Dijital fotoğrafçılık

Sayısal Fotoğrafçılık (), nesnelerin görüntülerini oluşturmak için sayısal teknolojinin kullanıldığı bir fotoğrafçılık tarzıdır. Sayısal teknolojinin gelişimine kadar fotoğrafçılıkta görüntülerin karta basılması için kimyasal işlemlere ihtiyaç duyulan fotoğraf filmi kullanılmaktaydı. Aksine, sayısal görüntü () kimyasal işleme gerek olmaksızın tamamen sayısal teknoloji ve bilgisayar kullanılarak görüntülenebilir, basılabilir, işlenebilir, taşınabilir ya da arşivlenebilir.
Sayısal fotoğrafçılık sayısal görüntüleme ()nin birkaç türünden biridir. Bilgisayarlı tomografi ve radyoteleskoplar gibi fotoğrafçılık alanı dışındaki ekipmanlar kullanılarak ya da geleneksel yöntemlerle basılmış görüntüleri tarayıcıdan geçirerek de sayısal görüntüler oluşturulmaktadır.
Tarihçe
Algılayıcılar ve görüntü depolama
Görüntü algılayıcılar() farklı renk filtrelerinden geçen ışığın şiddetini okurlar, görüntü depolama aygıtları ise sayısal görüntüyü RGB renk uzayı ya da ham veri formatında saklarlar.
Üç temel tip görüntü algılayıcı vardır:
Charge-Coupled Device (CCD) Görüntüsel ışık yoğunluğu merkezi bir yoğunluk-gerilim dönüştürücüsüne aktarılır.
CMOS algılayıcı "Aktif piksel algılayıcısı"
Foveon 3x algılayıcı - X3 algılayıcısı tıpkı renkli film gibi farklı 3 ayrı renkli katmana sahip ve her bir katman bir renge duyarlı. En önde mavi, sonra yeşil, en arkada da kırmızıya duyarlı katman bulunuyor. Renk ve görüntü değerlerini bu üç ayrı katmana saklayabiliyor. Piksel biçimleri kare değil altıgendir.
Günümüzde hemen hemen tüm sayısal fotoğraf makineleri(ya da sayısal kamera) dahili ya da taşınabilir flash bellek kullanmaktadır. Sayısal video kayıt cihazları(ya da camcorder) da sayısal kameralar gibi flash belleğe, ya da dahili disk veya CD-ROM'a kayıt yapabilmektedir. Sony Mavica gibi eski model sayısal kameralarda bir süre floppy disk ve mini-CD kullanılmıştır.
Çokişlevlilik ve bağlanabilirlik
En üst düzeydeki bazı CCD tip kameralar ya da basit webcam'ler haricinde, daha sonra bilgisayar ortamına aktarılabilecek görüntüyü depolamak için bir sayısal bellek aygıtı (genellikle flash bellek, floppy disk ve CD-RW daha az yaygındır) kullanılır.
Sayısal kameralar fotoğraf çekebilir, aynı zamanda ses ve görüntü kaydı da yapabilirler. Bazı modeller webcam olarak kullanılabilir. Bazıları PictBridge standardı ile bilgisayar kullanmadan doğrudan bir yazıcıya bağlanabilirler. Bazıları ise doğrudan bir televizyon ekranına görüntü aktarabilir. Benzer biçimde, pek çok camcorder durağan fotoğraflar çekebilir ve bunları videoteyp ya da flah bellekte saklayabilir.
Performans ölçümü
Bir sayısal görüntünün kalitesi çeşitli ölçütlerin bir toplamıdır. Bu ölçütlerin birçoğu film kameralarındakilere benzerdirler. Piksel() sayısı (tipik olarak bir milyon piksel anlamındaki megapiksel birimiyle ifade edilir) pazarlama yönünden en çok kullanılmasına rağmen görüntü kalitesini etkileyen temel ölçütlerden yalnızca biridir. Piksel sayısı ölçümü, kullanıcıların sayısal kamera kabiliyetlerini kolaylıkla kıyaslayabilmesini sağlamak için kamera üreticilerinin yarattığı bir kavramdır. Ancak bir sayısal kamerayı değerlendirmede temel kriter değildir. Kameranın içindeki işleme sistemi, ham veriyi renkleri dengeli ve hoş bir fotoğrafa dönüştürmede en önemli ölçüttür. Bu yüzden bazı 4 ve üzeri megapiksel kameralar diğer bazı üst düzey kameralardan daha iyi performans verirler. Bu ölçütlerin tamamı listelemek için çok fazladır, önemli olanları:
Lens (ya da objektif) kalitesi: çözünürlük, görüntü çarpıtma, yayılma.
