Fotografie Theorie

Durch das einfallende Licht werden aus der Halbleiterschicht Elektronen gelöst und in der Potentialmulde gesammelt.

Helligkeitsinformationen werden in Form von Elektronen gesammelt

Durch das einfallende Licht werden aus der Halbleiterschicht Elektronen gelöst und in der Potentialmulde gesammelt.

Helligkeitsinformationen werden in Form von Elektronen gesammelt

Farbinterpolation.

Da ein Pixel nur Informationen über einen Farbanteil liefern kann, müssen die benachbarten Bildpunkte zur Berechnung der tatsächlichen Farbe herangezogen werden.

Weil das menschliche Auge empfindlicher auf Grüntöne reagiert, gibt es 50% grüne und nur je 25% blaue und rote Sensorpixel

Filter der über dem Sensor liegt. Er verschischt die scharfen Kanten.

Kameras mit schwächerem Anti-Aliasing-Filter liefern etwas schärfere Bilder, neigen aber mehr zu Farb-Moirés.

Ein CCD-Bildsensor besteht aus einer Vielzahl von Fotodioden.

Bei der Belichtung fällt Licht in Form von Photonen auf den Sensor und setzten Fotodioden Elektronen Frei. Es füllen sich die Fotozellen mit freien Elektronen proportional zur Helligkeit. Es entsteht ein Datenstrom aus einzelnen analogen Helligkeitswerten, die ein Analog-Digital-Wandler in digitale Daten umwandel.

Wie CCD mit Farbfiltern. Aber die Fotodioden lassen sich einzeln adressieren und auslesen, dank vertikalem und horizontalem Ausleseregister.

Vorteil: günstiger als CCD, verbraucht weniger Strom

Nachteil: geringe Lichtempfindlichkeit

Die Elektronik ist umgekehrt nach Unten in der Kamera eingebaut. Somit entsteht kein Schatten durch Schaltungen und Leiterbahnen und das Licht kann ungehindert auf den Sensor fallen.

--> deutlich Lichtempfindlicher, weniger Bildrauschen

Fuji.

8 anstatt nur 4 Eckige Dioden. Somit sind die Dioden grösser und die Sensoroberfläche ist auch grösser.

-->Lichtempfindlicher

Maximale Auflösung, Maximaler Kontrast, Minimales Bildrauschen

Wie Bayerfilter aber mit anderer Anordnung, damit in jeder Zeile, jede Farbe vorhanden ist.

3 Schichten mit Fotodedektoren. Jede Schicht ist auf eine andere Wellenlänge empfindlich. Rot, Grün, Blau

Jede einzelne Sensorzelle liefert direkt einen SW-Pixel. Dadurch ergibt sich eine extrem hohe Auflösung

Besteht nur aus einer einzelnen Zeile nebeineinanderliegender CCD-Pixel. Die Pixelgrösse bestimmt die Auflösung.
 

Vier Einzelbilder werden erzeugt und der Sensor wird jeweils im Uhrzeigersinn über ein Pixel-Geviert verschoben. Aliasing Artefakte werden minimiert. Das Objekt muss absolut statisch sein.

Mehr als vier Einzelbilder werden erzeugt und der Sensor wird jeweils im Uhrzeigersinn über ein Pixel um ein µ verschoben. Aliasing Artefakte werden minimiert und eine enorme Auflösung kann erzielt werden. Objekt muss absolut statisch sein.

36mmx24mm

Sensorgrösse, Grösse der Fotodiode und die Anzahl Pixel stehen in einer Beziehung zueinander und bestimmen die Bildauflösung, die Lichtempfindlichkeit, den Dynamikumfang und das Bildrauschen.

Aus der Pixelzahl kann man über das Bildseitenverhältnis die Bildauflösung bestimmen.

3:2

Grösse die Sensordiagnoale.

1"=2.54cm

Mit dem Cropfaktor kann ausgerechnet werden wenn man mit einem anderen Sensor aus der selben Distanz den selben Ausschnitt fotografieren möchte, welches Objektiv man wählen muss.

Anzahl Pixel ist abhängig von der Sensorgrösse und der Pixelgrösse.

Das Mass für die BIldauflösung MP gibt die tatsächliche Anzahl Pixel an, die die Kamera darstellen kann.

Je grösser ein Pixel ist, desto mehr Licht kann es aufnehmen und desto grösser ist eine Lichtempfindlichkeit. Bei grösseren Pixlen verringert sich aber die Bildauflösung und das Bildrauschen.

