Оптический стабилизатор изображения.

Основная причина смазанных изображений – перемещением камеры в момент съемки, особенно при использовании телеобъективов. Влияние данного эффекта зависит от размера изображения (размера матрицы цифровой камеры). Чем меньше геометрический размер матрицы, тем более выражен эффект смазывания изображения, вызванный перемещением фотокамеры, так как печать фотографий потребует в случае меньшего размера изображения большего увеличения.

В результате перемещения фотокамеры в процессе экспонирования, лучи света от объекта отклоняются относительно оптической оси объектива, приводя к смазыванию изображения. Обычно, установив выдержку затвора не более чем величина, обратно пропорциональная фокусному расстоянию объектива (например, 1/300 с для объектива с фокусным расстоянием 300 мм), можно предотвратить смазывание изображения, вызванное перемещением камеры. Однако в условиях недостаточного освещения или при использовании низкой светочувствительности фотоматериала возникает необходимость использования более длительной выдержки, что приводит к смазыванию изображений при съемке с рук. Для разрешения этой проблемы разработаны различные системы стабилизации изображения.

Стабилизатор изображения на сдвиге линз (рис. 28). Стабилизация достигается за счет перемещения группы линз объектива параллельно фокальной плоскости.

Рис. 28. Схема работы стабилизатора изображения на сдвиге линз
(А – точка объекта съемки, A' – изображение точки А)

Стабилизатор изображения на сдвиге матрицы. Система стабилизации изображения работает аналогично рассмотренной раннее, но в качестве исполнительного механизма, вместо группы линз объектива, происходит перемещение специального блока стабилизации с установленной в нем матрицей. Матрица «плавает» в управляемом микропроцессором системы стабилизации изображения магнитном поле, компенсируя смещение фотокамеры (рис. 29).

Рис. 29. Схема работы стабилизатора изображения на сдвиге матрицы
(А – точка объекта съемки, A' – изображение точки А)

Цифровой блок обработки и хранения данных.

Рис. 30. Структурная схема цифрового фотоаппарата

Баланс белого. Представим себе абсолютно чёрное тело, которое не отражает световые лучи. При нагревании тело начнёт светиться еле заметным красным цветом. Если замерить в этот момент его температуру, то она будет примерно равна 1200 К. Градус Кельвина (К) единица измерения на основе шкалы абсолютных температур. Используется для описания цвета источников освещения непрерывного спектра. Продолжая нагревать абсолютно черное тело мы увидим, что при 2000К цвет станет оранжевым, при 3000К – жёлтым, при 5500К цвет – белым, при 6000К голубоватым и далее вплоть до 18000К – фиолетовой границе спектра (рис. 45). Температура, при которой абсолютно черное тело излучает свет такого же спектрального состава, как рассматриваемый свет, называется цветовой температурой. Она указывает только на спектральное распределение энергии излучения, а не на температуру источника света. Каждому цвету соответствует его цветовая температура.

Любая цветная фотоплёнка рассчитана только на одну оптимальную цветовую температуру освещения, только при ней она может достоверно передавать все цвета. При другом освещении эта плёнка даст смещение цветов в синюю или красную часть спектра.

Освещенность может меняться по цвету в зависимости от условий съемки (рис. 33), что приводит к нарушению цветового баланса снимка. Поэтому на большинстве цифровых камер существует соответствующая регулировка меню. Как правило, предлагается автоматический режим, при котором камера сама определяет наилучший баланс белого для данных условий съемки, а так же ряд фиксированных настроек: «дневной свет», «лампа накаливания», «люминесцентная лампа», «фотовспышка» и т.д. Данные режимы выбираются исходя из условий освещения. На некоторых камерах существует возможность ручной установки баланса белого.

Рис. 33. Цветовая температура источников освещения

Гистограмма – тип диаграммы, в цифровой фотографии, отображающий распределение яркостей в кадре и предназначенный для оценки экспозиционных параметров, независимо от настроек монитора и других искажающих факторов.

Гистограмма состоит из ряда вертикальных столбцов, характеризующих удельный вес уровней яркости от черного (левый край) до белого (правый край). Высота столбца пропорциональна количеству пикселей данной яркости в изображении.

График гистограммы, представляет собой кривую с одним или несколькими максимумами. Гистограмма образцового кадра со средней яркостью и контрастностью имеет форму холма (рис. 34), тянущегося вдоль всей горизонтальной линии, с вершиной в районе средне серых значений. Чем левее располагается вершина кривой, тем темнее кадр, и наоборот. Гистограмма позволяет определить необходимость использования экспокоррекции. Если максимум гистограммы упирается в левую и (или) правую границу, значит, при съемке была потеряна часть графической информации, восстановить которую невозможно даже используя современные методы компьютерные обработки.

Рис. 34. Гистограмма сбалансированного снимка