Tehnica imaginii

[DepthOfField]

M-am gandit sa initiez un topic legat de tehnica luarii de imagini cu ajutorul aparatelor optice, fenomenele ce se intampla in spatele obiectivelor optice, pe pelicula sau senzorii aparatelor, precum si anumite aspecte ale formarii imaginilor ce se pot manifesta diferit decat ne-am astepta, date de perspective aparent nefiresti, suprapuneri etc etc, pentru ca, asa cum s-a vazut, uneori aceste fenomene fizice dealfel simple, pot duce la confuzii si interpretari eronate.

Daca si altcineva doreste sa precizeze aspecte de natura topicului propus, este binevenit sa ajute la clarificarea acestor aspecte mai putin cunoscute, dar cu manifestari cat se poate de reale.


Mai intai cateva SPECIFICATII GENERALE. Lungi, dar…asta este.

PARTEA I

Cum se formeaza imaginea si care e principiul obiectivelor optice?

In principiu, o simpla lentila formeaza o imagine rasturnata a unui obiect. Daca obiectul se afla foarte departe, "la infinit", atunci imaginea se formeaza la o distanta de lentila denumita DISTANTA FOCALA, se noteaza de obicei cu F. De exemplu, la un obiectiv de aparat foto clasic pe care il voi prezenta mai tarziu in imagini, distanta focala a sa este de 50 mm, adica imaginea se formeaza la 50 milimetri de obiectiv (de fapt de centrul optic al obiectivului, caci acesta avand mai multe lentile, este gros de cativa centimetri el insusi)..Dar imaginea generata de o simpla lentila sufera de multe erori, de aceea obiectivele se proiecteaza si se executa din mai multe lentile (chiar si 10 lentile uneori!) de forme si pozitionari bine calculate, de asemenea si din materiale (sticle speciale, plastic special) cu compozitie bine determinata si foarte uniforma. Scopul este ca erorile date de diversele lentile sa se anuleze reciproc cat mai bine, astfel incat imaginea furnizata sa se apropie de ideal. Daca obiectivul este capabil de a regla marimea imaginii, el este un obiectiv cu zoom optic. Zoomul se obtine prin deplasarea unora din lentile sau grupuri de lentile, dupa legi mecanice de miscare bine calculate, astfel incat imaginea sa se formeze in acelasi loc (adica pe senzor sau pelicula) si in plus erorile imaginii create sa nu se manifeste in nici una din pozitiile intermediare de zoom.

Aparatele foto si video dispun asadar de obiective optice care creeaza imagini pe senzorul electronic sau pe pelicula (filmul fotografic).

Vorbind despre aparatele foto, principiul captarii unei imagini este acumularea de catre senzor sau pelicula, de lumina din imaginea formata de obiectiv.
- la aparatele cu film fotografic, lumina determina unele schimbari chimice in materialele care formeaza stratul foto-sensibil depus pe filmul fotografic, iar aceste schimbari chimice sunt transformate in valori de transparenta si culoare prin procese chimice ulterioare, cu diverse solutii, proces denumit developare.. Cristalele microscopice ce formeaza substanta foto-sensibila de pe pelicula, acumuleaza lumina furnizata de obiectiv. Daca soseste putina lumina, schimbarile chimice sunt mici, daca se acumuleaza multa lumina, schimbarile sunt mari. Va puteti gandi ca analogie, la procesul de bronzare pe plaja , cand lumina solara influenteaza mai mult sau mai putin pielea, in functie de TIMPUL DE EXPUNERE la lumina, ca si de INTENSITATEA LUMINII. Adica te poti bronza in scurt timp, daca soarele este puternic, sau te poti bronza in mult timp, cand soarele este jos catre apus sau rasarit, si iluminand mai slab.
- la aparatele foto digitale, pelicula foto-sensibila chimica s-a inlocuit cu un senzor electronic format din mii sau milioane de mici "tranzistori" sensibili la lumina, ce au rol de pixeli de imagine. Imaginea se formeaza oarecum similar, prin acumularea de sarcini electrice in acel pixel, in functie de TIMPUL DE EXPUNERE la lumina, ca si de INTENSITATEA LUMINII. Mai departe acele sarcini electrice acumulate la fiecare pixel sunt "masurate" si amplificate de circuite electronice, si redate pe display, sau stocate pe memorii.
- la camerele de filmat clasice cu film, principiul este identic cu al unui aparat foto clasic, doar ca se fotografiaza continuu (25 cadre pe secunda) pe un film foarte lung (rola), ulterior filmul se developeaza similar unei poze, si apoi la redare, prin succedarea tuturor pozelor (cadrelor) printr-un aparat de proiectie, se reconstituie miscarea.
- la camerele video electronice, senzorul functioneaza oarecum similar ca la aparatele digitale, doar ca imaginile de pe senzor sunt citite continuu de 25..30 ori pe secunda, si redate pe display sau inregistrate pe banda magnetica. Oricum, si in cazul aparatelor de filmat, se aplica aceleasi principii, anume imaginea este influentata de TIMPUL DE EXPUNERE la lumina, ca si de INTENSITATEA LUMINII.

