Digitale fotografie van A tot Z

 

 

            

Wat is een digitale camera ?

 

In een Fotocamera wordt licht door een lenzenstelsel (het objectief) geprojecteerd op lichtgevoelig materiaal. De hoeveelheid licht wordt geregeld door de lensopening te variëren (diafragma). De tijdsduur gedu­rende welke het licht op het lichtgevoelig materiaal kan inwerken, wordt geregeld door een sluiter. Dat principe geldt voor de traditionele (analoge) camera's, maar ook voor digitale camera's. Terwijl bij analoge camera's het lichtgevoelige materiaal op een doorzichtige drager is gegoten (de film), wordt in digitale camera's een vaste beeldchip ingebouwd, die punt voor punt het invallende licht vertaalt in numerieke waarden (nullen en enen).

De film in een analoge camera wordt getransporteerd om een nieuwe opname te maken. Bij een digitale camera wordt de verzameling vastgelegde gegevens (het bestand dat de gegevens voor een foto bevat) opgeslagen op een verwisselbaar geheugenkaartje, zodat de beeldchip klaar is om nieuwe gegevens op te nemen. Terwijl een film dus de beeldinformatie zowel registreert als bewaart, is dit bij een digitale camera verdeeld over beeldchip en geheugenkaart.

De Geheugenkaart.

In de praktijk heeft dit verschil tussen analoge en digitale camera's nogal wat gevolgen. U hoeft geen films meer te kopen. De op een geheugenkaart opge­slagen opnamen kunnen wor­den opgeslagen op de harde schijf van een computer en vervolgens op een cd of andere gegevensdrager. De geheugen­kaart kan dan worden leeg gemaakt en opnieuw worden gebruikt in de camera. U kunt dus in principe met 66n enkele geheugenkaart toe, mits die voldoende plaatsruimte biedt aan alle foto's die u wilt maken zonder tussentijds naar een pc te stappen. Hoeveel opnamen op een bepaalde geheugenkaart passen, is afhankelijk van de kwaliteit van de gemaakte opnamen en het aantal beeld­punten. In de meeste gevallen

Zijn de variabelen op de camera in te stellen. Bij de meeste camera’s wordt standaard een geheugenkaart meegeleverd, maar die bied in de praktijk bijna altijd een te beperkte opslagcapaciteit. We komen in de paragraaf over opslag nog uitgebreider terug op de diverse soorten geheugenkaarten en hun kenmerken.

De monitor.

Terwijl een film eerst chemisch moet worden behandeld (ontwikkeld) om de opgeslagen informatie zichtbaar te maken, is de digitaal opgeslagen infor­matie meteen beschikbaar. Vrijwel alle digitale camera's beschikken daarom overeen LCD scherm, waarop opnamen kunnen worden bekeken. Daarmee kan een aardige indruk worden verkregen over de geslaagdheid van een opname. zodoende kan bij een negatief oordeel de opname worden gewist en eventueel opnieuw worden gemaakt. Niet alleen de laatste opname, maar ook eer­der gemaakte foto's kunnen op deze monitor worden weergegeven. Raakt een geheugenkaart vol, dan kan dus altijd nog een minder belangrijke, eerder gemaakte opname worden gewist om ruimte te maken voor een nieuwe.

In de meeste gevallen worden digitale (came­ra's ook geleverd met een kabel, waarmee de foto's op een tele­visies(scherm kunnen worden weergegeven. Omdat moderne camera's een veel groter aantal beeldpunten aanbieden dan cd-monitor of televisie kunnen weergeven, is het daarop vertoonde beeld slechts een bena­dering van de kwaliteit van de opname. Maar het is wel vaak handig en leuk.

 
De Beeldschip
 
De beeldchip in de camera wordt ook wel (CCD charge coupled device) genoemd. Het is vereenvoudigd voor te stellen als een in een plat vlak gearrangeerde serie lichtgevoelige elementen (sensoren), die elk een stukje van het motief (het onderwerp) vertalen in een bepaalde kleur en helderheidwaarde. Hoe meer elementen de beeldchip bevat, hoe nauwkeuriger het motief kan worden afgebeeld.

