Цифровые фотоаппараты
Для ввода растровых изображений в компьютер чаще всего применяют цифровые фотоаппараты и сканеры.
Самый важный элемент цифрового фотоаппарата — это светочувствительная матрица — интегральная микросхема, которая состоит из светочувствительных элементов — фотодиодов. Свет, поступивший на фотодиод, преобразуется в электрический сигнал, который с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) переводится в числовой код.
Для того чтобы получить цветное изображение, каждый фотодиод «накрыт» светофильтром определённого цвета (чаще всего используют модель RGB — красные, зелёные и синие светофильтры). Таким образом, фотодиод измеряет яркость только одной составляющей цвета, а остальные компоненты восстанавливаются процессором фотокамеры по соседним пикселям. Во многих фотоаппаратах используют так называемый фильтр Байера, состоящий из 25% красных, 25% синих и 50% зелёных фильтров (рис. 8.3 и цветной рис. на форзаце). Такое соотношение объясняется тем, что человеческий глаз более чувствителен к зелёному цвету.
Рис. 8.3
Цифровые фотоаппараты при съёмке сохраняют изображение на встроенной карте памяти в двух основных форматах: RAW и JPEG. Формат RAW — это необработанные данные (от англ. raw — «сырой», «сырьё», необработанный), т. е. коды сигналов, полученных каждым элементом чувствительной матрицы фотоаппарата. Снимок в формате RAW содержит наиболее полные данные, на каждый цветовой канал отводится 12-14 битов (в отличие от 8 битов при обычном RGB-кодировании). Существует более сотни различных RAW-форматов для разных моделей фотоаппаратов.
Если фотоаппарат сохраняет снимки в формате JPEG, «сырые» RAW-коды сразу после съёмки обрабатываются процессором с учётом настроек камеры, выбранных пользователем.
Результат этой обработки затем и сохраняется на карте памяти, при этом:
• Глубина кодирования уменьшается до 8 битов на канал (потеря информации!);
• Изображение сжимается с потерями по алгоритму JPEG, в результате некоторые детали снимка безвозвратно теряются, хотя размер файла значительно уменьшается;
• Все исходные данные уничтожаются.
Если камера была неверно настроена, полученное изображение будет низкого качества и восстановить его практически невозможно.
Поэтому профессиональные фотографы практически всегда сохраняют фотографии в формате RAW. Это даёт значительно больше возможностей для коррекции (улучшения) с помощью программного обеспечения. Например, часто удаётся увеличить контраст при плохих условиях съёмки. Для того чтобы получить изображение в одном из компьютерных форматов (JPEG, GIF, TIFF, BMP и др.), «сырые» снимки нужно обработать специальной программой, которая называется RAW-конвертором. Одна из известных программ-конверторов — Adobe Photoshop Lightroom.
Для загрузки изображений с фотоаппарата в компьютер эти два устройства соединяются кабелем через порт USB. После подключения фотоаппарат обнаруживается как новый съёмный диск. Можно также использовать устройство для чтения карт памяти — кардридер (при этом карту памяти нужно вынуть из фотоаппарата).
Сканирование
Сканирование — это ввод изображения в компьютер с помощью сканера. Многие растровые графические редакторы позволяют вводить сканированное изображение с помощью собственного меню. Например, в GIMP для этого нужно выбрать пункт меню Файл — Создать — Сканер/Камера. После этого запускается программа, обслуживающая сканер, в которой требуется задать режимы сканирования.
В первую очередь требуется определить тип изображения:
• Чёрно-белое (двухцветное);
• Полутоновое (256 оттенков серого, от чёрного до белого);
• Цветное.
Второй важный параметр — это разрешение. Его нужно выбирать с некоторым запасом, учитывая, что отсканированное изображение потом чаще всего обрабатывается. Если изображение сканируется для вывода на экран (с разрешением 72-96 ppi) и его не нужно увеличивать, при сканировании можно выбрать разрешение 150-200 ppi. Если же вы хотите обработать рисунок и потом напечатать его на принтере, нужно выбирать разрешение не менее 300-400 ppi.
Иногда нужно отсканировать текст, чтобы потом подготовить электронную версию документа. Если документ не нужно редактировать и можно сохранить его в виде рисунка, достаточно установить разрешение 150-200 ppi. Если же требуется распознать текст документа с помощью специальной программы (типа ABBYY FineReader или CuneiForm), нужно выбирать более высокое разрешение — не менее 300 ppi.
Кадрирование
После сканирования полученное изображение, как правило, нужно кадрировать, т. е. выбрать нужные границы изображения, обрезать лишнее. Рассмотрим случай, когда фотография была положена неровно, так что её нужно сначала повернуть, а потом кадрировать (рис. 8.4).
Рис. 8.4
Сначала выполним поворот так, чтобы линия горизонта была строго горизонтальна. Для этого нужно загрузить рисунок в GIMP, выбрать инструмент Л? Вращение и щёлкнуть на рисунке. Появится окно, в котором можно установить нужный угол поворота (рис. 8.5).
Рис. 8.5
При изменении угла в основном окне виден результат применения этой операции. Можно также вращать изображение, схватив его мышью.
Теперь выполняем кадрирование. Выберем инструмент Кадрирование и выделим прямоугольную область, оставив только нужную часть рисунка. Углы выделенной области можно перетаскивать мышью. При нажатии на клавишу Enter поля будут обрезаны.
Если угол поворота не кратен 90 градусам, растровое изображение искажается. Для построения нового рисунка программа использует математические методы интерполяции, так же как и при изменении его размеров.
Домашнее задание
- Какие два основных способа ввода растровых изображений вы знаете?
- Как вы думаете, когда лучше использовать сканирование, а когда — фотографирование? Приведите примеры.
- В каких форматах обычно сохраняют снимки цифровые фотоаппараты?
- Что такое формат RAW? В чём его преимущества и недостатки по сравнению с форматом JPEG?
- Что такое RAW-конвертер?
- Как можно загрузить в компьютер изображения, записанные на карте памяти цифрового фотоаппарата?
- Что такое сканирование?
- Какие параметры важны при сканировании?
- Что такое кадрирование? Зачем оно нужно?
В Adobe Photoshop кадрирование и поворот выполняются сразу (рамку кадра можно вращать).