Intrucat in practica, nivelele de iluminare variaza foarte mult (o zi insorita, zapada alba, are multa lumina comparativ cu o scena pe timp noros, sau pe inserat, sau in camera la lumina becurilor).
Asadar apare necesitatea controlului TIMPULUI DE EXPUNERE, cat si a INTENSITATII LUMINII care trece catre senzor sau pelicula.

INTENSITATEA LUMINII se regleaza variind diametrul "orificiului" prin care patrunde lumina prin obiectiv catre pelicula/senzor. Mecanismul este asemanator irisului ochiului, si este format din niste lamele metalice care prin rotire si deplasare, variaza dimensiunea deschiderii. Acest sistem de reglaj se numeste DIAFRAGMA, si se noteaza de obicei cu D. Urmariti spre edificare imaginea "obiectiv cu diafragme4.jpg" atasata aici (si care are sase lamele, de aici forma hexagonala a orificiului de patrundere a luminii.)

Pentru masuratori, s-a stabilit un sistem de masura numeric, in care DIAFRAGMA este cu atat mai deschisa (orificiul mai mare), cu atat numarul alocat este mai mic. Valorile standardizate ale diafragmei sunt 2  2,8  4  5,6 8 11 16 22 s.a.m.d. S-au ales aceste valori, pentru ca de la o valoare la alta, cantitatea de lumina SE INJUMATATESTE, si este mai usor de lucrat practic. Deci diafragma 2 este cea mai mare, obiectivul este complet deschis, trece cea mai mare cantitate de lumina. Diafragma reglata la 2,8 lasa sa treaca jumatate din lumina de la diafragma 2. Diafragma 4 lasa sa treaca jumatate din lumina de la diafragma 2,8, deci doar un sfert fata de diafragma 2..s.a.m.d.
De fapt acel numar de diagragma reprezinta un raport matematic dintre distanta focala a obiectivului, si diametrul orificiului corespunzator acelui reglaj de numar de diafragma.

Adica,  D = F / dof    (unde dof este diametrul orificiului prin care trece lumina)

adica daca la obiectivul discutat anterior cu distanta focala F = 50 mm se regleaza diafragma 4, inseamna ca diametrul efectiv al orificiului prin care trece lumina va fi de 12,5 mm.

Asadar, sistemul de diafragma, permite reglarea INTENSITATII LUMINII care trece prin obiectiv. Acest lucru se poate face manual la vointa fotografului, sau automat de catre aparatele moderne.

Ca sa intelegeti, urmariti imaginea unui obiectiv clasic cu reglaje manuale, pe imaginea "obiectiv cu diafragme4.jpg". Desigur ca in zilele noastre, obiectivele se regleaza "automat" da catre electronica aparatului, dar fenomenele care se intampla sunt aceleasi. Daca urmariti parametrii EXIF ai imaginilor, acolo se specifica si diafragma folosita la acea poza particulara.

Celalalt parametru esential, TIMPUL DE EXPUNERE, se controleaza tot mecanic de obicei, prin intermediul asa-numitului OBTURATOR, un fel de obstacol mecanic opac,  care lasa sa treaca lumina catre senzor sau pelicula pe perioade precise de timp, controlabile de fotograf sau de aparat in mod automat. Va puteti inchipui obturatorul ca pe o perdea netransparenta la fereastra, care se da la o parte doar pentru scurt timp, cat sa intre o cantitate dorita de lumina.

TIMPUL DE EXPUNERE urmeaza de asemenea niste valori standardizate pentru usurinta lucrului practic, as enumera:
1/1000 secunde   1/500 secunde   1/250 secunde   1/125   1/60   1/30   1/15   1/8   1/4   1/2   1 secunda, 2 secunde etc
Adica, timpul de expunere merge pe acelasi principiu: diferenta de la o treapta la alta fiind de dublare (sau injumatatire).

Asadar, cantitatea de lumina ce ajunge efectiv la senzor / pelicula este data atat de cat de multa (puternica) lumina trece prin obiectiv (controlata de DIAFRAGMA), dar si de cat timp trece (controlata de OBTURATOR).

