Moderní technika digitálních fotoaparátů

Digitální fotoaparáty se pomalu ale jistě stávají každodenní samozřejmostí. Můžete je potkat ve výzkumném ústavu i na oslavě narozenin. Pochopit jejich ovládání je čím dál snazší, ale položili jste si někdy otázku, co se skrývá uvnitř? Pokusíme se vás po tajemných koutech digitálních obvodů provést alespoň virtuálně.

Pokud i u vás nastal čas seznámit se s moderní technikou digitální fotografie, pak jsou následující řádky určeny právě vám. Problematika je to rozsáhlá, a tak se nám nepodaří proniknout do všech detailů, ale pro základní orientaci a představu to stačí.

Skleněné oko
Snímaný obraz skutečnosti je stejně jako u analogu vytvářen soustavou čoček - objektivem. Světelné paprsky jím ovšem nejsou soustředěny na filmový pás, nýbrž na elektronický obrazový snímač. Zdálo by se, že osvědčená optická soustava může být bez obtíží převzata z analogového přístroje.

Klepněte pro větší obrázek

Subkompakt

Drobný rozdíl se ovšem najde: aktivní plocha optického snímače pokrývá zpravidla menší než formát políčka kinofilmu. Navíc se rozměry snímače a potažmo optické soustavy mohou typ od typu lišit, což má za následek nepříjemný fakt, že ohnisková vzdálenost nevypovídá jednoznačně o snímacím úhlu objektivu. Máte-li tedy zafixovánu hodnotu 50 mm jako základní ohnisko, poskytující obrazový úhel blízký vjemu lidského oka, u digitálu takovou konstantu nehledejte. Ve snaze znázornit uživateli úhel záběru se zažila nepsaná konvence udávat u digitálu ohniskovou délku přepočtenou na 35mm kinofilm. Tento přepočet říká lapidárně, jaká ohnisková délka u kinofilmového aparátu poskytuje stejný obrazový úhel. Jinak se samozřejmě u objektivu shledáte s údajem o jeho světelnosti, se clonou či zaostřováním. Přepočet ovšem trochu klame v jedné věci. Čím kratší je fyzické ohnisko, tím větší je hloubka ostrosti při základní cloně. Dva různé objektivy označené stejným přepočteným ohniskem tak mohou mít zcela různou hloubku ostrosti.

Past na světlo
Místo světlocitlivé emulze zaujal u digitálního přístroje elektronický obrazový snímač. Ten je pevně integrován do těla aparátu a s výjimkou zrcadlovek jej běžně ani nespatříte. Jedná se o polovodičový čip, tvořený maticí světlocitlivých buněk, reagujících na intenzitu dopadajícího světla vybuzením úměrného elektrického signálu. Kromě intenzity světla je však nutné detekovat i jeho vlnovou délku, tedy barvu, což samotné buňky nezvládnou. 

Řešení je prosté - změří se intenzita světla prostřednictvím tří barevných filtrů nad okolními body a následně se z těchto tří informací složí skutečná barva obrazového bodu uprostřed. Základními barvami jsou červená, zelená a modrá (RGB barevný prostor). V každém případě právě počet obrazových bodů snímače patří mezi jeden z nejdůležitějších parametrů fotoaparátu. Větší počet bodů poskytuje větší, ale nikoli nutně kvalitnější snímky. Poměr stran obrazového snímače se pohybuje od 1:1,33 až po 1:1,5, často se však používá zaokrouhlený poměr 4:3.

Následuje digitalizace
Analogová data ze snímače se následně digitalizují v takzvaném analogově - digitálním převodníku (A/D převodník). V zásadě jde o přeměnu prvotních tří analogových signálů z každého obrazového bodu do binárního, tedy číselného vyjádření. Přitom úroveň intenzity světla v každém ze tří barevných kanálů RGB je popsána obvykle osmibitovým číslem, nabývá tedy hodnot od 0 do 255. K jednomu pixelu - nejmenšímu obrazovému prvku, se tak vztahují tři hodnoty jasu a možných kombinací je 256 × 256 × 256, celkem 16,7 milionu výsledných barev. Toto schéma je často označováno jako 24bitová barevná hloubka.