Görüntü toplama ortamı: CMOS, CCD, negatif film, reversal film vs.
Görüntü toplama formatı: piksel sayısı, sayısal dosya tipi (RAW, TIFF, JPEG), film formatı (135 film, 120 film, 5x4, 10x8).
Görüntü işleme: sayısal ve/veya kimyasal işlem ve baskı.
Piksel sayısı
Sayısal bir görüntü için maksimum çözünürlük(n), yatay piksel adediyle(w) dikey piksel adetinin(h) çarpımıdır (n = w h). Örneğin 1600 1200 çözünürlüğündeki bir görüntü 1,920,000 piksel = 1.92 megapikseldir. DSLR olmayan kompakt kameraların çoğu 4:3 görüntü oranı()'na sahiptir (en/boy = 4/3). Digital Photography Review dergisine göre the 4:3 oranı bilgisayar monitörlerinin ve eski CCD lerin 4:3 oranına sahip olması ve sayısal kameraların bunu miras olarak almasıdır..
Üreticiler tarafından belirtilen piksel sayısı tam-renk piksellerinin sayısını göstermeyebileceğinden yanıltıcı olabilir. Tek yongalı görüntü algılayıcı kullanan kameralarda bu sayı Bayer algılayıcılarda olduğu gibi farklı konumlarda olmalarına rağmen tek renge duyarlı fotoalgılayıcılar ya da Foveon X3 algılayıcılarda olduğu gibi üçerli gruplar halinde yerleştirilmiş fotoalgılayıcıların toplam sayısını ifade eder. Ancak gerçek görüntüler farklı sayıda RGB piksele sahip olacaktır: Bayer algılayıcıya sahip kameralar interpolasyon kullanarak fotoalgılayıcı adedi kadar RGB piksel üretebilirken Foveon algılayıcılı kameralar interpolasyon yapmadıklarından fotoalgılayıcı adedinin üçtebiri sayısında RGB piksel üretebilirler. Bu iki tip algılayıcının megapiksel oranlarına bakarak yapılan çözünürlük kıyaslaması zor ve çoğu zaman itilaf konusudur.
Çözünürlük
Çözünürlük yakalanan görüntüdeki detayın miktarsal olarak anlatımı için kullanılan bir kavramdır ve diğer ölçütler gibi görüntü kalitesini etkileyen etmenlerden yalnızca bir tanesidir. Bunun ötesinde farklı görüntü işleme metotları kameraların çözünürlüğünü sadece görüntü algılayıcıların ürettikleri piksel adetlerine bakarak karşılaştırmayı imkansız hale getirir. Örneğin Sigma SD14 modeli bir makina Foveon teknolojisi kullanır. 14 megapiksel çözünürlüğünde bir sensöre sahip olmasına rağmen söz konusu çözünürlük değeri 2652 x 1769 x 3 olarak hesaplanmaktadır. Son çarpan olan "3", Faveon sensörlerde her bir ana renk için 3 algılayıcı katmanının bulunmasından ileri gelir. Yani fiziksel olarak 2652 x 1769 = 4.7 megapiksel algılayıcı çözünürlüğü olması verilebilecek maksimum detay anlamında bağlayıcı iken, bu çözünürlüğün her bir ana renk için geçerli olması Sigma' nın ürünü bu şekilde lanse etmesinin arka planıdır.