Daca analizati cu atentie cele spuse, veti constata ca de exemplu urmatoarele reglaje:
a) Diafragma = 2    Timp expunere =1/1000 secunde
b) Diafragma = 2,8   Timp expunere= 1/500 secunde
c) Diafragma = 11   Timp de expunere=1/30 secunde

vor lasa sa treaca in total ACEEASI CANTITATE DE LUMINA catre senzor sau pelicula ! Adica imaginea memorata este aceeasi.

Diferente sunt totusi, si se refera la detalii:
- timpii foarte mici de expunere (1/1000) secunde "ingheata" orice miscare, iar timpul de 1/30 secunde risca sa surprinda neclar obiectele in miscare
- diafragmele mici (11) asigura o zona de claritate mare, fata de diafragmele mari (2), care necesita o focalizare precisa

Deja puteti vedea ca diverse fenomene reale pot fi surprinse diferit pe fotografii, numai datorita diverselor reglaje tehnice ale aparatului.
(va urma)

[DepthOfField]

PARTEA II

Recent am dezbatut un caz controversat, si am dovedit cred eu ca in imagine nu apare un obiect solid rotund, sferoid, ci este doar un efect de defocalizare. Am promis ca voi reveni cu niste lamuriri suplimentare legate de fenomenul de defocalizare.

De ce apare fenomenul de defocalizare? Pentru ca un aparat obisnuit de captura a imaginii, va aduna lumina de la diferite obiecte din spatiul TRIDIMENSIONAL inconjurator, deci aflat la distante mai mari sau mai mici fata de aparat, si o proiecteaza (lumina) pe pelicula sau senzor, care este un obiect plan, deci in doua dimensiuni, un dreptunghi, asezat perpendicular pe axa de simetrie a obiectivului.
Insa legile fizicii, ale reflexiei si refractiei luminii prin lentile si oglinzi, spun ca imaginea unui obiect tridimensional este tot tridimensionala. Cu alte cuvinte: la un obiect indepartat, obiectivul formeaza imaginea la sa zicem ca exemplu pentru a intelege, deci la 10 mm distanta de obiectiv, pe cand la un obiect foarte apropiat imaginea ar putea sa se formeze la 12 mm distanta de obiectiv. Asadar, acum se pune problema: daca obiectivul este focalizat pe obiectul indepartat (ceea ce inseamna ca senzorul sau pelicula se afla la 10 mm de obiectiv), atunci imaginea obiectului indepartat va fi clara, pe cand a obiectului apropiat va iesi neclara, pentru ca ea s-ar forma la 12 mm, nu la 10 mm unde este plasat senzorul.
Invers, daca obiectivul este focalizat pe obiectul apropiat (adica senzorul plasat la 12 mm distanta de obiectiv), atunci acest obiect apropiat va face o imagine clara, pe cand obiectul indepartat in continuare va forma imaginea la 10 mm distanta de obiectiv, dar cum senzorul acum este plasat la 12mm, obiectul indepartat va aparea neclar.

Aceasta este regula: obiectele departate isi fac imaginea aproape de obiectiv, si pe masura ce obiectele sunt mai apropiate, imaginea lor se formeaza din ce in ce mai departe de obiectiv. De fapt, exista o corespondenta punct la punct, adica unei distante oarecare pana la obiect, ii corespunde o distanta unica  a imaginii create fata de obiectiv. Asadar, teoretic, ar trebui sa existe un sigur plan in care obiectele sa apara clare..de exemplu: toate obiectele aflate la 25 de metri departare ar aparea clare, iar toate obiectele la mai mult sau mai putin de 25 de metri, chiar si cu 1 mm diferite, ar trebui sa apara neclare. Practic nu se intampla asa, pentru ca diferentele respective sunt infim de mici, cu mult sub marimea pixelilor senzorului electronic sau granulelor chimice care formeaza pelicula fotografica.

Un punct al unui obiect va crea teoretic doar un punct luminos pe imagine, atunci cand obiectivul este focalizat corect pe distanta unde se afla obiectul. In caz contrar, cand obiectivul este focalizat pe alta distanta diferita, imaginea punctului luat in discutie se va forma pe senzor/pelicula ca o pata, mai mare sau mai mica, in functie de rezolutia senzorului/peliculei, cat si erorii de focalizare (adica a decalajului dintre distanta unde este punctul si ar fi trebuit sa fi fost focalizat corect obiectivul, si distanta unde este obiectivul focalizat in realitate).

