu attēlu. Tas tiešām ir vienkārši uzlabot krāsu informāciju attēlā.
Olympus un Panasonic pieeja
Panasonic un Olympus kameru augstas izšķirtspējas režīmā, kas abi izmanto Micro Four Thirds sensorus, ir nedaudz niansētāka pieeja, apvienojot astoņus ekspozīcijas, kas uzņemtas ½ pikseļu attālumā viena no otras. Atšķirībā no Sony un Pentax, tas ievērojami palielina iegūto attēlu pikseļu skaitu.
No 20 megapikseļu sensora jūs iegūstat 50–80 megapikseļu RAW attēlu. Ir tikai viens attēls, bez iespējas piekļūt atsevišķiem secības attēliem.
Kādas ir sensora maiņas priekšrocības?
Sensora maiņas tehnoloģijas izmantošanai ir vairākas priekšrocības. Uzņemot vairākus attēlus, zinot krāsu informāciju katrai fotokameras vietai un palielinot izšķirtspēju, jūs veicat trīs galvenās lietas. Jūs samazināsiet troksni, samazināsiet moar un palielināsiet attēlu kopējo izšķirtspēju.
Troksnis un uzlabota izšķirtspēja
Uzņemot vairākus attēlus ar izsmalcinātu sensora stāvokļa maiņu, attēla izšķirtspēja palielinās, bet tāpat arī attēlos redzamā krāsu informācija. Tas ļauj līdzīgiem attēliem ļaut labāk izpētīt attēlu, izmantojot vienmērīgākas krāsas, mazāk trokšņa un labākas detaļas.
Normālas izšķirtspējas attēls.
Augstas izšķirtspējas attēls.
Apgriezts cieši līdz parastās izšķirtspējas attēlam, jūs sākat redzēt troksni, kas parādās kā graudu un krāsu variācijas.
Augstas izšķirtspējas versijā ir viens un tas pats kultūraugs, krāsa un detaļas ir labākas ar mazāku troksni.
Mazāk Moire
Moire ir trokšņa vai artefaktu modeļu parādīšanās, kas parādās attēlos ar stingriem regulāriem modeļiem. Jaunākiem sensoriem parasti ir mazāk problēmu ar Moire nekā agrāk, taču dažos attēlos tas joprojām būs redzams.
Moarē cēlonis mēdz būt saistīts ar stingriem ierakstītajiem modeļiem un kamerai, kurai ir problēmas ar modeļa atrisināšanu, jo tai ir problēmas ar sensora fotoobjektu modeļiem. Sarkanās, zaļās un zilās fotosietu krāsu informācijai ir problēmas ar malām šajos stingrajos rakstos, jo ne visas vietas vienā vietā tiek ierakstītas.
Izmantojot sensoru nobīdi, katrai vietai ir visas krāsas, tāpēc muarē mēdz pazust.
Normālas izšķirtspējas attēls.
Augstas izšķirtspējas attēls ar izgaismotu apgriešanas laukumu
Apgrieztais laukums standarta izšķirtspējas attēlā - sāk parādīties troksnis (papīra skrāpējumi bija iepriekš).
Augstākas izšķirtspējas attēlā ir mazāks troksnis un vairāk detaļu.
Tātad, kāpēc to neizmantot katram attēlam?
Nu, galvenais iemesls ir tas, ka jums ir jāuzņem vairāki vienas ainas attēli. Tas nozīmē, ka tas tiešām nedarbojas kustīgiem objektiem. Procesam ir nepieciešama vismaz četras reizes lielāka par ekspozīcijas laiku, salīdzinot ar viena attēla uzņemšanu. Tas nozīmē četras iespējas, lai daļa kompozīcijas un / vai fotokamera varētu pārvietoties attēla uzņemšanas laikā, pasliktinot attēla kvalitāti.