Aynı örnek üzerinden analiz edildiğinde 2652 x 1769 = 4.7 megapiksel çözünürlüğü olan ve Bayer filtresi kullanan bir sensör için de hesap teorik anlamda basit değildir. Çünkü Bayer renk filtrasyonu kullanan sensörlerde 4.7 milyon adet piksel 3 ana renk arasında bölüştürülmüştür: her 1 kırmızı ve ve 1 mavi renk üreten piksel için 2 adet yeşil renk üretecek piksel olacak şekilde.
Çözünürlükteki artıştan ötürü detay oranındaki göreceli artış resim alanındaki toplam piksel adedi yerine resim enince(ya da boyunca) olan piksel adedine bakılarak daha iyi kıyaslanabilir. Örneğin 2560 1600 elemandan oluşan bir görüntü algılayıcı "4 megapiksel" olarak tanımlanır (2560 1600 = 4,096,000). Görüntü elemanlarını 3200 2048 e çıkartmak resimdeki toplam piksel sayısını 6,553,600 (6.5 megapiksel) çıkarır. Görünürde 1.6 katlık bir artış olmasına rağmen aynı resim büyüklüğünde santimetreye düşen piksel sayısı sadece 1.25 kat artmıştır. Lineer çözünürlükteki göreceli artış toplam resim alanındaki çözünürlüğün karekökü ile ifade edilir.
Dijital fotoğrafçılık bağlamında nihayi fotoğraftaki (baskı veya imaj dosyası) çözünürlük, tek başına sensör çözünürlüğüne bağlı değildir. Maksimum sistem çözünürlüğü, diğer etkenler (sensör üzerinde yer alan filtreler, kullanılan objektifin optik kalitesi ve diyafram açıklığı vb.) dışarıda tutulursa aşağıdaki formül ile hesaplanabilir (birim = LP/MM İng.: line pairs per milimeter)
1/sistem çöz. = (1/sensör çöz.) + (1/objektifin ürettiği çöz.)
2012 yılı itibarıyla tam kare sensörlerde 36 megapiksel çözünürlüğün söz konusu olduğu durumlarda dahi, yukarıdaki sistem çözünürlüğü formülünde kısıtlayıcı faktör sensör çözünürlüğü olarak kabul edilir.
Piksel adedi olarak çözünürlük görüntü kalitesinin belirleyen tek ölçüt değildir; aynı sayıda piksel içeren daha büyük bir algılayıcı genelde küçük olanına göre daha iyi bir görüntü oluşturur. En önemli farklardan birini yaratan etmen görüntüdeki gürültünün azaltılmasıdır. Bu DSLR kameraların aynı çözünürlükteki daha basit kameralara olan önemli üstünlüklerinden biridir.
Dinamik erim
Pratik sayısal ve filmli görüntüleme sistemlerinin dinamik erimi ışığın doğru olarak yeniden üretilebileceği mesafe ile sınırlıdır. Nesne üzerindeki en fazla ışıklı bölgeler beyaza, gölgeli kısımlar ise siyaha dönüştürülür. Ayrıntıların kaybolması filmli makinelerde çok keskin olmaz. Ya da sayısal algılayıcılarda gölgeli alanlarda bir miktar detay korunabilir. Ancak sayısal algılayıcılarda "aşırı ışık yanması" dolayısıyla detayların kaybı keskin olabilir. Algılayıcı elemanları sırayla doyuma ulaştığından aşırı ışıklı bölgelerde toplam bir renk tonu ya da doyumsal kayma meydana gelebilir.
Bazı sayısal kameralar bu yanık aşırı ışık bölgeleri önizleme olarak gösterip fotoğrafçının resmi farklı bir pozlama değeriyle tekrar çekmesine olanak verirler. Diğer kameralarsa sahnenin karanlık bölgesine düşen pikselleri daha fazla açarak kontrastı dengelerler. Fujifilm FinePix S3 Pro modelinde farklı bir teknik kullanır. Görüntü algılayıcıda ilave olarak daha düşük hassasiyetli fotodiyotlar vardır. Bunlar aşırı ışıklı bölgelerdeki detayların korunabilmesini sağlar.
Yüksek dinamik erim teknolojisi (HDR) bu sorunu dinamik erimi
görüntü algılayıcının dinamik erimini artırarak ya da,
birden fazla pozu bir araya getirip tek bir görüntü oluşturarak dinamik erimi artırmak suretiyle çözer. HDR görüntülerdeki yanma ve karanlık bölgeleri azaltır.
