NIKON SVC pixels. Grava para disquete 2 NIKON QV-1000C pixels. Grava para disquete Mp

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1 1986 NIKON SVC pixels Grava para disquete NIKON QV-1000C pixels Grava para disquete Mp

2 1991 KODAK DCS pixels Grava para disquete Mp

3 1991 Kodak DCS pixels Grava para disco interno de 80 MB Capacidade para 50 imagens PB 1.54 Mp

4 1995 Kodak DCS pixels Grava para disco PCMCIA de 340 MB Capacidade para 53 imagens PB 6.2 Mp

5 1999 Nikon D pixels Grava para cartão CF time lag 0.05 sec 4.5 fps 2.74 Mp

6 2000 Canon D 30 primeiro sensor CMOS numa câmara SLR de qualidade Grava para cartão CF 3 fps total 8 imagens 3.25 Mp

7 2000 Fuji S1 Pro SuperCCD 3.4 Mp

8 A CÂMARA DIGITAL A CAPTURA DE UMA IMAGEM NUMA CÂMARA DIGITAL ENVOLVE OS SEGUINTES PROCESSOS:

9 EXISTEM TRÊS TIPOS DE SENSORES UTILIZADOS NAS CÂMARAS DIGITAIS: CCD - Charge Coupled Device CMOS - Complementary Metal Oxide Semiconductor Foveon - Um chip de Quartz transparente com 3 camadas de CMOS Os sensores CCD e CMOS são ambos semicondutores de metal oxidado feitos de sílicio. Possuem uma sensibilidade idêntica ao espectro visível e ao espectro Infra Vermelho próximo. Ambos convertem a luz incidente em electrões de uma forma semelhante, conseguem apenas sentir a quantidade/nível de luz mas não a sua cor. Imagens a cor são criadas através da colocação em cada pixel de um filtro de cor (vermelho, verde ou azul). A informação das cores ausentes em cada pixel é criada pela média dos pixeis vizinhos.

10 COMPARAÇÂO ENTRE SENSORES CCD Tradição de produção de sensores de alto desempenho Grande gama dinâmica Baixo ruído e melhor Dmax Tecnologia estabelecida Elevado consumo de energia Produção cara e difícil Fiabilidade moderada Pixeis de menor tamanho possibilitam sensores menores (câmaras menores) Necessita circuitos externos O sinal análogo criado pelo CCD é convertido fora do chip CMOS Menor desempenho (evoluções positivas em modelos recentes) Gama dinâmica moderada Mais ruído (evoluções positivas em modelos recentes) Tecnologia recente Baixo consumo de energia Produção em massa - mais barato Alta fiabilidade dada a integração do chip Pixeis maiores de mais facil integração nas câmaras actuais Circuitos integrados no chip O CMOS converte o sinal no próprio chip

11 SENSOR CCD NORMAL SENSOR FUJI

12 Sensores Cada foto-elemento acumula diferentes cargas de luz (fotões)

13 Sensores A carga de luz de cada foto-elemento vai dar origem aos elementos da imagem - pixels.

14 Sensores As imagens a cor são criadas através da colocação em cada pixel de um filtro de cor (vermelho, verde ou azul). A informação das cores ausentes em cada pixel é criada pela média dos pixeis vizinhos.

15 SENSOR FUJI SENSOR FOVEON

16 Sensores As câmaras podem produzir imagens com diferentes dimensões

17 Sensores Quanto maior a dimensão da imagem melhor a definição de detalhe e cor

18 Sensores Quanto maior a dimensão da imagem maior a dimensão de impressão Resolução Dimensão de pixels Dimensão de impressão 8 Mp 3264 x cm x 33 cm 6 Mp 3008 x cm x 30 cm 5 Mp 2592 x cm x 26 cm 4 Mp 2288 x cm x 24 cm 3 Mp 2048 x cm x 20 cm 2 Mp 1600 x cm x 16 cm 1.2 Mp 1280 x cm x 13 cm

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20 Sensores Composto por milhões de foto-elementos (pixels) Um sensor pode ter vários tamanhos tam. larg. alt. APS-C 23, tam. larg. alt. 1/ / /

