Wikisage, de vrije encyclopedie van de tweede generatie, is digitaal erfgoed

Wikisage is op 1 na de grootste internet-encyclopedie in het Nederlands. Iedereen kan de hier verzamelde kennis gratis gebruiken, zonder storende advertenties. De Koninklijke Bibliotheek van Nederland heeft Wikisage in 2018 aangemerkt als digitaal erfgoed.

  • Wilt u meehelpen om Wikisage te laten groeien? Maak dan een account aan. U bent van harte welkom. Zie: Portaal:Gebruikers.
  • Bent u blij met Wikisage, of wilt u juist meer? Dan stellen we een bescheiden donatie om de kosten te bestrijden zeer op prijs. Zie: Portaal:Donaties.

Digitale fotografie

Uit Wikisage
Naar navigatie springen Naar zoeken springen
Spectroscopie van een 'digitale afbeelding' (M&M's).

Digitale fotografie is fotografie met behulp van een digitale camera. Dat wil zeggen elektronisch, zonder lichtgevoelige film. De digitale fotografie werd voor het eerst mogelijk in september 1981.

Voordelen van digitale fotografie zijn:

  • de mogelijkheid het resultaat onmiddellijk te controleren
  • de snellere invoer voor bewerking op computers
  • de lage kosten voor mislukte opnames
  • de mogelijkheid om relatief goedkoop meer beelden in de camera op te slaan

Een gecombineerd voor- en nadeel is het beheer van de eenmaal genomen foto's: alhoewel door de digitale aard een foto gemakkelijker beheerd kan worden, moet de fotograaf hier ook meer aandacht dan voorheen aan besteden.

Verschillen met traditionele fotografie

Het eerste wat opvalt is het ontbreken van een film of fotorolletje in een digitale camera. Bij klassieke toestellen wordt de beeldinformatie, die als licht de lens passeert, opgeslagen op een lichtgevoelige film. Deze film moet eerst worden ontwikkeld (chemisch bewerkt), waarna de foto's via een nieuwe stap, weer met een chemisch proces, kunnen worden afgedrukt. Dit ingewikkelde en tijdrovende proces is meestal een klus voor een professionele afdrukcentrale, niet in de laatste plaats omdat er chemicaliën, in de juiste verhoudingen en temperaturen, bij gebruikt worden.

Digitale camera's gebruiken geen lichtgevoelige film. Het aftasten van het beeld gebeurt door een lichtgevoelige elektronische sensorchip waarvan er verschillende types bestaan zoals CCD Charge Coupled Device en CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). Wellicht het meest toegepast is de CCD. Het bewaren van de foto's gebeurt niet op de sensor, maar in het geheugen van de camera, waarna de afbeelding kan worden opgeslagen op een geheugenkaart, diskette, harde schijf, imagetank, een (beschrijfbare) cd of een andere gegevensdrager. Daarna kunnen de foto's afgedrukt worden. Een van de mogelijkheden daarvoor is met behulp van DPOF (Digital Print Order Format).

CCD versus CMOS

Zowel CCD als CMOS sensoren doen hetzelfde: ze zetten licht om in elektronen. Ze doen dat echter op een verschillende manier.

Nadat het licht (de fotonen) de sensor heeft bereikt, wordt de waarde van de hoeveelheid licht (de opgebouwde lading) van elke cel in de foto uitgelezen. In een CCD sensor wordt de lading zelf over de chip getransporteerd (van pixel diode naar naastliggende pixel diode) en uitgelezen op een hoek van het array. Een analoog-naar-digitaal omzetter zet elke pixel waarde om in een digitale waarde. In de meeste CMOS sensoren zitten meerdere transistoren op elke pixel-cel die de informatie elektronisch versterken en de waarde verplaatsen via metalen sporen op de chip. De CMOS aanpak is flexibeler omdat elke pixel apart kan worden uitgelezen.

CCD sensoren worden op een speciale manier gemaakt met als doel om de lading zonder vervorming over de chip te transporteren. Dit proces leidt tot zeer hoge kwaliteitssensoren in de zin van nauwkeurigheid van de lichthoeveelheid en -gevoeligheid. CMOS chips daarentegen worden in traditionele chip processen gemaakt, dezelfde als waarin de meeste microprocessoren worden gemaakt. Door de verschillen in de fabricageprocessen zijn er aanmerkelijke verschillen tussen CCD en CMOS sensors.

  • CCD sensoren leveren foto's van hoge kwaliteit en met minder ruis dan CMOS sensoren.
  • Omdat elke pixel op een CMOS sensor meerdere transistoren naast zich heeft, is de CMOS chip in het algemeen minder gevoelig. Veel van de fotonen die de chip raken, raken de transistoren in plaats van de fotodiode.
  • CCD sensoren moeten in een fabricageproces worden gemaakt dat veel vermogen verbruikt. CCD sensors verbruiken zo'n 100 keer zoveel vermogen dan een vergelijkbare CMOS sensor.
  • CMOS sensoren kunnen worden gemaakt in elke willekeurig standaard silicium productielijn, en zijn daardoor extreem goedkoop in vergelijking met CCD sensoren .
  • CCD sensoren worden al lange tijd gemaakt en zijn dus verder ontwikkeld. Ze leveren in het algemeen een hogere kwaliteit en meer pixels.

Gebaseerd op deze verschillen kan worden geconcludeerd dat CCD sensoren worden gebruikt in camera's die zich focussen op hoge kwaliteitsfoto's met veel pixels en een uitstekende lichtgevoeligheid. CMOS sensoren hebben een lagere kwaliteit, een lagere resolutie en een lagere lichtgevoeligheid.