Uygulama ve düşünceler
Sayısal fotoğrafın kabul edilebilir görüntü kalitesi ve diğer avantajlarıyla (özellikle günlük gazetelerin zaman sınırlaması) profesyonel haber fotoğrafçılarının çoğunluğu fotoğraflarını sayısal kamera kullanarak çekmeye başladılar.
Sayısal fotoğrafçılık aynı zamanda email ile görüntü aktarımı, resimlerin internet ortamına aktarımı ve sayısal resim çerçevelerinde sergilenmesinin kolaylığı gibi nedenlerle pek çok amatör fotoğrafçı tarafından da benimsendi. Cep telefonlarının çoğuna da sayısal kamera yerleştirilmesine rağmen pek çok telefondaki kalitesiz lensler ve görüntü algılayıcılar yüzünden bunlardan orta kalitede bile baskı alınması mümkün olmamaktadır.
Bazı ticari fotoğrafçılar ve sanatsal fotoğrafla ilgilenen bazı amatörler sayısal kamera ile çekilen resimlerin kalitesinin filmli makinelere göre hala çok düşük olduğunu ve filmli makine ile orta kalitede çekilen bir fotoğrafın kalitesini yakalamanın bile sayısal kamera ile neredeyse imkansız düşündüklerinden sayısal kamera kullanmamakta ısrarcıdırlar. Bazıları değişen bilgisayar teknolojisi yüzünden sayısal fotoğrafların gelecekte erişilemez olacağı yönündeki endişelerini ifade etmektedir. İlgili bir endişe ise özellikle adli olaylarda kanıt olarak sunulan sayısal fotoğrafların orijinal olup olmadığının anlaşılmasındaki zorluktur. Bazı üst düzey filmli yansıtıcılar hala en iyi sayısal yansıtıcılardan daha iyi optik çözünürlük sağlamaktadır.
Diğer ticari fotoğrafçılar ve pek çok amatör esneklik ve uzun dönem maliyetlerinin düşük olması gibi avantajlar yüzünden sayısal fotoğrafçılığı coşkuyla benimsemiştir. Sayısal fotoğrafın hemen hemen tek maliyetinin ilk ekipman edinme maliyeti olduğu söylenilebilinir. Bir kez ekipman edinildikten sonra resim çekme, saklama ve kopyalama maliyeti ihmal edilebilir düzeydedir. Filmli fotoğrafçılık sarf malzemesi ve ekipmanlar hızlı değişmemesine rağmen sürekli geliştirme için harcama gerektirmektedir. Bazı profesyonel fotoğrafçılar bilgisayar ortamındaki geniş redaksiyon olanakları yüzünden sayısal fotoğrafa geçmektedir. Fotoğrafçı çektiği resmin renk dengesini ayarlama ve karanlık odada yapamayacağı çeşitli etkiler verebilme imkanına sahiptir. Film kullanıcıları da aslında film tarayıcısı kullanarak aynı işlemleri yapabilirler. Kameradan monitör ve yazıcıya kadar tamamen renk dengesi olan sistemlerle fotoğrafçı ekranda gördüğü görüntüyü aynen kağıda aktarabilir.
Ancak sayısal kameralar sıkça pil değiştirme ya da şarj gerektirmektedir. Bu da fotoğrafçının elektrik prizlerine ulaşabilme zorunluluğu anlamına gelmektedir. Sayısal kameralar aynı zamanda aşırı soğuk ve neme daha duyarlıdırlar. Günümüzde pek çok üst düzey DSLR makinede hava şartlarına dayanıklı donanım olmasına rağmen, dış ortam çekimlerinde pek çok fotoğrafçı hala filmli SLR kamera tercih etmektedir. Orta ve büyük formatlı filmli kameralar en üst düzey fotoğraf kalitesi isteyen bazı dergiler tarafından hala tercih edilebilmektedir.
