Foto

1. Dlaczego detektor cyfrowy

Odpowiedź wydaje na pozór się prosta. Klisza ma tę przewagę nad ludzkim okiem, że potrafi integrować padające światło. Innymi słowy im dłużej "patrzy" się na źródło światła, tym jaśniejsze się ono wydaje. Ludzkie oko potrafi się na przykład, przyzwyczaić do ciemności, ale to nadal będzie ciemność. Z kolei naświetlając odpowiednio długo zdjęcie otoczenie na nim stanie się tak jasne, jak za dnia.

Matryca w cyfrówce ma z kolei tę przewagę nad kliszą fotograficzną, że tworzy obraz, który jest od razu w postaci cyfrowej, można zapisać go jako plik graficzny na karcie pamięci. Kliszę niestety trzeba dopiero skanować za pomocą skanera. Aby uzyskać odpowiedni rezultat powinno się stosować dobre, a co za tym idzie, drogie urządzenia.

Wiele osób myśli, że cyfrowe zdjęcie to już nie to, co zdjęcie na kliszy. Choć nie da się zaprzeczyć, że fotografia analogowa ma swoją "duszę", to nie oznacza to, że cyfrowe zdjęcie będzie gorsze. W większości przypadków nawet nie zdajemy sobie sprawy, że i w świat analogowej fotografii wkradła się technika cyfrowa. Fotografowie korzystający z analogowych lustrzanek zwykle skanują swoje zdjęcia, aby "dopracować" ich wygląd na komputerze, lub dokonać niezbędnego retuszu. A i nasze amatorskie zdjęcia na kliszach podlegają skanowaniu w "cyfrowych labach", zanim zostaną naświetlone na papierze fotograficznym.

O wyjątkowości elementu, zwanego detektorem cyfrowym, świadczy jeszcze to, że jest on wykorzystywany nie tylko w cyfrówkach, a również w każdej dziedzinie, w której obraz ma najważniejsze znaczenie, czyli nauce, medycynie czy  w wojsku.

Spójrzmy się na obrazek poniżej.  Przedstawia on wydajność kwantową (QE) dla danej długości fali świetlnej oraz różnych detektorów światła. Widzimy, że oko ludzkie nie wypada tutaj najlepiej. Mimo ogromnej rozdzielczości i zdolności do adaptowania się do różnych warunków oświetleniowych, reaguje dość słabo na padające światło. Dlatego możemy spoglądać na zachodzące słońce (oczywiście z umiarem) bez obawy o prześwietlenie obrazu. Przez oko postrzegamy również świat w ograniczonej liczbie kolorów, ale to chyba nie jest zbytnim ograniczeniem J. Jak widać klisza fotograficzna prezentuje się sporo lepiej niż oko ludzkie, a profesjonalne klisze o wysokiej czułości mogą mieć jeszcze lepsze parametry. Jeszcze wydajniejszy jest fotopowielacz, urządzenie stosowane, do wzmacniania padającego światła. Spójrzmy się jednak na linie wykresu dla detektorów CCD (jeden z rodzajów matryc światłoczułych). Ich wydajność jest ogromna, w większości zakresu przekracza 20%, a sięga nawet 90% (zastosowania naukowe). Co to oznacza? Tyle, że aż 90% sygnału świetlnego docierającego do nas od źródła światła może być zamienione w sygnał elektryczny, co oznacza, że są to urządzenia bardzo czułe.

QE - ang. Quantum Eficiency (wydajność kwantowa) mówi nam o zdolności danego detektora światła do reagowania na padające światło. 100% oznaczałoby, że nie ma prawie żadnych strat przy rejestracji sygnału, gdyż zawsze istnieją zakłócenia wprowadzane samorzutnie podczas rejestracji sygnału
DŁUGOŚĆ FALI - to długość fali padającego światła. Po lewej stronie znajdują się kolory z zakresu ultrafioletu, a po prawej dalekiej podczerwieni, oko ludzkie najlepiej reaguje na długość fali około 500-550 nm odpowiadającą barwie zielonej (co ma odzwierciedlenie w konstrukcji matryc).

Na wykresie zauważymy także, że CCD reaguje doskonale nie tylko na światło widzialne (oznaczone pionowymi liniami), ale również na promieniowanie z zakresu podczerwieni. Zdolność rejestracji światła podczerwonego jest ogromną zaletą detektorów cyfrowych, ale niesie to ze sobą niestety problem. Choć możemy nie zdawać sobie z tego sprawy, jest on bardzo istotny w fotografii cyfrowej, o czym napisano dalej.

UWAGA: Matryce wykorzystywane w fotografii nie posiadają, aż takiej wydajności QE, jak te stosowane w nauce. W tym przypadku jest ona rzędu 25-50%. Dodatkowym problemem są szumy, które niestety obniżają znacznie czułość stosowanych w fotografii detektorów.

Podsumowując można powiedzieć, że matryca światłoczuła to wymarzony detektor światła dla fotografa. Mamy od razu cyfrowy obraz, doskonałą wydajność. Możemy wykonywać setki zdjęć bez obawy o nadszarpnięcie naszego budżetu, a potem łatwo przegrać je do komputera i wydrukować tylko te najlepsze. Nauka fotografii nigdy nie była tak prosta i wygodna, a więc czego chcieć więcej. Dla większości użytkowników to wystarczający powód, aby wyrzucić stary aparat i kupić cyfrówkę.

Jednak w pewnym momencie mogą się nam w głowie zrodzić różne pytania dotyczące pstrykniętych fotek. Zechcemy wiedzieć na przykład dlaczego akurat "to" ujęcie nie wyszło tak, jak to było planowane, albo dlaczego tak dziwnie widać deseń na swetrze. No i skąd te paskudne kolory?
To wszystko stanie się oczywiste, gdy poznamy sekrety działania matryc światłoczułych w aparatach.