Posviťte si na senzitometrickou křivku

17. února 2006
TWEET SDÍLET
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


Víte, co znamená „i“ ve slovu iPhone? Jeden význam se přímo nabízí, před 25 lety jich však bylo hned pět

Víte, co znamená „i“ ve slovu iPhone? Jeden význam se přímo nabízí, před 25 lety jich však bylo hned pět

** Před šestnácti lety byl předstven první iPhone ** Historie písmena „i“ však sahá až do roku 1998 ** Tedy pro něj měl Steve Jobs hned pět možných významů

Martin Chroust
ZnačeníiPhone
V únorovém Computeru ukazujeme, jak bezpečně vyčistit počítač a notebook od prachu

V únorovém Computeru ukazujeme, jak bezpečně vyčistit počítač a notebook od prachu

** Jak surfovat anonymně ** Důkladně jsme srovnali DDR4 a DDR5 ** Test přenosných projektorů

Časopis Computer
Časopis Computer
Černý jestřáb sestřelen. Legendární vrtulníky Black Hawk nahradí konvertoplán

Černý jestřáb sestřelen. Legendární vrtulníky Black Hawk nahradí konvertoplán

Americká armáda přijala přelomové rozhodnutí, se kterým postupně vyřadí všechny provozované vrtulníky Black Hawk a nahradí je konvertoplánem společnosti Bell. Půjde o největší skok v armádním letectvu za mnoho let.

Jiří Vojáček
HelikoptéryArmádaUSA
Po asteroidu, který zabil dinosaury, zbyly pod mořským dnem obrovské jizvy

Po asteroidu, který zabil dinosaury, zbyly pod mořským dnem obrovské jizvy

** Američtí vědci objevili pod mořským dnem terénní vlny ** Důkazy naznačují, že vznikly po srážce s asteroidem ** Víme víc o jednim z nejdramatičtějších dnů v historii naší planety

Karel Kilián
KatastrofyZeměAsteroidy
Microsoft má problém. Prodeje počítačů dramaticky padají a klesá zájem o Xbox

Microsoft má problém. Prodeje počítačů dramaticky padají a klesá zájem o Xbox

Markéta Mikešová
XboxFinanční výsledkyMicrosoftWindows
Jak dobře vybrat tablet. Nejdražší není nejlepší. Rozhodujte se podle velikosti displeje

Jak dobře vybrat tablet. Nejdražší není nejlepší. Rozhodujte se podle velikosti displeje

** Výběr správného tabletu komplikují široké způsoby využití ** Důležité je stanovit, k čemu jej nejčastěji budete používat ** V tomto článku poradíme, na co si dát při výběru pozor

Martin Miksa
Jak vybratOperační systémyTablety
Disney+ a 25 nejoblíbenějších filmů a seriálů v lednu 2023. Avatar, Divnosvět, Simpsonovi

Disney+ a 25 nejoblíbenějších filmů a seriálů v lednu 2023. Avatar, Divnosvět, Simpsonovi

Tyto filmy a seriály jsou teď na českém Disney+ nejoblíbenější. Nerozlišujeme žánr, stáří ani hodnocení na filmových webech. Jde o souhrnnou oblíbenost za poslední týdny, kterou zjišťuje web FlixPatrol.

Ondřej Králík
Disney+
Vědci udělali průlom v jaderné fúzi. K elektrárnám je však stále ještě hodně daleko

Vědci udělali průlom v jaderné fúzi. K elektrárnám je však stále ještě hodně daleko

Vědcům se poprvé podařilo u jaderné fúze dosáhnout uvolnění většího množství energie, než bylo do pokusu vloženo. Jde o historický průlom, má však má celou řadu háčků.

Antonín Trčálek
Jaderná fúze
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
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
Vodafone ohlásil zdražování. Týká se všech paušálních tarifů, cena naroste o 9 %

Vodafone ohlásil zdražování. Týká se všech paušálních tarifů, cena naroste o 9 %

** Období poklesu cen za mobilní služby končí ** Vodafone oznamuje plošné zdražení paušálů o 9 % ** Od konce února si připlatí noví i stávající zákazníci

Jan Láska
Tarify a mobilní službyNákup a cenyVodafone