21 Sensores Camâra Tipo de sensor Nº de pixels Dim. de sensor Konika Minolta DiMAGE Xg 1/2.7 CCD 3.3 milhões 5.3 x 4.0 mm PowerShot S500 1/1.8 CCD 5.0 milhões 7.2 x 5.3 mm Nikon Coolpix /3 CCD 8.0 milhões 8.8 x 6.6 mm Olympus C /3 CCD 8.0 milhões 8.8 x 6.6 mm Sony DSC-828 2/3 CCD 8.0 milhões 8.8 x 6.6 mm Konica Minolta Dimage A2 2/3 CCD 8.0 milhões 8.8 x 6.6 mm Nikon D70 CCD 6.1 milhões 23.7 x 15.6 mm Canon EOS-1Ds CMOS 11.4 milhões 36 x 24 mm Kodak DSC-14n CMOS 13.8 milhões 36 x 24 mm

22 LENTES A Qualidade de uma imagem é em grande parte ditada pela qualidade da lente. Na imagem digital a lente assume ainda maior importância se consideramos que os sensores convencionais são bastante menores que uma película 35mm. Como tal, a lente deve ter uma qualidade superior para resolver detalhe numa área tão pequena como um sensor de 8mm x 6mm. A menor dimensão dos sensores convencionais implica uma mudança na distância focal das lentes. 3.6 mm 4.8 mm 4.8 mm 6.6 mm 6.4 mm 8.8 mm

23 A distância focal considerada normal é estabelecida pela diagonal do formato de imagem. Camera / Sensor Sensor size (mm) Horiz. size as % of 35mm Focal Length multiplier Sony 1/1.8" CCD * 5.52 x % n/a Nikon D1 / CCD 23.6 x % 1.48x Canon EOS-D30 / CMOS 22.0 x % 1.59x 35mm negative 35.0 x % 1.00x

24 Tipos de ficheiro TIFF Praticamente todas a câmaras digitais de topo de gama permitem a gravação de imagens em formato TIFF sem degradação visual. Este é o método aconselhável, no entanto, podem existir inconvenientes: O tamanho do ficheiro TIFF sem compressão ocupará rapidamente um cartão de memória. Caso a câmara ou back digital esteja ligado directamente ao computador a transferência de ficheiros pode ser efectuada imediatamente após a exposição reduzindo assim o tempo perdido.

25 Tipos de ficheiro JPEG (EXIF) As câmaras digitais SLR e de gama média são desenhadas (primariamente) para fotografia de acção ao invés de fotografia de estúdio. Como tal devem ter autonomia para fotografar grande quantidade de imagens sem estarem dependentes de um computador para armazenar as imagens. A compressão JPEG permite diminuir o tamanho do ficheiro em modos BASIC, NORMAL e FINE. Por norma só o modo FINE produz qualidade aceitável. Estes ficheiros podem ser acompanhados de informação detalhada sobre as características técnicas da câmara e parâmetros usados na exposição da imagem. Esta informação (METADATA) é gravada num formato chamado EXIF apesar da extensão continuar a ser JPEG.

26 Tipos de ficheiro RAW Muitas câmaras recentes permitem gravar a informação do sensor de uma forma directa e sem processamento num formato de ficheiro designado por RAW. Este formato produz ficheiros com tamanhos mais reduzidos que os TIFF e não introduz nenhum processamento a nível de temperatura de cor, recorte, saturação, interpolação, etc. A desvantagem prende-se com o trabalho de processamento a ser efectuado, posteriormente, em software específico (normalmente do fabricante).

27 JPEG Kb

28 JPEG Kb

29 JPEG Kb

30 JPEG Kb

31 JPEG Mb

32 Tiff 10.7 Mb

33 SENSORES DE ÁREA (MATRIZ) Ao invés de utilizar uma linha de CCD que varre a área de imagem podemos utilizar uma grelha ou matriz de elementos CCD. A principal vantagem desta tecnologia consiste na imediatez da captura. A principal desvantagem deste sistema é que cada pixel recebe informação de uma só cor. A informação de cor ausente deve ser criada ou através da interpolação dos pixeis vizinhos ou através da exposição em três vezes.