Probeert u maar eens een bepaald motief te tekenen op een vel ruitjespapier, waarbij u horizontaal en verticaal tien vakjes mag gebruiken en elk vakje maar een enkele kleur mag krijgen. Tekent u daarna hetzelfde motief met gebruik­making van vijftig bij vijftig vakjes. !n het tweede geval kunnen veel meer details uit het onderwerp worden getekend. De rijkere detaillering is het gevolg van het hogere oplossend vermogen oftewel de hogere resolutie:

Heel eenvoudige digitale camera's bieden een resolutie van 640 bij 480 (totaal 307.200) beeldpunten of zelfs nog minder. Maar er zijn ook camera's waarvan de beeldchip in staat is een motief met 2560 bij 1920 (totaal 4.915.200) beeldpunten weer te geven, dat is zestien­maal zoveel!

 
Afdruk grootte

Het aantal beeldpunten waaruit een foto wordt opgebouwd, is niet alleen van belang voor de detailweergave. Tenzij u bij voorkeur testkaarten fotogra­feert om het aantal weergege­ven lijnen per millimeter te bepalen, zal in de hogere reso­lutieklassen bij veel foto's het verschil in details nauwelijks waarneembaar zijn. Wanneer u gaat afdrukken, kan de hogere resolutie echter wel degelijk een kwaliteitsverschil maken. Een een mega pixel foto ziet er prima uit op brief kaartformaat, maar willen we er een volledige A4­ afdruk van maken, dan komen de individuele pixels als storen­de elementen naar voren. Meestal blijkt de te lage resolu­tie het duidelijkst uit ietwat rafelige randen bij schuine lij­nen, waarbij individuele pixels trapjes vormen in plaats van een mooie glooiende lijn. Hoewel de ene foto hier gevoe­liger voor is clan de ander, kun­nen we toch wel een richtlijn geven voor de maximale afdruk­grootte. Voor een goede inkjet­printer ligt de optimale waarde in de buurt van de 100 af te drukken beeldpunten per centi­meter, zodat we de maximale afdrukgrootte gemakkelijk uit de resolutie van de foto af kunnen lezen. Voor een typische twee­ mega pixel camera ligt die clan bij 16 x 12 cm, voor een typi­sche vier megapixelcamera bij ongeveer 23 x 17 cm. Let wel: dit geldt voor een kritische foto en een kritische consument. In de praktijk zal heel vaak zelfs het dubbele van de aangegeven afdrukgrootte (16 x 24 cm en 23 x 34 cm) alleszins acceptabel zijn.

We kunnen onze tabel clan ook als volgt uitbreiden:

 
Resolutie Mega Mega  Afdrukgrootte Afdruk grootte
  pixels  pixel klasse (kritisch)      (praktisch)
640x480 0,3   6,5 x5cm 10x6,5cm
1024 x 768 0,8   10 x 8 cm 16 x 10 cm
1280 x 960 1,3   l   13 x 10 cm 20 x 13 cm
1600 x 1200 1,9 ll  16 x 12 cm 24 x 16 cm
2048 x 1536  3,2 lll  20 x 15 cm 30 x 20 cm (A4)
2272 x 1704  3,9 lV   23 x 17 cm  34 x 23 cm
2560 x 1920  4,9  V   26 x 19 cm 38 x 26 cm (bijna A3)
 
 
Megapixels

In plaats van beeldpunten spre­ken we vaak over pixels. Omdat het aantal weer te geven pixels bij moderne digitale camera's meestal in de miljoenen loopt, is de term megapixels in zwang gekomen. Net zoals we bij com­puters een miljoen bytes aan­duiden met de term megabyte (MB), noemen we een camera waarvan de beeldchip een beeld

in bijvoorbeeld twee miljoen beeldpunten vertaalt een twee­ mega pixel camera. Omdat de toename van het aantal beeld­punten een van de opvallendste vorderingen is in de revolutie van digitale camera's, is hierop veelal de indeling gebaseerd. We spreken bij consumenten ca­mera's van een, twee, drie, vier en vijf mega pixel model­len. Het zal u niet verbazen dat met de toename van het aantal megapixels ook de prijs van de camera's stijgt: de beeldchip (oftewel CCD) is een van de duurste onderdelen van een camera. Dat betekent overigens niet dat de kwaliteit van een digitale camera alleen wordt afgemeten aan het aantal (mega)pixels! erbij een traditione­le camera is het tenslotte ook niet alleen de film die de tech­nische kwaliteit van een opna­me bepaalt!

