![Absorpcja wiata i Wady chromatyczne obrazu
Absorpcja wiata w materiaach, z jakich
wykonane s soczewki, oraz powokach
przeciwodblaskowych prowadzi do niewielkich
zmian w kolorystyce obrazu.
Wady chromatyczne obrazu wynikajce z
zale甜noci absorpcji oraz refrakcji od dugoci fali
wiata (了). Zar坦wno absorpcja (pochanianie
wiata) jest zale甜na od 了 [A = A(了)], jak i refrakcja
(zaamywanie si wiata na granicy orodk坦w o
r坦甜nej gstoci optycznej) [R = R(了, 留); 留 to kt
padania promienia]. Dyspersja to funkcja
opisujca zale甜no refrakcji od 了 [D = D(R, 了)].](https://image.slidesharecdn.com/prezentacja2-160613093503/85/Podstawy-teoretyczne-wykorzystania-technik-fotograficznych-w-dokumentacji-muzealnej-15-320.jpg)
Podstawy teoretyczne wykorzystania technik fotograficznych w dokumentacji muzealnej
- 1. Klaudia Garczyska Dominik Garczyski Piotr Flis Podstawy teoretyczne wykorzystania technik fotograficznych w dokumentacji muzealnej
- 2. 2.1 Formowanie si obrazu na siatk坦wce oka i detektorze, rozkad spektralny detektor坦w - Robert Sitnik Na proces formowania si obrazu na matrycy aparatu wpywa: zastosowane 添r坦do bd添 添r坦da wiata, parametry obrazowanej powierzchni, ukad optyczny obrazujcy scen na matryc detektora, parametry matrycy detektora.
- 3. Przy doborze 添r坦da wiata nale甜y pamita o jego trzech g坦wnych parametrach wymiarach, jasnoci charakterystyce spektralnej. Nale甜y tak dobra 添r坦do: aby owietlao badany obiekt z odpowiedniego kierunku, miao odpowiednie wymiary i jasno oraz charakterystyk spektraln (添r坦do powinno emitowa fotony dla ka甜dej dugoci fali, dla kt坦rej chcemy zarejestrowa odpowied添 obiektu, czyli obraz).
- 4. Obrazowana powierzchnia wchodzi w interakcj z owietleniem poprzez nier坦wnomierne rozpraszanie lub/i odbicie padajcego wiata i dziki temu widzimy kolor Parametry obrazowanej powierzchni nale甜y rozwa甜a w funkcji dw坦ch czynnik坦w: jej refleksyjnoci/rozpraszania tumienia/odbijania poszczeg坦lnych dugoci fal.
- 5. Biorc pod uwag obrazowan powierzchni nale甜y: odpowiednio dobra 添r坦do pod ktem charakterystyki spektralnej tak ustawi wzajemnie detektor i owietlenie, aby efekt odbicia nie by widoczny na zdjciu Ukad optyczny obrazujcy obserwowan scen na matrycy powinien by: dopasowany do wymiaru matrycy oraz do wielkoci piksela. Warto si upewni, 甜e stosowane obiektywy i matryce s odpowiednie.
- 6. Ostatnim elementem wpywajcym na formowanie si obrazu cyfrowego jest sama matryca. Matryca skada si z pikseli (element坦w wiatoczuych), kt坦re pozwalaj na rejestracj iloci padajcego owietlenia i jej zamian na wartoci dyskretne (liczby). Dziki zastosowaniu filtr坦w tr坦jchromatycznych (czerwonego Red, zielonego Green i niebieskiego Blue) mo甜liwe jest te甜 rejestrowanie barwy w spos坦b zbli甜ony do oka ludzkiego. Wa甜nym elementem przy rejestracji obrazu jest znajomo charakterystyki spektralnej przepuszczalnoci poszczeg坦lnych filtr坦w RGB.
- 7. Warto zwr坦ci uwag, 甜e im szersze charakterystyki, tym detektor jest janiejszy, jednak odbywa si to kosztem separacji poszczeg坦lnych barw skadowych (przykadowo jeli wykorzystamy 添r坦do zielone, mo甜emy uzyska znaczc odpowied添 w kanale czerwonym). Nale甜y pamita o tym, aby: 添r坦do (lub 添r坦da) wiata zawsze byo dostosowane spektralnie do detektora i filtr坦w w nim zastosowanych aby geometria akwizycji, uwzgldniajca poo甜enie detektora, 添r坦de wiata oraz obiektu i jego charakteru odbiciowo-rozpraszajcego, bya ustawiona w spos坦b niwelujcy lub minimalizujcy odbicia 添r坦da wiata do detektora.