CMOS sensoren zijn echter de laatste tijd in opkomst en inmiddels in de meeste fotografie toepassingen even goed of beter dan CCD sensoren . CMOS camera's zijn meestal minder duur, verbruiken minder energie en de batterijen gaan daardoor langer mee. Tegenwoordig zijn er CMOS sensoren ter grootte van het kleinbeeld formaat, 24x36mm met een zeer groot aantal pixels.

Kwaliteit

De kwaliteit van een digitale opname hangt onder meer af van de gebruikte resolutie. Hoe hoger de resolutie, hoe meer detail kan worden vastgelegd. De resolutie van een digitale camera wordt meestal uitgedrukt in het aantal pixels (=fotodioden) op de sensor. Tegenwoordig (2007) is meer dan 8 megapixel voor een compactcamera eerder standaard dan uitzondering; Hasselblad heeft anno 2008 een professionele camera in het assortiment met een resolutie van 50 megapixel.

Zeker even belangrijk is het objectief, waarbij dan voor de spiegelreflexcamera's geldt dat zij verwisselbare objectieven hebben en meestal een veel grotere sensor met een grotere gevoeligheid. Een derde factor is de gebruikte software van de camera zelf en de manier waarop de beelden opgeslagen worden (met compressie, b.v. JPEG, GIF, PNG of TIFF of zonder, b.v. RAW-formaat).

De fotograaf met een film bevattende camera heeft invloed op twee belangrijke elementen die de foto bepalen: de belichtingstijd en de opening van het diafragma. Een derde variabele is de brandpuntsafstand die kan worden veranderd door van lens te wisselen of door een zoomlens te gebruiken, en de vierde is de filmgevoeligheid, die bij analoge camera's gekozen wordt bij de aanschaf van het filmrolletje. Bij digitale fotografie kan men met de betere camera's ook deze vierde variabele, gevoeligheid, per foto instellen. Dit vergt voor mensen die zijn opgegroeid met analoge fotografie een zekere nieuwe leerfase. Het is wel interessant om weten dat ook bij de digitale sensor de korrel in de vorm van beeldruis gaat toenemen wanneer men voor een grotere gevoeligheid kiest.

Een vijfde instelmogelijkheid is de witbalans [zonlicht, kunstlicht, TL, etc.]. Bij filmrolletjes koop je een filmpje van bv. 100 ASA daglicht of 400 ASA kunstlicht. Bij een digitale camera stelt de camera zelf of de fotograaf deze waarden in. Dit kan echter tot problemen leiden omdat de camera dit meestal doet door analyse van het beeld (iets wits in beeld helpt) en dit dus niet altijd op de juiste manier gebeurt. Overigens speelt dit probleem bij film ook maar wordt de analyse dan niet door de camera gedaan maar door het fotolab. Van een foto die u terug krijgt met een kleurzweem is wel degelijk een goede afdruk te maken, alleen gebeurde dat niet door het automatische proces van het lab.

Een veel vergeten kwaliteit van een opname is het dynamisch bereik, d.w.z. het grootste verschil tussen donker en licht dat de digitale camera of film nog kan onderscheiden. Ten opzichte van film is dit bereik (dat wordt uitgedrukt in stops, +/-8 voor digitaal, +/-11 (kleur) of +/-13(z/w) voor film) in de compact- en meeste reflex digitale camera's (m.u.v. Leica DMR) wat beperkter. Digitale achterwanden voor midden en groot formaat camera's hebben een groter bereik. In een normale daglichtsituatie is het benodigde bereik overigens 6 à 7 stops.

Tijdlijn

  • 1964: Het Jet Propulsion Lab van de NASA maakt gebruik van computers voor de omzetting van analoge signalen, uitgezonden door onbemande maanvluchten.
  • 1969: Bell Labs ontwikkelt de eerste CCD (charge-coupled device).
  • 1974: Kodak ontwikkelt de eerste kleurenfilter voor digitale beelden, de Bayer Pattern. Dit is opgebouwd uit twee groene, 1 rood en 1 blauw element. Dit systeem wordt nog steeds in de digitale camera gebruikt.
  • 1981: Sony brengt het eerste digitale fototoestel op de markt: de Mavica.
  • 1982: Kodak brengt de Disc camera uit.
  • 1988: JPEG, een standaard voor beeldcompressie, ziet het levenslicht. Het opslaan van beelden kan nu veel effectiever gebeuren, de beeldkwaliteit hangt af van de mate waarin gecomprimeerd wordt.
  • 1990: Adobe introduceert de eerste versie van Photoshop, wat later de standaard zal worden in beeldverwerkingssoftware.
  • 1994: SanDisk ontwikkelt, samen met Polaroid, Canon en Apple, de eerste CompactFlash geheugenkaart.
  • 1991: Kodak lanceert de DCS-100, een professionele digitale camera, voor ongeveer € 25.000,-
  • 1995: De eerste goedkopere digitale camera's komen op de markt.
  • 1998: Sony brengt de Mavica FD-71 uit. Deze camera slaat de foto's op een floppy disk op. Tevens wordt de memorystick gelanceerd.
  • 2000: De Sharp J-SH04 is de eerste telefoon met ingebouwde camera.
  • 2001: Fuji ontwikkelt Super CCD, een andere versie van de CCD.
  • 2002: Foveon introduceert een ander type beeldsensor. Sigma kondigt de SD9 aan, de eerste camera die gebruik maakt van de Foveon X3 sensor.
  • 2004: 90% van de in Nederland verkochte camera's is digitaal.

Wikimedia Commons  Vrije mediabestanden over Digital photography op Wikimedia Commons