In onderstaande tabel wordt een aantal veel voorkomende reso­luties vermeld met daarnaast de classificatie in megapixels, waarbij we een beetje afronden. Er zijn overigens ook camera's waarvan de maximale resolutie tussen twee hier genoemde waarden in valt.

 

Resolutie Mega Mega
  Pixels pixels klasse
640 x 480  0,3  
1024 x 768 0,8  
1280 x 960  1,3 I
1600 x 1200  1,9  II
2048 x 1536  3,2 III
2272 x 1704 3,9 IV
2560 x 1920  4,9 V
 
OPSLAGMEDIA

Veel digitale camera's uit de eerste generatie boden niet de mogelijkheid om gemaakte foto's op te slaan op een geheugenkaartje. Voor de opslag beschikten ze slechts over een beperkte hoeveelheid intern geheugen. Zodra dat vol was, moesten de foto's worden overgezet naar een extern opslag medium, zoals de harde schijf van een computer.

De moderne digitale camera's hebben ook een intern geheugen, maar dat wordt meestal slechts gebruikt voor tussentijdse opslag, waarna de foto op een in de camera geplaatst verwisselbaar opslag medium wordt overgebracht. Dat interne geheugen functioneert daarbij als een buffer, waardoor de camera sneller beschikbaar is voor een volgen de opname.

 

Opslag in het interne geheugen is veel sneller dan opslag op een verwisselbaar medium. Hierdoor is de camera sneller gereed om een nieuwe foto te maken.

Verreweg het meest gebruikt als opslagmedium in digitale camera's zijn de geheugenkaartjes van het type CompactFlash of SmartMedia. Daarnaast heeft Sony voor de opslag zijn eigen systeem geïntroduceerd: MemoryStick. Met de keuze voor een bepaalde camera ligt de keus voor het ene of andere type vast. Een camera is of geschikt voor CompactFlash, of voor SmartMedia of voor MemoryStick. slechts enkele camera's bieden plaats aan zowel CompactFlash als SmartMedia kaartjes.

SmartMedia kaartjes zijn iets platter, maar ook wat kwetsbaarder. De contacten liggen open en kunnen daardoor sneller bevuild of beschadigd raken. Omdat SmartMedia kaartjes niet zoals CompactFlash kaartjes een ingebouwde controller bezitten, moet de camera de schrijf en lees acties sturen. Daardoor kunnen niet altijd alle groottes door een bepaald type camera worden gebruikt, wat wel iets is om bij aanschaf op te letten. Qua geheugencapaciteit ligt CompactFlash duidelijk voor op beide andere types: op dit moment maximaal 512 MB tegenover 128 MB.

De huidige camera's die CompactFlash gebruiken, ondersteunen vrijwel altijd het zogenaamde type 2 van deze geheugenkaart.

Dat betekent dat ook de mini harde schijven van IBM (Microdrives, 340 MB en 1 GB) hierin te gebruiken zijn. MemoryStick zijn duidelijk duurder clan de beide andere types.

 
Bestandsgrootte en Compressie

 Om een natuurgetrouwe weergave te garanderen, moet elk opgenomen beeldpunt als een 24-bits waarde worden opgesla­gen, waardoor 16,7 miljoen 'kleuren' kunnen worden vastgelegd.

Elke pixel bevat een waarde voor de kleuren rood, groen en blauw en elk van deze waarden vereist acht bits (e6n byte) opslagruimte. Elk beeld­punt neemt dus drie bytes geheugenruimte in beslag. Een foto gemaakt met een drie megapixel camera kost dus ongeveer drie miljoen beeldpunten maal drie bytes, oftewel 9 megabyte opslagcapaciteit. Geheugen is duur en dus is gezocht naar mogelijkheden om fotobestanden minder opslag­ruimte in te laten nemen.

De oplossing is gevonden in het comprimeren van beelden, waarbij (vereenvoudigd weergegeven) dicht bij elkaar liggende kleurwaarden, die door het oog niet of nauwelijks van elkaar worden onderscheiden, als identiek worden behandeld.

Met deze compressiemethode, JPEG genaamd, kan de opslagruimte van een foto gemakkelijk met een factor tien worden verkleind, zonder dat dit direct aan de foto is af te zien. De compressie is variabel: de gebruiker kan kiezen voor het grotendeels intact laten van de kleurwaarden en daarmee relatief grote bestanden op de koop toe nemen, maar ook wel bewust kiezen voor minder natuurgetrouwe weergave om de benodigde opslagruimte te beperken.