- 8. 2.2 Podstawy teoretyczne dziaania i budowy obiektyw坦w - Wojciech Staszkiewicz Pole wietlne dochodzce do obiektywu zawiera informacj optyczn o otaczajcej przestrzeni. Pierwotnie przy konstruowaniu obiektyw坦w kierowano si jedynie uproszczonymi prawami optyki geometrycznej, jednak dalszy rozw坦j fizyki pozwoli na opisanie i uwzgldnienie zjawiska interferencji i dyfrakcji wiata. W projektowaniu pierwszych obiektyw坦w brali udzia tak wybitni uczeni, jak Ernst Abbe, Ludwig von Seidel, Augustin Jean Fresnel czy sam Carl Friedrich Gauss, zwany Ksiciem Matematyk坦w. W dzisiejszych czasach do tworzenia optyki fotograficznej wykorzystuje si najnowsze technologie i materiay, m.in. nanomateriay,
- 9. Obiektyw fotograficzny Obiektyw fotograficzny stanowi zesp坦 soczewek o ksztacie sferycznym lub asferycznym, wykonanych z r坦甜nych gatunk坦w szka, kryszta坦w lub tworzyw sztucznych. W nielicznych rozwizaniach stosuje si ukady lustrzane, lustrzano-soczewkowe (katadioptryczne) lub elementy dyfrakcyjne. Zjawiska optyczne wystpujce w obiektywach mo甜na w uproszczeniu podzieli na dwie grupy.
- 10. 1.Odbicie powierzchniowe wiata Odbicie powierzchniowe wiata, kt坦re pojawia si na granicy orodk坦w o r坦甜nej gstoci optycznej (r坦甜nym wsp坦czynniku zaamania).
- 11. 2.Zaamanie wiata Zaamanie wiata (refrakcja) na granicy orodk坦w o r坦甜nej gstoci optycznej. Podstawowe zjawisko, dziki kt坦remu soczewka (pryzmat) zmienia kierunek wizki wiata, wytwarzajc obraz na powierzchni matrycy. Obraz wytworzony przez pojedyncze soczewki lub ich ukad (obiektyw) obarczony jest wadami optycznymi zwanymi r坦wnie甜 aberracjami.
- 12. Teoria aberracji cis teori aberracji opracowa w 1856 r. matematyk i astronom Ludwig von Seidel. Okreli pi podstawowych aberracji, kt坦re do dzi umo甜liwiaj klasyfikacj wad obiektyw坦w, pomimo wprowadzenia do budowy obiektyw坦w soczewek asferycznych. 1.Aberracja sferyczna powstaje na skutek r坦甜nic w skupianiu osiowych wizek wiata przechodzcych przez soczewk (obiektyw). Wizki dalsze od osi optycznej skupiaj si bli甜ej za obiektywem, a wizki przyosiowe dalej. 2.Aberracja komatyczna (koma) ma podobne 添r坦do jak aberracja sferyczna, dotyczy jednak wizek skonych. Sprawia problemy w optyce szerokoktnej.
- 13. Teoria aberracji 3.Astygmatyzm pojawia si w przypadku wizek promieni biegncych ukonie w stosunku do osi optycznej. Polega na ogniskowaniu si w r坦甜nych miejscach promieni przechodzcych przez soczewk po promieniu i po obwodzie. Obrazem punktu staje si rozmyta eliptycznie plamka poo甜ona pomidzy ogniskami 4. Krzywizna pola jest wad optyczn, w wyniku kt坦rej obraz paskiej powierzchni jest transformowany na wygit powierzchni. Ma podobny przebieg do astygmatyzmu, ale nie zmienia si z odlegoci przedmiotow i daje si dobrze korygowa.
- 14. Teoria aberracji 5. Dystorsja obrazu powstaje w wyniku innych wad pierwotnych. Charakteryzuje si zale甜noci poprzecznego powikszenia od odlegoci obrazu od osi optycznej. W przypadku monotonicznych zmian powikszenia obraz kwadratu staje si poduszkowaty lub beczkowaty.