Deprese a komprese
Pouhou digitalizací všech analogově sejmutých signálů vznikají obrovské datové soubory ve formátu RAW nebo TIFF, s nepříznivým dopadem na rychlost a prostor pro ukládání.

Klepněte pro větší obrázek
Lámací kompakt bez hledáčku

Většinou tedy následuje komprimace, neboli jakési zhuštění digitální informace. Pro tento účel byl speciálně vyvinut formát JPEG, který za cenu jisté nepatrné ztráty detailů v obraze zásadně zmenší velikost souboru. Takovéto zpracování obrazu se označuje jako ztrátová komprese a míra ztráty detailů bývá dokonce u řady fotoaparátů volitelná. Podle účelu dalšího použití snímků lze tedy volit mezi velikostí a kvalitou obrazového souboru.

Paměťový mezisklad
Cesta obrazových souborů vede v naprosté většině digitálních fotoaparátů na paměťovou kartu. Přestože se jedná o tzv. flash paměti, zápis dat na kartu je přece jen relativně zdlouhavý a hrozí značné zpomalení další činnosti aparátu. Z tohoto důvodu je před paměťovou kartu zařazena vyrovnávací paměť - tzv. buffer. Tato mezipaměť umožňuje pojmout určitý objem dat opravdu bleskurychle. Následně uvolňuje data odpovídajícím tempem na paměťovou kartu. Kapacita bufferu zásadně určuje rychlost a zejména počet snímků při sériovém snímání.

Paměťová karta
Digitální snímky se uchovávají na tzv. paměťových kartách. Tato média mají velikost okolo rozměru poštovní známky a vkládají se do paměťového slotu aparátu.

Klepněte pro větší obrázekEVF digitál

Paměťových karet je mnoho typů. Fotoaparát většinou podporuje pouze jeden z nich. Snímky na kartě, případně zvukové stopy či videosekvence, lze organizovat do adresářů obdobně jako v počítači. Snímky na kartě můžete označovat informacemi pro tisk a následně odnést ke zhotovení do minilabu. Existuje však i jiný způsob přenosu a tisku dat. Karta zůstává ve fotoaprátu a ten se propojí s počítačem nebo tiskárnou pomocí kabelu. Poslední dobou jsou oblíbené i tzv. dokovací stanice. Mají tvar jednoduchého stojánku, který je zapojen do zásuvky napětí a do počítače. Pro zahájení spojení nebo nabíjení do něj stačí přístroj postavit.

Slovníček pojmů

Témata článku: Technika, Technologie


Nejlepší aplikace pro tento týden: Relaxační 3D zvuky, levné ubytování a netradiční cvičení

Nejlepší aplikace pro tento týden: Relaxační 3D zvuky, levné ubytování a netradiční cvičení

** V marketech najdete množství titulů, ale jak objevit ty kvalitní? ** Každý týden je vybírá Apple, ale řada z nich má i verzi pro Android. ** Výsledkem jsou kolekce těch nejlepších aplikací svého druhu.

Adam Kos
Mobilní aplikace
Nejlepší weby na stahování modelů pro 3D tiskárny. Thingiverse zná každý, ale jsou tu i lepší alternativy

Nejlepší weby na stahování modelů pro 3D tiskárny. Thingiverse zná každý, ale jsou tu i lepší alternativy

** Cokoliv od skládací lopaty na sníh po komiksové figurky ** Printables má věrnostní program, kde lze získat filament (a další) zdarma ** Modely pro FFF/FDM i SLA tiskárny

David Caba
3D tisk
Velká kontrola USB nabíječek. Třetina měla nedostatky, dvě byly staženy z prodeje