Asadar: orice obiect se poate considera ca fiind compus din foarte foarte multe puncte, fiecare emitand propriile raze de lumina catre obiectiv, iar obiectivul va recrea pentru toate punctele sursa, in situatia focalizarii corecte, cate un punct corespondent de imagine, proportional ca asezare, raport, si luminozitate, astfel incat imaginea proiectata pe senzor/pelicula este clara. Daca insa obiectivul nu este focalizat pe distanta la care se afla obiectul, atunci fiecarui punct emitator de lumina al obiectului ii va corespunde o pata de imagine pe senzor/pelicula, de aici si neclaritatea specifica defocalizarii.

Multa vorba si alambicate explicatii, mai bine priviti imaginea atasata "focalizari diferite.jpg".

Am facut 3 poze ale aceleasi scene, prima data am focalizat pe marginea apropiata a profilului metalic, aflat cel mai aproape de obiectiv (cred ca vreo 2 metri), adica "prim-plan". Observati ca frunzele de vita de vie, aflate la cam 3 metri, se vad neclar, iar coroana copacului aflata poate la vreo 20 de metri, se vede foarte neclar.
Apoi am focalizat pe frunzele de vita, "planul secund", frunzele aparand clar, dar acum apare neclar capatul profilului, si la fel si copacul apare neclar.
Ulterior, am focalizat pe coroana copacului indepartat, "plan indepartat", acestea aparand clar, dar acum atat marginea profilului cat si frunzele de vita apar neclar.

Probabil ca recunoasteti acest fenomen in multe imagini pe care le-ati vazut, ideea este ca, vrem/nu vrem, fenomenul de focalizare si defocalizare se manifesta tot timpul, si uneori poate denatura anumite obiecte, in special cele foarte mici.

(va urma)

[DepthOfField]

PARTEA III

Defocalizarea, profunzimea de camp - continuare

Spuneam ca in cazul defocalizarii, in loc ca unui punct al obiectului sa i se formeze corespondent pe pelicula/senzor tot un punct, de fapt se formeaza o pata. Cata vreme aceasta pata este mai mica sau egala decat marimea unui singur pixel de la senzor, (sau decat marimea unei granule (cristal) din substanta chimica ce formeaza pelicula foto-sensibila clasica), practic pata va fi considerata tot un punct. Asadar, datorita marimii pixelilor/granulelor, se constata in practica ca mai multe puncte aflate la distante NU CU MULT DIFERITE pot aparea clare pe imagine. In exemplul dat mai sus, este foarte posibil, ca desi obiectivul sa fie focalizat la 25 de metri, de fapt pe imagine sa apara clare toate obiectele situate intre 10 si 100 de  metri departare de obiectiv (aparat)!

Sau ca sa dau un exemplu si mai edificator, urmariti imaginea "profunzime de camp la diafragme diferite.jpg", la care am fotografiat aceeasi scena, doar utilizand diafragme diferite, maximul de 3,5 (obiectiv deschis la maxim), si minimul de 8 (obiectiv inchis la minim) (conform posibilitatilor tehnice ale apartului Canon S2 IS cu care am fotografiat). Observati ca zona de claritate este influentata de reglajul diafragmei, cum explic si mai jos.

Acest interval de claritate se numeste profunzime, sau adancime de camp (depth of field), sau interval de claritate.

Ce elemente influenteaza profunzimea?
1) distanta focala a obiectivului: adica distanta la care un obiectiv formeaza imaginea obiectelor extrem de indepartate  (adica la infinit). Cu cat distanta focala este mai mare, cu atat profunzimea de camp este mai mica. De aceea, un teleobiectiv, sau zoom puternic, intotdeauna are profunzime de camp mica, pe cand un obiectiv cu unghi larg, superangular, are profunzime de camp mare.
2) diametrul de lucru al obiectivului: adica, cum stiti, obiectivele dispun de asa numita diafragma, un sistem de lamele ce functioneaza similar irisului ochiului uman, deschizandu-se mai mult sau mai putin sub forma unui orificiu ce lasa sa treaca lumina prin obiectiv, in functie de cantitatea de lumina dorita si de  dorinta fotografului (sau automatizat). Cu cat diafragma este mai MICA (ca numar), adica diametrul orificiului mai MARE, cu atat profunzimea este mai MICA. (vezi imaginea "profunzime de camp la diafragme diferite.jpg", la care am delimitat aproximativ cu linii albastre limitele intre care apar clare detaliile, de observat ca "aproapele" si "departele" sunt defocalizate, dar mai putin la diafragma 8 decat la diafragma 3,5;  de asemenea revezi si imaginea "obiectiv cu diafragme4.jpg" de la unul din posturile anterioare)
3) marimea fizica a elementului de baza de captura a imaginii: marimea pixelului la senzorii electronici, sau marimea medie a cristalelor ce formeaza substanta chimica foto-sensibila din componenta filmului fotografic. Un aparat cu rezolutie mica (putini pixeli si mari), de exemplu o camera web, are o profunzime mult mai mare decat un aparat semi-profesional sau profesional cu multi megapixeli.
4) distanta de focalizare: un obiectiv focalizat pe obiecte indepartate (metri, zeci, sute de metri) asigura o profunzime mai mare, pe cand acelasi obiectiv focalizat pe obiecte foarte apropiate, (zeci de centimetri, centimetri) va determina o profunzime foarte mica..