Šādi ierobežojumi ierobežo tehnoloģijas pielietojumu klusajā dabā un (statiskā) ainavu fotogrāfijā. Jebkura kustība uzņemtajā sižetā radīs neskaidru vai pikseļu zonu. Tā ir ainavu fotografēšanas problēma, ja vējš kustina augus vai mākoņus, kā arī vietās, kur atrodas tekošs ūdens.
Tas arī nozīmē, ka parasti jums jābūt ļoti stabilam un jāizmanto statīvs, lai gan ražotāji ir skaidri nolēmuši padarīt pieejamas versijas, kas ļaus kameru fotografēt ar roku (Pentax ir šī funkcija).
Augstas izšķirtspējas attēls, kas uzņemts uz statīva.
Kustību artefakti ir redzami, ja tos aplūko tuvāk.
Dažu sistēmu dīvainības
Tā kā sensoru maiņas tehnoloģija ir ieviesta dažādos veidos un atkarībā no izmantotās sistēmas, problēmas ir nedaudz atšķirīgas. Galvenā dīvainība ir tāda, ka jums parasti ir nepieciešams statīvs, tāpēc nekādu ieroču un ieroču nav.
Sony sistēmai ir citi ierobežojumi, ka attēlu nevar redzēt, kamēr četrus atsevišķos attēlus neapstrādājat kopā. Tas nozīmē, ka jūs nevarat pārskatīt savu izšķirto attēlu kamerā. Turklāt, ņemot vērā A7R III zīmes lielo pikseļu skaitu, jebkura smalka statīva kustība ir īpaši pamanāma uz iegūtā attēla. Lai rediģētu attēlus, attēlu apvienošanai ir jāizmanto arī patentēta Sony programmatūra.
Pentax ir dažas interesantas funkcijas. Kameras komplektācijā iekļautās lietojumprogrammas izmantošana ļauj risināt kustības, izmantojot programmatūras algoritmu kustību artefaktu noņemšanai. Tas darbojas labāk nekā programmatūra, ko parasti izmanto attēlu manipulēšanai, piemēram, Adobe.
Olympus sistēma ir bijusi aptuveni kādu laiku, un jaunākajā Olympus OMD EM1 Mark II atkārtojumā jebkura atklātā kustība ietekmētos pikseļus aizstās ar viena no vienreizējās izšķirtspējas attēlu kustības apgabalos daļām. Tas rada nevienmērīgu izšķirtspēju, bet padara attēlu labāku, piemēram, vēju. Tas arī ierobežo, it īpaši, ja ir daudz kustību. Bieži vien attēli izskatās nedaudz pikseļaini.
Standarta izšķirtspējas koka attēls - viss ir ass.
Tā paša koka augstas izšķirtspējas attēls, bet tas bija vējains … Apgrieztais laukums ir parādīts dzeltenajā lodziņā.
Apgrieztais apgabals ir paplašināts - vēja kustība radīja dažus artefaktus uz attēla.
Ierobežojumi
Vislielākais izaicinājums, ar kuru uzņem sensora maiņas attēlu, ir kustīgi objekti. Turklāt mēģinājumus savienot strobu ar kameru, izmantojot attēla pikseļu nobīdi, var sarežģīt attēla uzņemšanas ātrums, zibspuldzes pārstrādes ierobežojumi un vispārējas saderības problēmas. Ražotāji zina par šīm problēmām un strādā, lai tās atrisinātu.
Kopumā tehnoloģija kļūst tikai labāka
Arvien vairāk sistēmu izmanto algoritmus, lai izveidotu šos augstākas izšķirtspējas attēlus. Kad tehnoloģija nobriest, ieviešana iegūs arvien labākus rezultātus, kas potenciāli spēs tikt galā ar kustības un rokas apstākļiem.
Ražotāju priekšrocība ir tā, ka labākas kvalitātes attēli tiek ražoti, neprasot patiešām dārgus augsta pikseļu blīvuma sensorus (lētāk). Lietotāja priekšrocības ir tādas, ka attēliem var būt labāka trokšņa un krāsu informācija, lai iegūtu labākus gala rezultātus.
Priecīgas medības par šo perfekto augstas izšķirtspējas attēlu!