Sayısal fotoğraf kamudan çok önce astronomi alanında kullanılmış ve 1980'lerin başında neredeyse tamamen fotoğrafik aynaların yerini almıştır. Bunun nedeni CCD'lerin ışığa aynalardan daha duyarlı olmasının yanında çok daha düzenli ve kestirilebilir tepki vermesidir. Astronomide kullanılan CCDler genel kullanım için olanlarla benzer olmakla birlikte çoğunlukla tekrenklidirler ve ısıdan kaynaklanan gürültüyü düşürmek için sıvı nitrojen ile soğutulurlar. Çoğu astronomik ekipman toplamı bazen milyara yakın pikseli bulan pek çok CCD dizisinden oluşmaktadır. Günümüzde amatör astronomlar da çoğunlukla sayısal kamera kullanmaktadır.
Algılayıcı boyutu ve görüş açısı
35mm film boyutundan küçük sayısal algılayıcıya sahip kameralar aynı odaksal uzunluğa sahip bir lensle kullanıldığında daha küçük bir görüş açısına sahiptirler.
DSLR kameralarda APS-C boyutu gibi, 35mm tam-çerçeve film formatından daha küçük bir algılayıcı kullanılırsa görüş alanı 35mm tam çerçeve film formatının görüş alanından daha küçük olur. Görüş alanındaki bu daralma çoklukla tam çerçeve bir kamerayla aynı görüş alanına erişmek için gerekli objektif odaksal uzunluğu olan odaksal uzunluk çarpanı ya da kırpılma faktörü cinsinden ifade edilir.
Eğer sayısal algılayıcı 35mm film alanıyla yaklaşık olarak aynı çözünürlüğe (birim alan düşen etkin piksel) sahipse (24 x 36 mm), sonuç filmli kameradan alınan resmi algılayıcı boyutunda kırpmakla eşdeğer olur. APS-C boyutunda bir algılayıcı için bu yaklaşık olarak resmi merkezdeki %50 si boyutuna indirmek anlamına gelir. SLR olmayan daha ucuz makinalarda genelde daha küçük boyutta algılayıcılar kullanıldığından küçülme daha fazla olmaktadır.
Eğer sayısal algılayıcı filmli eşdeğerine göre birim alanda daha az ya da fazla sayıda piksel yoğunluğuna sahipse yakalanan bilgi miktarı da mütekabil oranda değişecektir. Çözünürlük birim alana düşen piksel sayısı olarak hesaplandığı için, pek çok sayısal algılayıcı her bir pikselde sadece bir renk kaydedebildiğinden ve farklı tipte fotoğraf filmleri farklı etkin çözünürlüğe sahip olduğundan karşılaştırma yapmak oldukça güçtür. Daha büyük algılayıcıların üretim maliyeti daha yüksektir ve daha büyük objektiflere gereksinim duyarlar, ayrıca birim alanda daha fazla piksel ihtiva eden algılayıcılarda gürültü seviyesi daha yüksek olmaktadır. Bu nedenle sayısal algılayıcı kullanımında belirli kısıtlamalar vardır.

Bu sebeplerden ötürü 35mm filme göre çok daha küçük algılayıcı boyutuna ancak daha yüksek piksel adedine sahip ucuz sayısal kameralar ile hala yüksek çözünürlükte resimler elde edilebilir. Bu tip kameralar, daha küçük bir algılayıcı kullandıklarından 35mm filmli bir kameraya göre aşırı oranda geniş açılı sayılabilecek ve buna rağmen daha küçük boyutlu ve ucuz objektiflere sahip olabilirler. Örneğin 1/1.8" algılayıcıya sahip bir kamera 5.0x bir kırpılma faktörü ne sahiptir, dolayısıyla 5-50mm zum objektif ile, 25250mm lens kullanan 35mm filmli bir kamerayla benzer nitelikte görüntü üretecektir. Bunun yanı sıra görüntü dairesi daha küçük olduğundan filmli kameraya göre çok daha kompakt bir yapıdadır.