Velká kontrola USB nabíječek. Třetina měla nedostatky, dvě byly staženy z prodeje

** USB nabíječky k mobilům patří mezi čím dál častěji kupované zboží ** Skoro třetina přitom nesplňuje všechna zákonná nařízení ** ČOI trh nabíječek pravidelně monitoruje

Jan Láska
Nabíječka k mobiluČOIBezpečnost
Jak dobře vybrat fotoaparát. Zvažte, jestli nestačí mobil. Místo rozlišení jděte po velkém snímači

Jak dobře vybrat fotoaparát. Zvažte, jestli nestačí mobil. Místo rozlišení jděte po velkém snímači

Důležité otázky, na které byste si měli odpovědět před výběrem fotoaparátu. Je lepší kompakt, nebo zrcadlovka? Nestačí mobil? Jaký snímač, stabilizaci, hledáček… Co je důležité pro video?

Petr Březina
Průvodce nákupem
Za WhatsApp se bude platit! Za předplatné dostanete funkci, která je u konkurence zadarmo

Za WhatsApp se bude platit! Za předplatné dostanete funkci, která je u konkurence zadarmo

** Bylo to jen otázkou času ** Už i WhatsApp nabízí prémiové předplatné ** Za poplatek dostanete funkci, která je u konkurence zadarmo

Martin Chroust
předplatnéWhatsAppMobilní aplikace
Recenze hry One Piece Odyssey. Trhlí piráti na nepříliš zajímavém dobrodružství

Recenze hry One Piece Odyssey. Trhlí piráti na nepříliš zajímavém dobrodružství

One Piece Odyssey zachycuje věrně obrazový styl a potřeštěnost knižní předlohy, ale jen s obtížemi dokáže zaujmout hráče tímto svérázným pokusem o akční RPG.

Michal Polok
One Piece OdysseyRecenze
Jak rozmazat dům, aby vás sousedi nemohli šmírovat. Jde to v Mapách Google i na Mapy.cz

Jak rozmazat dům, aby vás sousedi nemohli šmírovat. Jde to v Mapách Google i na Mapy.cz

** Nelibí se vám, když cizí lidé okukují váš dům? ** Všechny mapové aplikace nabízejí možnost rozmazání snímku ** Máme návod pro Apple Maps, Bing Maps, Mapy Google a Mapy.cz

Karel Kilián
SoukromíNávodyMapy
Testy Apple M2 Pro a Max. MacBooky s nimi vydrží celý den a mají dost výkonu i na hry

Testy Apple M2 Pro a Max. MacBooky s nimi vydrží celý den a mají dost výkonu i na hry

** Nárůst výkonu ve srovnání se základním čipem M2 je výrazný ** Jednovláknový výkon se od prvních čipů M1 výrazně neliší ** Výkonná grafická část umožňuje i plnohodnotné hraní

Stanislav Janů
Mac miniMacBookApple
Bude to o prsa. Facebook a Instagram pořád neví, kdy jsou zobrazené bradavky porno

Bude to o prsa. Facebook a Instagram pořád neví, kdy jsou zobrazené bradavky porno

**Meta má zjednodušit pravidla a být ke všem spravedlivá **Facebook s Instagram věnují samostatný odstavec bradavkám **Pravidla ale neřeší nebinární, transsexuální a intersexuální osoby

Petr Urban
InstagramFacebookSociální sítě
Obří reklamní spam na smartphonech. Aplikace zobrazovaly až 25 reklam a rychle vybíjely telefon

Obří reklamní spam na smartphonech. Aplikace zobrazovaly až 25 reklam a rychle vybíjely telefon

** Toto je zřejmě největší reklamní podvod u smartphonů ** Místo jedné reklamy se jich zobrazovalo 25 nad sebou ** Uživatelé přitom o podvodu neměli sebemenší tušení

Martin Chroust
ZranitelnostReklama