Op digitale camera's kan meestal worden gekozen uit een drietal compressie instellingen, die meestal 'kwaliteits instellingen' heten. Hoge kwaliteit betekent weinig compressie en, dus natuurgetrouwe afbeeldingen, lage kwaliteit (meestal standaard kwaliteit of iets dergelijks genoemd, dat klinkt een stuk beter) betekent hoge compressie, die duidelijk zichtbaar is in de foto's.

 

 

JPEG, TIFF, RAW

Er zijn camera's waarbij zelfs bij de hoogste kwaliteitsinstelling compressie hinderlijk zichtbaar

wordt, maar in de meeste gevallen is deze instelling in de praktijk het meest aan te bevelen.

Voor eenvoudige kiekjes kan vaak een lagere instelling worden gekozen. De gevolgen van compressie zijn het best zichtbaar in egaal lijkende kleurvakken en huidtinten. Met enig experimenteren kan meestal snel de nodige ervaring worden opgedaan. De betere camera's bieden voor kritische foto's naast opslag in MPEG formaat ook de mogelijkheid om geheel zonder compressie (in TIFF formaat) op te slaan, waarbij uiteraard de bestanden hun volledige grootte behouden. Daarnaast is vaak een zogenaamde 'RAW' instelling mogelijk. Deze instelling neemt min­der ruimte in dan ongecomprimeerde foto's en slaat bestanden op zonder dat deze door de camera worden bewerkt. Omdat hierbij een gedegen kennis van beeldbewerking nodig is, is deze instelling niet aan te raden voor beginners en mensen die de foto's niet zelf op de computer bewerken.

 
Foto formaat

De opgegeven resoluties voor digitale camera's betreffen altijd de maximale resolutie waarin de camera foto's kan opslaan. De camera kan echter ook worden ingesteld op een lagere resolutie, waardoor de benodig­de opslagruimte uiteraard min­der wordt.

Als foto's niet groot hoeven te worden afgedrukt of bedoeld zijn voor weergave op het beeldscherm (internet, pre­sentaties), is immers de hoogste resolutie meestal niet nodig. Samen met de kwaliteits compressie-instellingen ontstaat daarmee vaak een scala aan mogelijkheden om digitale foto's op te slaan, bijvoorbeeld drie resoluties, elk met drie kwali­teits instellingen plus ongecomprimeerd (TIFF) en RAW.

 

Overdracht naar de pc

ook de geheugenkaartjes lopen (veel te snel) vol en dan moeten de foto's, om verder te kunnen fotograferen, worden overgebracht naar een pc om ruimte te maken. Digitale camera's kunnen daarom worden aangesloten op een computer, waarbij tegenwoordig meestal de USB poort wordt gebruikt.

Voor oudere pc's, die zo'n poort nog niet hebben, wordt vaak ook nog de seriële overdracht via de RS232-poort ondersteund, maar dat gaat wel erg traag. Kabels en software worden meestal bij de camera geleverd.

 

Wie veel fotografeert, doet er goed aan een kaartlezer voor het gebruikte opslagmedium aan te schaffen. Die kaartlezer, aan te sluiten op een USB poort of eventueel een parallelle poort, kan aan de computer gekoppeld blijven. Voor het uitwisselen van fotobestanden hoeft nog slechts het kaartje uit de camera worden genomen en in de kaartlezer gestopt.

Op de computer verschijnt het kaartje als een extra diskettestation / verwisselbare harde schijf en het lezen en wissen van bestanden gebeurt gewoon met de Verkenner van windows. Er zijn kaartlezers te koop voor SmartMedia, CompactFlash en MemoryStick kaartjes, maar enkele fabrikanten leveren ook gecombineerde apparaten, waarmee twee of zes soorten kaartjes kunnen worden gelezen. Ook zijn er tegenwoordig fotoprinters te koop die kaartlezers voor SmartMedia en CompactFlash hebben ingebouwd.

De bestanden kunnen dan zonder tussenkomst van de computer worden afgedrukt of van de kaartjes naar de harde schijf van de computer worden overgebracht.

Enkele camera's worden met een zogenaamd docking station geleverd, waarin de camera na gebruik kan worden geplaatst. Het docking station is via de USB poort met de computer verbonden en de foto's kunnen met een druk op de knop worden overgezet naar de harde schijf. Terwijl de camera zich in het docking station bevindt, wordt hij opgeladen.