Ekstra telefoto erişimi gerektiğinde bu özellik faydalı olabilir. APS algılayıcı üzerindeki belirli bir lens 35mm filmli makinada çok daha uzun lens ile elde edilecek uzaklıktaki bir nesnenin hemen hemen aynı nitelikte görüntüsünü verebilir. Bu bazen odaksal uzunluk çarpanı olarak da adlandırılır, ancak odaksal uzunluk kameranın değil lensin fiziksel bir özelliğidir. Bunun istenmeyen yönü küçük algılayıcının yakalanan görüntü alanının dar olması dolayısıyla geniş açılı fotoğraflamanın görece zor olmasıdır. Bu sorunu gidermek için zaman zaman sayısal görüntüler balık gözü lens ile çekilip sonra bilgisayarlı görüntü işleme teknikleriyle geniş açılı bir lens ile çekilmiş gibi bir fotoğrafa dönüştürülür.
Canon 1DS, 1DS II, and 5D, Kodak Pro DCS-14n ve Contax N Digital, tam çerçeveli (35mm ye eşdeğer algılayıcı boyutunda) sayısal kemeralardır. Mamiya ZD (22MP) ve Hasselblad H3D serisi DSLR makineler haricinde büyük format filmli kameralardaki çözünürlük oranına yaklaşabilen sayısal kamera yoktur.
DSLR makinelerdeki görüş alanı kırpılmasında görülen tipik değerler, Canon algılayıcılarda 1.3x, Nikon, Pentax ve Konica Minolta makinelerde kullanılan Sony APS-C algılayıcılarda 1.5x ve Fujifilm algılayıcılarında 1.6x dır. Sigma firmasının Foveon algılayıcılarında ~1.7x, Olympus ve Panasonic makinelerde kullanılan Kodak ve Panasonic "4/3" algılayıcılarında ise 2.0x dır. SLR olmayan kompakt tip makinelerde kırpılma faktörü 4x gibi daha yüksek değerlerdedir.
Depolama
Sayısal kameralarda depolama aygıtları zaman içinde kapasite olarak büyümüş, fiziksel boyut olarak küçülmüştür. 1975'lerdeki manyetik teyplerden taşınabilir disklere ve sonrasında flash belleğe doğru değişim göstermiştir.
Sayısal Kamera Arkamodülleri
Çoğu sayısal kamera tek başına çalışan bir ünite olarak üretilir. Bu yapı özellikle sabit zum lensli ve flaşlı alt düzey kameralarda böyledir. Ancak bazı üst düzey sayısal kameralar sofistike bir ışık algılayıcı ünitesinden başka bir şey değildirler. Tecrübeli fotoğrafçılar bu tip profesyonel SLR kameralarının arkasına "Sayısal Kamera Arkamodülü" takarak çekikleri fotoğrafı sayısal dosya olarak kaydedebilirler.
İki tip "Sayısal Kamera Arkamodülü" vardır, bunlar:
Alan dizisi
CCD
CMOS
Foveon
Doğrusal dizi
CCD (monokrom)
3-şeritli renk filtreli CCD
Doğrusal dizili kamera arkamodülleri aynı zamanda tarama arkamodülü olarak adlandırılır.
Tek-çekimli
Çok-çekimli (genellikle üç-çekimli)
Taramalı ve çok çekimli kamera arkamodülleri genellikle sadece stüdyolarda hareketsiz nesnelin resmini çekmekte kullanılır.
Pek çok eski sayısal kamera arkamodülü yüksek çözünürlükte bir görüntüyü oluşturması saniyeler hatta dakikalar alabilen doğrusal dizili algılayıcılar kullanmaktadır. Doğrusal dizili algılayıcı muadili olan görüntü tarayıcı gibi yukarı aşağı hareket ederek sayısal görüntü oluşturur.
Eski kamera arkamodüllerinin çoğu ile yalnızca siyah-beyaz görüntü oluşturulabilmekteydi. Renkli bir resim oluşturmak için dönen bir renk filtresi ile üç ayrı tarama gerekiyordu. Bunlar çok-çekimli arkamodüller olarak adlandırılmaktaydı. Diğer bazı kamera arkamodülleri standart kameralardaki gibi CCD dizileri kullanmaktadır. Bunlar ise tek-çekimli arkamodüller olarak adlandırılır.