Toate aceste 4 elemente pot fi controlate de fotograf sau cameraman, in sensul ca elementele 1,2 si 4 sunt direct reglabile, iar de elementul 3, marimea pixelului, se poate doar tine cont. Controlul il face fotograful daca doreste si DACA APARATUL II PERMITE (adica daca are setari manuale); sau, cum se intampla de obicei, fotograful nu are nici un control, deciziile fiind luate automat de electronica aparatului. Oricum, in ambele cazuri, vrem nu vrem, fenomenul de defocalizare se manifesta, iar daca nu este la controlul fotografului, atunci ne poate lua prin surprindere.

(va urma)

[DepthOfField]

Partea IV

Defocalizare

Nota: Am sa reiau aici ceea ce am spus pe alt topic, pentru ca este exact ceea ce vreau sa prezint in continuare.

Am spus ca unui punct luminos al unui obiect, obiectivul, cand este focalizat corect, ii formeaza un punct de imagine pe senzor, sau o pata mai mare sau mai mica, cand nu este focalizat corect pe acel obiect.

Am facut anterior un test de defocalizare controlata, pentru a scoate in evidenta unele aspecte. Am luat in vizor un punct luminos aflat la "infinit", si m-am gandit la planeta Jupiter aflata acum catre sud dupa lasarea intunericului, si foarte stralucitoare, numai buna ca reper punctiform luminos aflat la infinit pentru ceea ce am vrut sa lamuresc.

Am folosit aparatul meu foto, un Canon S2IS, cu urmatoarele caracteristici
- rezolutie 5 Megapixeli, 2592 x 1944 pixeli
- zoom optic maxim 12 x
- distanta focala la zoom maxim este de 72 mm reali, echivalent 432 mm la aparatele cu film color foto-chimic obisnuit

Testul de defocalizare a constat in efectuarea mai multor fotografii la planeta Jupiter, toate la zoomul maxim de 12 x (pastrat constant), si la diafragma constanta 5,6 dar variind MANUAL distanta de focalizare de la o fotografie la alta. Testul l-am concentrat in imaginea "defocalizare.jpg". (Nota: decupajele A...K cu discurile de defocalizare sunt TOATE la marime naturala asa cum le-a captat aparatul, deci 1x, iar in dreapta am pus si o imagine marita prin interpolare de 2 ori, pentru a vedeam mai clar unele aspecte).

Asadar, la prima fotografie, am fixat focusul manual pe infinit, si am obtinut pozitia A, imaginea planetei Jupiter.

Fac o paranteza mai mare aici: ma asteptam ca sa obtin doar un pixel luminos, si cand colo am obtinut un mic disculetz, de cam 6 pixeli..explicatia este simpla: efectiv ceea ce se vede este discul planetei Jupiter!
Cum asa? Pai, am facut cateva calcule:
Aparatul Canon S2IS, fara zoom cuprinde ca imagine, un unghi de cam 53 grade.
DAR la zoom maxim 12x, cuprinde ca imagine, un unghi total pe orizontala de 4,8 grade.
Rezolutia Aparatului este de 5Megapixeli, respectiv 2592x1944, adica mai exact spus de 2592 pixeli pe orizontala si 1944 pixeli pe verticala.
Deci, daca cei 2592 pixeli de pe orizontala cuprind la zoom maxim un unghi de 4,8 grade, rezulta, ca intre doi pixeli alaturati se poate cuprinde un unghi de 0,001852 grade, adica 6,67 secunde de arc.
Reamintesc pentu cine nu stie, ca un grad este egal cu 60 de minute de arc, iar un minut este egal cu 60 secunde de arc.
Asadar, REZOLUTIA UNGHIULARA (cel mai mic unghi ce poate fi captat de aparat) a aparatului Canon S2IS la zoom maxim 12x, este de 6,67 secunde de arc.
M-am uitat pe programul Skymap, si am vazut ca la data testului, Jupiter avea o marime aparenta de aproximativ 42 secunde de arc.
Calculul simplu ne arata astfel ca daca unghiul dintre 2 pixeli ai senzorului alaturati este deunghi de 6,67 secunde de arc, iar Jupiter masoara 42 secunde de arc, rezulta ca pe senzor imaginea va avea musai
42 / 6,67 adica 6,3 pixeli. CEEA CE A SI REZULTAT PRACTIC SI PE IMAGINEA MEA IN POZITIA A.