- 15. Absorpcja wiata i Wady chromatyczne obrazu Absorpcja wiata w materiaach, z jakich wykonane s soczewki, oraz powokach przeciwodblaskowych prowadzi do niewielkich zmian w kolorystyce obrazu. Wady chromatyczne obrazu wynikajce z zale甜noci absorpcji oraz refrakcji od dugoci fali wiata (了). Zar坦wno absorpcja (pochanianie wiata) jest zale甜na od 了 [A = A(了)], jak i refrakcja (zaamywanie si wiata na granicy orodk坦w o r坦甜nej gstoci optycznej) [R = R(了, 留); 留 to kt padania promienia]. Dyspersja to funkcja opisujca zale甜no refrakcji od 了 [D = D(R, 了)].
- 16. Wady chromatyczne obrazu 1.Aberracja chromatyczna podu甜na charakteryzuje si r坦甜n odlegoci ogniska od soczewki (obiektywu) w zale甜noci od dugoci fali (了). Ognisko promieni czerwonych znajduje si dalej ni甜 ognisko niebieskich. W efekcie obrazem punktu jest rozmyta plamka o kolorach zale甜nych od odlegoci od obiektywu. 2. Aberracja chromatyczna poprzeczna wynika r坦wnie甜 z silniejszego zaamania promieni o kr坦tszej dugoci fali, ale dotyczy obszaru pozaosiowego i ronie ze wzrostem odlegoci od osi optycznej. Korekcja optyczna jest skomplikowana i wymaga stosowania rozbudowanych ukad坦w optycznych.
- 17. Wady chromatyczne obrazu c.d 3. Aberracje we wsp坦pracy matrycy i obiektywu. Matryce z mikrosoczewkami na pikselach obrazu wsp坦pracuj optymalnie z promieniami wiata r坦wnolegymi do osi optycznej. Wizki skone mog powodowa wystpowanie bd坦w w zapisie kolor坦w o obszarach brzegowych obrazu. Optymalne jest u甜ycie obiektyw坦w przeznaczonych do fotografii cyfrowej, gdzie wizka wiata wychodzca z obiektywu jest telecentryczna (r坦wnolega do osi).
- 18. Wady winietowania Wady winietowania polegaj na nier坦wnym poziomie owietlenia powierzchni pola obrazowania (pola krycia) obiektywu. Im mniejsza cz pola obrazowania bdzie wykorzystana w wyniku np. zastosowania mniejszej matrycy, tym mniej widoczne bdzie zjawisko. 1.Winietowanie fizyczne wystpuje w wikszoci obiektyw坦w i wynika z geometrii promieni, biegncych w r坦甜nej odlegoci ktowej od osi optycznej. Dla rozwartoci kta wizki 100属 jasno obrazu na brzegach spada do 15 proc. wartoci jasnoci w centrum obrazu. 2.Winietowanie optyczne wystpuje przy mocno otwartych przysonach, brzegi obiektywu czciowo zachowuj si jak dodatkowa przysona, co skutkuje dodatkowym przyciemnieniem brzeg坦w obrazu. 3.Winietowanie przez zasonicie obrazu wystpuje przy 添le dobranych filtrach z wysok opraw, bdnie u甜ytych przysonach przeciwsonecznych
- 19. Dyfrakcja Dyfrakcja, optyczna bariera ostateczna Pod koniec XIX w. wybitny fizyk brytyjski Lord Rayleigh zaproponowa kryterium rozdzielczoci optycznej. W przypadku idealnego obiektywu fotograficznego pozbawionego wad optycznych (aberracji) obraz punktu wietlnego nadal jest rozmyty na skutek ugicia si wiata (dyfrakcji) na otworze przesony. Obraz przypomina nieostr jasn plamk z otaczajcymi j sabo widocznymi okrgami. Jeli dwa obrazy punkt坦w znajduj si blisko siebie, pojawia si problem z ich rozr坦甜nieniem. Je甜eli jestemy w stanie zobaczy ciemniejszy obszar pomidzy maksimami jasnoci obraz坦w obu punkt坦w, uwa甜amy, 甜e obrazy s rozdzielone. Zanim pojawia si fotografia zjawisko to zaobserwowano podczas obserwacji astronomicznych. Lord Rayleigh przyj jako kryterium, 甜e rozdzielenie obraz坦w punkt坦w jest mo甜liwe o ile rodkowy, obszar bdzie ciemniejszy od czci centralnych obraz坦w o minimum 20%. Tak okrelona rozdzielczo daje si atwo obliczy: R = 1/1,22 x
- 20. 2.3 Obiektywy w procesie cyfryzacji obiekt坦w muzealnych Wojciech Staszkiewicz W procesie digitalizacji obrazu wykorzystujemy prosty schemat urzdzenia zo甜ony na og坦 z trzech element坦w: obiektywu, detektora obrazu oraz pamici. Detektor i pami zmieniy si w ostatnich kilkunastu latach radykalne, konstrukcja obiektywu natomiast ewoluuje powoli. Sam obiektyw powsta na dugo przed narodzinami fotografii jako cz lunet i mikroskop坦w5, ale do dzisiaj jego wpyw na jako zapisywanego obrazu jest decydujcy. Optymalny dob坦r obiektywu, kt坦ry bierze udzia w obrazowaniu, pozwala na pene wykorzystanie mo甜liwoci matrycy. Dla fotografii cyfrowej jest to tym trudniejsze, 甜e obiektyw musi poprawnie wsp坦pracowa z mikrooptyk pikseli matrycy.