34 SENSORES DE ÁREA (MATRIZ) - One-shot (uma exposição) Este é a tecnologia mais frequente nas câmaras digitais. Uma matriz de elementos CCD/CMOS é utilizada para captar a imagem num instantâneo. Esta caracteristica torna estas câmaras extremamente versáteis podendo captar objectos em movimento e diferentes tipos de luz (daylight, tungsténio, flash). Uma vez que os sensores CCD/CMOS não conseguem detectar cor, esta é criada através da média dos pixeis vizinhos. Isto significa que existe uma grande quantidade de informação inventada e como tal sujeita a erros. Apesar dos algoritmos, usados na interpolação de cores, terem evoluído dramaticamente nos últimos anos, ainda sucedem erros na criação da imagem (artefactos visuais). Zonas com arestas demarcadas, como texto, são propensas à criação de pixeis com cores erradas, resultado de uma interpolação incorrecta. A interpolação e outros processamentos a efectuar consomem tempo e bateria. Uma solução passa por fotografar em formato RAW. Este formato capta a informação directamente do sensor sem processamento. Todo o trabalho de revelar a imagem passa a ser efectuada posteriormente, no computador.

35 SENSORES DE ÁREA (MATRIZ) - Three-shot (Três exposições) Esta tecnologia utiliza uma matriz de elementos CCD/CMOS sem filtro Bayer de modo a captar só a luminosidade. São disparadas três exposições cada uma através de um filtro RGB. Assim cada pixel recebe informação de cor verdadeira. Esta tecnologia permite a utilização de vários tipos de incluindo luz flash e daylight. Mais uma vez elimina a possibilidade de imagens de acção. Apesar de ser necessário três exposições a imagem é adquirida de uma forma rápida uma vez que não existe interpolação.

36 SENSORES DE ÁREA (MATRIZ) - One/Three-shot (Uma/Três exposições) Esta tecnologia reúne as vantagens do one-shot (fotografia de acção) e three-shot (fotografia de alta qualidade) numa só câmara. No modo one-shot funciona como uma câmara de sensor de área convencional interpolando as cores. No modo three-shot a matriz de elementos CCD/CMOS move-se um pixel entre disparos para que cada pixel tenha uma leitura das três cores RGB. Isto permite a captura da cor com a maior fidelidade sem recorrer a interpolação.

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42 TECNOLOGIAS DE CAPTURA As principais tecnologias de captura de imagem utilizadas nas câmaras digitais são: Sensor Tri-linear de varrimento Tecnologia semelhante à usada nos scanners na qual o sensor é constituído por três linhas paralelas de CCDs. Cada linha de CCD é coberta com um filtro de cor (ou vermelho ou verde ou azul). O sensor é deslocado através da área de imagem controlado por um motor. A cada passo, consoante a resolução escolhida, é efectuado uma leitura pelos três CCD criando uma imagem que não necessita de interpolação.

43 Esta é uma tecnologia de ponta que permite as maiores resoluções de captura. As limitações da tecnologia são impostas pela duração da captura da imagem. O varrimento do plano de imagem pode demorar vários minutos o que invalida a captura de qualquer imagem de acção. Torna-se mais adaptado ao trabalho em estúdio onde existem condições de trabalho controláveis. Dada a duração da exposição torna-se necessária iluminação contínua invalidando o uso de luz tungsténio e flash. A iluminação apropriada para estes casos é designada por HMI.

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46 Sensibilidade Iso

47 Temperatura de cor A maior parte das fontes de luz não tem uma luz 100% branca. Esta variação na cor é expressa em graus Kelvin: Fontes de luz Temperatura de cor em Kº Chama de vela 1,500 Luz incandescente 3,000 nascer e pôr do sol 3,500 Sol de meio-dia, Flash 5,500 Sol intenso, céu limpo 6,000 Céu nublado, sombra 7,000

48 Outdoors, Auto Outdoors, Cloudy (or Sunny) Outdoors, Manual Incandescent, Auto Incandescent, Incandescent Incandescent, Manual Fluorescent, Auto Fluorescent, Fluorescent Fluorescent, Manual