Ca sa lamuresc, am fotografiat ulterior si o alta stea, si, intr-adevar, pe imagine a aparut sub forma unui singur pixel luminos, spre deoasebire de Jupiter, care masoara peste 6 pixeli. (imaginea "jupiter si stea.jpg" )
Inchid aceasta paranteza.

Asadar spuneam ca la prima fotografie, am fixat focusul manual pe infinit, si am obtinut pozitia A, imaginea planetei Jupiter.


In continuare am redus distanta de focalizare din ce in ce, cate putin, in pasi succesivi (aparatul nu permite decat mici salturi in pasi ai focalizarii manuale), obtinand pozitiile B,C,D,E,F,G,H. Practic, desi nu se poate masura, dar ca sa intelegeti, pozitia B ar corespunde sa zicem distantei de focalizare de 200 metri, pozitia C la 150 metri, pozitia D la 100 metri, pozitia E la 60 metri, pozitia F la 40 metri, pozitia G la 20 metri, pozitia H la 10 metri.

Ultima pozitie, K, corespunde unei distante de focalizare de 5 metri, cea mai mica din test, (fiind primul reper masurabil si marcat pe scala acestui aparat).
Simultan cu defocalizarea, am fost nevoit sa maresc si timpul de expunere, intrucat aceeasi cantitate de lumina s-a dispersat pe un disc din ce in ce mai mare, deci mai putin luminos.

Ce deducem din acest test:
a) un prim lucru stiut de multa lume, si anume ca cu cat un obiect e mai indepartat de zona de focalizare a obiectivului, cu atat el devine mai neclar (orice punct devine de fapt o pata din ce in ce mai mare)
b) aparitia aberatiilor de culoare ale obiectivelor optice imperfecte: in loc ca discul acela sa apara alb iluminat, se produce o dispersie radiala a culorii (in functie deci de lungimea de unda a luminii colorate respective), rosu catre centrul de defocalizare, si verde catre marginea discului (si o banda galbena intre ele)
c) aparitia aberatiilor de sfericitate ale obiectivelor optice imperfecte: in loc ca discul sa fie uniform iluminat, exista tendinta ca centrul discului sa fie mai putin luminos (efectul de "covrigel")

Nota: defectiunile b) si c) se manifesta mai mult sau mai putin in functie de calitatea obiectivului optic. (Obiectivele care se apropie de perfectiune, costa si extrem de mult). Asadar, efectele sunt mai mult sau mai putin evidente in functie de modelul aparatului.

d) la defocalizari mari, discul nu este disc, ci apare ca un hexagon! de ce? datorita sistemului de diafragma al obiectivului, care este compus din niste lamele echidistante, si functioneaza precum irisul ochiului uman. Obiectivele scumpe au un numar mare de lamele (peste 10) care sa aproximeze cat mai bine cercul de intrare a luminii in aparat, dar sunt si obiective simple cu doar 4 lamele. Obiectivul aparatului meu are 6 lamele, de aici si forma de hexagon a discului de defocalizare.

(va urma)

[DepthOfField]

Urmare

Si inca un experiment, am creat in camera o sursa luminoasa punctiforma, dintr-o lanterna si un carton pus peste reflectorul sau, iar in carton am facut o mica gaurica cu un bold.
Am filmat sursa de lumina, si am variat manual focalizarea obiectivului, obtinand filmuletul "defocalizare continua.avi" (Nota: nu se vede forma hexagonala a defocalizarii, pentru ca filmarea s-a facut la deschiderea maxima a obiectivului, 3, unde lamelele diafragmei nu intra inca in functiune.

Cred ca ati mai vazut pe internet unele manifestari de genul acesta la unele ozn-uri luminoase, nu? Ele se datorau faptului ca obiectul luminos se afla foarte departe, "la infinit", dar electronica de comanda a camerei se tot straduia intr-una sa focalizeze corect, neavand suficiente informatii (ziua, cu multe detalii in imagine, camerele focalizeaza automat de obicei corect, dar in situatii extreme de genu', electronica aparatului nu are suficiente repere, si se tot straduie sa regleze).

