Posviťte si na senzitometrickou křivku

17. února 2006
TWEET SDÍLET
Posviťte si na senzitometrickou křivku
Objektiv fotoaparátu,stejně jako rohovka a čočka oka, vykresluje obraz. Snímací čip (nebo film) jako sítnice oka obrazovou informaci zaznamenává. U digitální fotografie (jako u oka) je nejdůležitější součástí fotoaparátu objektiv a obrazový snímač. Schopnost snímače zaznamenat obrazovou informaci charakterizuje senzitometrická křivka.

Popis senzitometrické křivky

Senzitometrická křivka vyjadřuje závislost intenzity reakce snímače (osa y) na množství dopadajícího světla (osa x). Snímač reaguje na dopadající světlo (fotony) generováním elektrického náboje (elektrony). Čím více světla dopadá, tím větší množství náboje snímač generuje. Velikost náboje snímacího prvku určuje hodnotu jasu pixelu obrázku, který tento prvek „tvoří“ (viz můj článek „Vznik obrázku v digitálním fotoaparátu“). Expozimetr a firmware fotoaparátu, případně autor snímku stanoví expozici fotografované scény. Podle této expozice proudí různá intenzita světla na každý snímací prvek (teoreticky). Jednotlivé prvky na proud fotonů reagují tak, jak popisuje senzitometrická křivka. Jedna mezní hodnota reakce prvků snímače je stav, kdy snižující intenzita světla negeneruje menší elektrický náboj, ale stále téměř stejný náhodný elektrický šum.

Druhá mezní hodnota reakce prvků snímače je stav, kdy zvyšující intenzita dopadajícího světla generuje stejné množství elektrického náboje. Ideálem je lineární závislost pro obě souřadnice od nejnižší po nejvyšší intenzitu světla, která v praxi nenastává. Zejména poblíž obou mezních hodnot je závislost převodu hodně vzdálena od ideálu. Sklon senzitometrické křivky, přesněji úhel mezi prostřední částí křivky a osou x se nazývá strmost. Strmost vyjadřuje schopnost snímače převádět jednotlivé úrovně jasů fotografované scény na jasové hodnoty fotografie a závisí na ní kontrast výsledného obrázku. Čím větší úhel křivka svírá s osou x (je strmější), tím je fotografie kontrastnější a naopak.

Z grafu je patrné, že tento snímač má dynamický rozsah –4 EV až +3 EV, tedy 7. Může reprodukovat bez ztráty kresby fotografovanou scénu s rozsahem jasů 7 EV. Část křivky vlevo nahoře do bodu A popisuje stav při velmi slabém osvětlení, kdy převládá šum. Teprve při dalším zvyšování jasu scény v oblasti mezi body A-B začínají buňky na světlo reagovat a vytvářet další elektrický náboj. Převod je ovšem hodně nelineární, tedy nesprávný. Je to oblast podexpozice. Při dalším zvyšování jasu scény mezi body B-C už probíhá převod téměř lineárně. To je oblast správné expozice.

V oblasti ještě vyšších jasů na scéně mezi body C-D se opět začíná projevovat velká nelinearita převodu a snímací prvky se dostávají do oblasti přeexpozice. Zvýší-li se proud fotonů ještě více až do oblasti za bod D, začínají být buňky silným světlem zahlcené (generují již maximum elektronů) a v digitálním obrázku se začínají objevovat tzv. "přepálená místa", kde už není kresba. Na ose x jsou hodnoty EV vyjadřující intenzitu dopadajícího světla na snímač. Na ose y je 256 hodnot jasu fotografie, které jsou přiřazeny danému napětí vygenerovanému snímačem po dopadu světla. K měření světla se používá EV (exposure value = expoziční hodnota). Jeden bod je jasnější než druhý o 1 EV, pokud je jeho jas dvojnásobný.

Příklady:


Užitečný rozsah expozic je malý, od –3,3 EV do 1,2 EV, tedy 4,5 EV. Křivka je strmá, což znamená velký kontrast fotografie zejména v polotónech a světlech. Od hodnoty –1 EV do +1 EV jsou generovány úrovně jasu fotografie od 240 do 64. Z toho je patrné, že nevelká změna intenzity světla odraženého od fotografované scény a dopadajícího na snímač vyvolá relativně velkou změnu jasových hodnot fotografie. Počínaje 1,2 EV je výsledkem zcela bílá bez kresby. Snímač, který popisuje tato křivka náleží kompaktnímu fotoaparátu nižší třídy.


Dynamický rozsah této snímací soustavy je posunut více směrem ke stínům. Zůstává kresba i v hlubokých stínech, přičemž hodnoty jasu 16 – 48 mohou být nad šumem. Úprava křivky ve stínech může vést k dalšímu vylepšení kresby. Je pravděpodobné, že fotoaparát s tímto snímacím prvkem „se bude obávat“ přeexpozice, při níž dojde ke ztrátě kresby a bude tedy dělat poněkud podexponované fotografie. Pokud tomu tak není bude mít větší náchylnost k „přepálení“ světel a je dobré v případě scén s vysokým rozsahem jasů exponovat s korekcí –EV. Tato křivka popisuje snímací čip kompaktního fotoaparátu střední třídy.