Sensorempfindlichkeit welche in ISO angegeben wird, und den analogen ASA-Werten entsprechen

störende Bildpartikel, die die Qualität des Bildes mindern. Es entsteht durch das Eigenrauschen von elektronischen Komponenten und Schaltungen wie dem Bildsensor und dem Bildverstärker.

Kumulation von Helligkeitsrauschen und Farbrauschen und Verstärkerrauschen. Bei hoher Lichtempfindlichkeit, da der Bildsensor nachgeschaltete Verstärker stärker ansteuert.

Beheben durch grösseren Bildsensor mit grösseren Pixeln oder mit weniger Pixel auf gleicher Sensorfläche. Ein solcher Sensor empfängt mehrt Licht pro Pixel und erzeugt dadurch mehr Photonen und ein stärkeres Signal.

Bereich zwischen der helsstern und dunkelsten Bildstelle. Je grösser der Dynamikbereich ist, desto mehr Helligkeitsunterschiede sind möglich.

Anzah der möglichen Farb-oder Grauwerdte die die Farbinformation für jeden einzelnen Pixel enthält. Je mehr Bits pro Pixel zur Verfügung stehen, desto mehr unterschiedlich Farben sind darstellbar.

Sensorfehler

Kantenpixel (Aliasing), die in der originären Objektszene nicht vorhanden waren.

Die Gitterstruktur des Sensors bewirkt geringfügige systematische Veränderngen, die sich in der weiteren Bildverarbeitung sichtbar machen können.

Sensorfehler.

Menge digitaler Daten wird reduziert. Der benötigte Speicherplatz sinkd und die Übertragungszeit verkürzt sich.

Bei der kompression wird versucht, überflüssige Information zu entfernen. Dazu werden die Daten in einer Darstellung überführt, mit der sich die Informationen in kürzerer Form darstellen lassen.

Bei der verlustbehafteten Kopression können die Originaldaten nicht mehr aus den komprimierten Daten zurückgewonnen werden. Ein Teil der Information ging verloren.

Sensorfehler. Moiré-Effekt.

Mcht sich bei der Überlagerung von regelmässigen feinen Rastern durch zusätzliche scheinbare grobe Raster bemerkbar. Diese sich ergebenden Muster, deren Aussehen den Mustern aus Interferenzen ähnlich ist, sind ein Spezialfall des Alias-Effektes durch Unterabtastung.

Sensorfehler.

Ein heller Punkt, der von besonders hellen, überbelichteten Bildstellen ausgeht.

Sensorfehler. Smear-Effekt.

Weisse Streifen im Bild, die bei sendors hellen Lichtquellen im Bildbereich auftreten.

Ein bewegendes Objekt wird bei einer Kamera mit Schlitzverschluss diagonal verzerrt dargestellt. Kreise erscheinen oval statt rund, Die unbewegten Bildelemente dagegen bleiben unverzerrt.

Bildrauschen

Als bildauflösung bezeichnet man die Anzahl der Bildpunkte, in Breite und Höhe eines digitalen Bildes oder die Auflösung wird als Anahl der Pixel pro Inch angegeben.

Die lichtempfindliche Schicht enthält silberhalogenidkristalle.

Bei der Belichtung entsteht ein latentes Bild, das aus Entwicklungskeimen (photolatisches Silber) aufgebaut ist.

Durch die Entwicklung wird das belichtete Silberhalogenid zu  Silber redutziert.

Die Entwicklung entspricht einer millionenfachen Verstärkung des latenten Bildes.

Beim Fixieren wandelt sich das unbelichtete und nicht entwickelte Silberhalogenid in eine wasserlösliche Verbindung um.

In der Schlusswässerung werden letzte Chemikalienrükstände herausgefildert. Zurück bleibt das negative silberbild.

Der Bildfarbstoff wird mit Hilfe des Oxidationsproduktes des Etnwicklers zu einem wasserunlöslichen Farbstoff gebildet (subtraktiver Farbstoff). Farbkuppler sind farblose Substanzen, die mit den Oxidationsprodukten farbe Verbindungen entstehen lassen.

Unbelichtete Emulsion enthält: AgBr und Farbkuppler

Nach der Belichtung: latentes Bild

Bei der Entwicklung entsteht: Ag und Farbstoff

Belichtung: Durch die Belichtung in den drei Schichten entsteht ein Farbauszug

Farbentwicklung: An den belichteten Stellen entsteht ein schwarzes Silberbild. Gleichzeitig reagieren eingelagerte Farbkuppler mit dem Oxidationsprodukt des Farbentwicklers und bilden den Farbstoff.

Bleichbad: Silber wird komplexiert

Fixierbad: Silber wird mit unverarbeiteten Silberhalogenid herausgelöst.

Farbiv.negat