[jackie28t]

  Ciuciulete,multumesc foarte mult pentru timpul acordat si expunerea acestor detalii despre tehnica imaginii.
Ma bucura faptul ca avem aici si membri talentati.Stiu ca ti-ai luat din timp si ca ai facut-o din pasiune.Ai toate respectele mele si te rog sa continuii cu astfel de detalii importante pentru noi toti.Detalii ce trebuie tinut cont atunci cand investigam o fotografie ce poate fi una chiar foarte ciudata al unui obiect zburator neindentificat si nu numai ce ne pune sa apelam uneori si la detalii logice din tehnica imaginii.

[DepthOfField]

Am sa explic pe scurt despre un alt artefact (defect) de imagine, datorat atat sistemelor optice imperfecte, dar mai ales modului cum este prelucrata sau inregistrata informatia (analog sau digital).
Ma refer la haloul datorat accentuarii fortate a contururilor detaliilor dintr-o imagine, respectiv, datorita aplicarii efectului de "sharpening".

De ce este nevoie de aplicarea acestui efect de accentuare? Pentru ca detaliile fine ale unei imagini sunt scoase mai bine in evidenta, si intreaga imagine apare ca fiind mai clara, mai neta, mai atragatoare. Se spune ca imaginea are o "ACUTANTA" (acutantza) mai buna. Dar nu numai datorita acestui scop, ci si pentru a compensa neclaritatea obiectivului, a senzorului optic, sau a proceselor de prelucrare si inregistrare ale imaginii respective, care de multe ori tind sa deterioreze tocmai detaliile fine si impresia de claritate.
Fie ca este camera video (sau foto) electronica model vechi, analogica, fie mai noua, pe sistem digital, este nevoie de aplicarea acestui efect. Chiar si la peliculele chimice, se puteau face anumite prelucrari chimice la substantele de developare, pentru a spori acutanta imaginii.
La camerele mai ieftine, (si deci cu optica sau electronica mai putin performanta) unii producatori aplica un nivel putin cam mare de "sharpening", tocmai pentru a compensa neclaritati, si a da impresia de imagine clara. Nivelul de sharpening aplicat, este fix, si ne-reglabil. pentru pretentiosi, haloul generat de prea mult sharpening, este neplacut.
La camere ceva mai scumpe, nivelul de sharpening se poate regla la latitudinea utilizatorului.
Cert este ca peste tot ne intalnim cu acest efect. De obicei el trece neobservat.
Insa in cazul imaginilor cu OZN-uri, tendinta este de a analiza cu atentie imaginile, la nivel de pixel, marite foarte mult, si asfel, iese in evidenta usor si haloul datorat efectului de "sharpening". Majoritatea nu stiu ce este, iar unii chiar vad acolo efecte de "camp energetic" care inconjoara obiectul, umbre, diverse chestii exotice. Mai rau, am intalnit documentare pe tema UFO, la care se speculeaza in opinia mea in mod voit acest tip de artefact, insistandu-se pe campuri de energie si alte exotisme care suna bine (adica manipulare). Dar ele nu sunt decat atat: ARTEFACTE DE IMAGINE.
De aceea este important sa intelegeti acest tip de artefact de imagine, inainte de a judeca imagini neclare si a pica in confuzii. Nu judecati o imagine la modul empiric, superficial.

Si am sa exemplific modul cum se creeaza acest efect, esenta lui, prin simulare cu ajutorul unui program de prelucrare grafica, Adobe Photoshop (si de fapt, majoritatea programelor dispun de acest efect).
Am luat o imagine oarecare fotografiata de mine, si am redus-o un pic ca sa incapa mai bine pe forum, si am adaugat prin suprapunere intr-un colt, un patrat perfect uniform gri cu o dunga perfect uniforma alba. Scopul patratului gri cu dunga alba este de OBIECTE MARTOR INITIAL PERFECTE, pentru a vedea ce se intampla cu ele ulterior prin aplicarea efectului. Este singura manipulare aplicata imaginii originale.
Imaginea originala martor este aceasta:



(link direct: http://img301.imageshack.us/img301/9332/img5789os5.jpg )

Am aplicat un efect de sharpening, poate un pic exagerat, dar pentru evidentiere, si se poate vedea mai jos cum imaginea a devenit "mai clara", mai "taioasa", mai "frumoasa". Imaginea intreaga in urma aplicarii unui efect de sharpening, este aceasta:



(link direct: http://img180.imageshack.us/img180/6737/img5789sharpenzk7.jpg )


Insa daca privim in detaliu ce s-a intamplat, vedem cum de fapt muchiile de trecere dintre oricare zone vecine luminoase si intunecate au fost accentuate. In imaginea urmatoare, va prezint fereastra cu efectul aplicat de Photoshop, un decupaj cu imaginea originala in stanga, si un decupaj cu imaginea afectata de aplicarea efectului de sharpening, iar dedesubt, detaliile marite.