 
Tyto křivky popisují vlastnosti kvalitních snímacích prvků D-SLR zrcadlovek, které mají dostatečný dynamický rozsah (–5 EV až 3 EV, -3,7 EV až 2,8 EV) rozvržený ve všech jasových hodnotách. Křivky nejsou příliš strmé a „cenný“ je jejich průběh ve stínech a zejména ve světlech.

Senzitometrické křivky naleznete např. na: CD časopisu DIGIfoto nebo na serveru www.dpreview.com

Témata článku: Technika, Technologie


NÁVOD: Jak zkrátit nepřehledné kontextové nabídky

NÁVOD: Jak zkrátit nepřehledné kontextové nabídky

** Chcete se zbavit balastu z dlouhých kontextových nabídek? ** Možná naopak oceníte možnost přidat některé užitečné položky. ** Máme pro vás tipy od přehledné utilitky až po ruční editaci registrů.

Petr Urban
Windows 11Windows 8Windows 10Software
Nintendu se stále daří. Switch už celosvětově prodal více kusů než první PlayStation

Nintendu se stále daří. Switch už celosvětově prodal více kusů než první PlayStation

I přes nedostatek komponentů už dlouhé měsíce Nintendo kraluje v prodejních žebříčcích konzolí.

Martin Nahodil
Nintendo SwitchByznys
Řada Redmi Note 11 přináší 108Mpx foťák  i rychlé nabíjení do střední třídy

Řada Redmi Note 11 přináší 108Mpx foťák i rychlé nabíjení do střední třídy

Martin Miksa
Čtyřnásobný fotoaparátRychlé dobíjeníSmartphony
Jednotná nabíječka USB-C je zase o krok blíž. Návrh už míří do Evropského parlamentu

Jednotná nabíječka USB-C je zase o krok blíž. Návrh už míří do Evropského parlamentu

** Za jednotný dobíjecí konektor byl v Evropě zvolen USB-C ** Výrobci jej budou muset použít ve veškeré osobní elektronice ** Návrh postupuje dalšímu schvalování, platit má za dva roky

Jan Láska
Jednotná nabíječkaUSB-CEvropská komise
22 nejlepších erotických thrillerů. Kde je najdete online?

22 nejlepších erotických thrillerů. Kde je najdete online?

V žáru vášně, Osudová přitažlivost, Základní instinkt, Ďábelská svůdkyně, Nebezpečné hry, Dvojitý milenec. Exkurze do historie subžánru erotických thrillerů, v němž se napětí mísí se vzrušením.

Marek Čech
Filmy, které musíte vidět
Horizon: Forbidden West bude mít jeden konec. Hráč ale může ovlivnit některé události

Horizon: Forbidden West bude mít jeden konec. Hráč ale může ovlivnit některé události

První letošní exkluzivita PlayStationu vychází už za pár týdnů a z Guerrilla Games k nám stále proudí nové informace. Tentokrát ohledně zakončení příběhu.

Martin Nahodil
Horizon: Forbidden WestPS5Exkluzivita
Nedají si pokoj. Laciné kopie Samsungu Galaxy S22 znovu předběhly originál. Jejich nákupem se zaručeně spálíte

Nedají si pokoj. Laciné kopie Samsungu Galaxy S22 znovu předběhly originál. Jejich nákupem se zaručeně spálíte

** Ještě před premiérou můžete v ruce držet S22 Ultra... **...jenže to není Galaxy a Samsung ani náhodou ** Jak nenaletět na bombastické specifikace telefonů „za hubičku“?

Martin Chroust
AliExpressČínaKopie
Jak na Androidu jednoduše vytvoříte GIF animaci? Bez pohybové fotografie to nepůjde

Jak na Androidu jednoduše vytvoříte GIF animaci? Bez pohybové fotografie to nepůjde

** Naučte se, jak v praxi využít pohybovou fotografii ** Ze třívteřinového záznamu můžete vytvořit zajímavou animaci... ** ...a poté ji snadno nasdílet

Martin Chroust
FotografieGIFFocení mobilem
AMD Radeon RX 6500 XT v testech. První 6nm grafika v levném kabátu, která je k smíchu

AMD Radeon RX 6500 XT v testech. První 6nm grafika v levném kabátu, která je k smíchu

** AMD představilo novou grafickou kartu Radeon RX 6500 XT ** Poprvé používá 6nm čip a má rekordní frekvenci ** Kartu značně omezuje malá paměť

Karel Javůrek
Radeon RX 6000Grafické kartyAMD
Astronomové spočítali, jak družice Starlink ovlivňují jejich pozorování. Stopy jsou na 18 % snímků a bude hůř

Astronomové spočítali, jak družice Starlink ovlivňují jejich pozorování. Stopy jsou na 18 % snímků a bude hůř

** Studie analyzovala vliv družic Starlink na pozorování projektu ZTF ** Přehlídka oblohy se nachází na jihu Kalifornie a jednou za dva dny prohledá celou oblohu ** Počet stop družic Starlink na snímcích neustále roste, vědecká pozorování však příliš ovlivněna nejsou

Petr Kubala
StarlinkAstronomieSpaceX