- 21. Dob坦r obiektyw坦w dla pracowni digitalizacji Wyb坦r sprztu do pracowni digitalizacji musi odpowiada charakterowi digitalizowanych obiekt坦w oraz oczekiwanej jakoci wizerunk坦w. Wybrawszy aparat cyfrowy, nale甜y wytypowa jeden lub kilka obiektyw坦w, kt坦re pomog w optymalnej realizacji zao甜e. Majc na wzgldzie znaczn awaryjnoci aparat坦w fotograficznych, warto jednak w zestawie nabywanego sprztu uwzgldni dwa korpusy aparat坦w cyfrowych. Pozwoli to tak甜e na prac dwoma r坦甜nymi obiektywami, bez koniecznoci ich czstej wymiany, co np. zmniejsza osiadanie brudu na powierzchni matrycy. Z uwagi na wpyw optyki na jako rejestrowanego obrazu regu powinno by stosowanie profesjonalnego sprztu, i w wikszym stopniu dotyczy to obiektyw坦w ni甜
- 22. Kryteria doboru obiektywu Format obrazu Wyb坦r obiektywu musi uwzgldnia charakter planowanych prac i z reguy niezbdne jest dysponowanie wicej ni甜 jednym. Pierwszym warunkiem jest jednak wyb坦r obiektyw坦w o odpowiednim dla posiadanego aparatu tzw. polu obrazowym. Pole widzenia Przy fotografii dokumentacyjnej istotne jest, aby perspektywa rejestrowanego planu zdjciowego odpowiadaa fizjologicznemu odbiorowi perspektywy obrazu. Warunki takie mo甜na uzyska, fotografujc tzw. obiektywami standardowymi.
- 23. Fotografia z bliskich odlegoci W praktyce muzealnej czsto pojawia si potrzeba sfotografowania maych, a nawet bardzo maych przedmiot坦w, takich jak bi甜uteria, monety, pieczcie, detale obiekt坦w itp. Do tego typu fotografii konieczne jest stosowanie obiektyw坦w makroskopowych.
- 24. Inne funkcje, parametry i elementy opisu obiektywu Rozdzielczo, chyba najwa甜niejszy parametr obrazu, jest bardzo zo甜onym zjawiskiem, na kt坦re wpyw maj wady obrazowania przez obiektyw, budowa i wielko matrycy, jako wsp坦pracy obiektywu z mikrooptyk matrycy oraz algorytmy przetwarzania plik坦w surowych. Jasno obiektywu okrela maksymalna warto otwarcia przysony. W fotografii dokumentacyjnej ma znaczenie jedynie w坦wczas, gdy jest zwizana z wysok rozdzielczoci. Autofokus (oznaczenie AF), czyli automatyczne ustawianie ostroci, pozwala na przyspieszenie pracy i wspomaga wzrok przy ustawianiu ostroci na mat坦wce. Obecnie rzadko spotyka si obiektywy bez funkcji AF. Stabilizacja obrazu umo甜liwia prac w warunkach drga przy du甜szych czasach ekspozycji. Na og坦 jest stosowana w obiektywach o du甜szej ogniskowej. Pozwala na zmniejszenie typowych drga 4-, a nawet 10-krotnie redni format matrycy, obiektywy nie maj charakterystycznych oznacze. Matryce o rozmiarach wikszych ni甜 klasyczny format maoobrazkowy.