(link direct: http://img404.imageshack.us/img404/3892/artefactedeaccentuarefx9.jpg )

Se poate vedea aparitia unui halou pe contururi, in special uitati-va la obiectele martor (patrat gri cu dunga alba). Dupa cum am subliniat, pe langa nuantele de gri si alb, apar pe langa conturul de separatie si alte culori, inexistente in original (nuante de gri inchis, negru, sau gri deschis).
Asadar, aplicarea efectului de sharpening, are o latuira pozitiva, cresterea claritatii, a acutantei, dar si un efect negativ, respectiv nerespectarea imaginii originale (introduce artefacte).
Cu alte cuvinte au fost accentuate trecerile intre zone diferite. In domeniul sonor, pentru electronisti, efectul este IDENTIC cu accentuarea frecventelor inalte dintr-o melodie oarecare.

Un alt exemplu de explicatie, il puteti gasi aici: http://www.dpreview.com/learn/?/Glossary/Digital_Imaging/Sharpening_01.htm

pe respectivul site, sunt analizate si testate "la sange" diferite aparate foto, si, daca aveti curiozitatea sa urmariti cateva modele, veti vedea cum aparatele mai scumpe (dSLR) au posibilitatea aplicarii controlate a efectului de sharpening, iar altele din gama mai ieftina, nu au aceasta posibilitate, iar  haloul datorat "sharpeningului" este ceva normal si intrinsec unei imagini, indiferent de aparat, difera doar gradul de manifestare.

Aparatul meu foto personal, model Canon S2 IS are 3 reglaje de sharpening, low, normal si high. Eu l-am reglat pe low, pentru ca pe langa accentuarea detaliilor, se mai accentueaza si alte defecte de imagine (aberatii cromatice) specifice acestui model, si cu toate acestea, halourile de sharpening sunt vizibile cand ne uitam in detaliu la nivel de pixel, spre exemplificare priviti imaginea de aici http://img291.imageshack.us/img291/8635/img8156ud4.jpg , originala, mariti la 100% si priviti cum firele de curent electric sunt dublate de un halou subtire mai albicios decat restul cerului.
La fel, daca analizati cam orice fel de imagini, o sa puteti depista halouri datorate efectului de sharpening.

Deci, tineti cont de artefacte! Imaginile date de aparatele foto si video nu sunt PERFECTE.

[alien_too]

In primul rand salut tuturor eu aveam vechiul cont "alien" dar din pacate am uitat parola asa ca l-am facut pe acesta.Dar revenind la subiect un fenomen ciudat este ca orice camera digitala percepe lumina inflarosie a telecomenzilor TV ca fiind vizibila si de culoare albastra.Pentru cei care nu au observat deschideti camera si uitativa pe display in timp ce apasati pe orice buton al telecomenzi tinand-o cu LED-ul indreptat spre obiectiv.

[StarDust]

In primul rand salut tuturor eu aveam vechiul cont "alien" dar din pacate am uitat parola asa ca l-am facut pe acesta.Dar revenind la subiect un fenomen ciudat este ca orice camera digitala percepe lumina inflarosie a telecomenzilor TV ca fiind vizibila si de culoare albastra.Pentru cei care nu au observat deschideti camera si uitativa pe display in timp ce apasati pe orice buton al telecomenzi tinand-o cu LED-ul indreptat spre obiectiv.

Nu e un fenomen ciudat,  senzorii video CCD cat si CMOS cuprind in gama de sensibilitate si o parte din spectrul IR.

[alien_too]

Nu e un fenomen ciudat,  senzorii video CCD cat si CMOS cuprind in gama de sensibilitate si o parte din spectrul IR.

Da dar dece mie mil redau ca vizibil?

[StarDust]

Pai datorita faptului ca acel senzor receptioneaza si o parte din acea lungime de unda (IR), e normal ca sa fie si redata pe display. Acea culoare albastra redata de fapt nu e reala, ci reprezinta efectul conversiei lungimii de unda IR in semnal electric de catre senzor iar apoi acest semnal e afisat pe display.

[alien_too]

Acum am inteles mutumesc.Si prin ciudat ma refeream la faptul ca multii au patit mai ales vantori de fantome care au crezut ca au facut marea poza cand defapt era o sursa de lumina inflarosie in zona.