Sadece birkaçbin pikselden oluşan yüksek kaliteli bir doğrusal CCD dizisi üretmek milyonlarca pikselden oluşan bir CCD matrix üretmekten çok daha kolay olduğundan çok yüksek çözünürlükte doğrusal CCD kamera arkamodülleri CCD matrix muadillerinden çok önce piyasaya sürülmüştür. Örneğin 1990'ların ortasında yüksek fiyatlı olmasına rağmen 7,000 pikselin üzeri yatay çözünürlükte bir kamera arkamodülü alınabilirken, 2004 yılı itibarıyla bu çözünürlükle kıyaslanabilecek bir CCD matrix modül bulabilmek halen zordur. Döner hatlı kameralar 2005 yılı itibarıyla algılayıcı hattındaki 10,000 in üzerindeki renk hücresiyle, 360 derecelik bir tam turda yaklaşık 120,000 çizgi yakalayabilmekte, böylece 1,200 Megapiksellik bir sayısal görüntü oluşturabilmektedir.
Çoğu modern sayısal kamera arkamodülü çok büyük CCD matrixler kullanmaktadır. Bu sayede taramaya ihtiyaç kalmamaktadır. Örneğin Phase One firması 2008 yılında üzerinde 49.1 x 36.8 mm CCD olan 39 milyon piksellik bir sayısal kamera arkamodülü üretmiştir. Bu CCD dizisi 35mm filmden (36 x 24 mm) çok daha büyük, 120 film çerçevesine yakındır. Karşılaştırılacak olursa amatör bir sayısal kamera 1/2.5 inç ya da 7.176 x 5.329 mm (~ 1/1.8 inç) gibi çok daha küçük bir CCD algılayıcıya sahiptir. Bunun ötesinde 1/2.5 veya 1/1.8 inç diyagonal ölçüm tüm çipin alanı olduğundan ışığa duyarlı alanın gerçek boyutu çok daha küçüktür.
Günümüzde büyük format filmli kameralarla boy ölçüşebilmek için yeterli büyüklükte algılayıcıya sahip sayısal SLR kamera çok azdır.
Phase One ve Mamiya 16MP'den 39MP'ye kadar görüntü yakalayabilen orta formatta sayısal cihazlar üretmektedir. Bu cihazlar oldukça büyük ve pahalıdırlar. Ayrıca yüksek üretim kalitesine sahip oldukları ve hareketli parça içermediklerinden ikinci el pazarında tutulmaktadırlar.
Filmli fotoğrafçılık ve sayısal fotoğrafçılık
Amatör sayısal kameraların avantajları
Sayısal fotoğraf makinelerinin geleneksel filmli makinelere karşı üstünlükleri şunlardır:
Anında Görüntü: Filmin bitmesini ve banyo edilmesini beklemeden anlık olarak önizleme yapılabilir. Bu sayede kusurlu fotoğraflar silinip hemen yenisi çekilebilir.
Minimum masraf ile en fazla sayıda fotoğraf çekebilme: Bastırılmak istenmeyen, sadece internet ortamında görüntülenecek fotoğraflar için sıfır baskı masrafı.
Sayısal depolama ortamlarının (hard-disk, CD-ROM, vs..) fiyatları fotoğraf filmine göre oldukça ucuzdur.
Bir sayısal ortamdan diğerine kopyalanan resimlerde hiçbir veri kaybı olmaz.
Resimler bilgisayar ortamına doğrudan aktarılır, herhangi bir görüntü tarayıcı gerekmez.
Herhangi bir renkli yazıcı kullanılarak fotoğraflar bastırılabilir.
Fotoğraflar gözden geçirilirken işe yarayacak, fotoğrafın çekildiği tarih ve saat, kamera modeli, objektif hızı, flash kullanılıp kullanılmadığı gibi faydalı bilgiler görüntü dosyasına eklenebilir. Filmli kameralarda bu olanak sınırlıdır, sadece bazı kameralar fotoğraf filmini tarih gösteren bir LED dizisine maruz bırakarak filmin üzerine tarih bilgisi yazabilirler.
Tek bir depolama aygıtı kullanılarak yüzlerce poz çekilip kaydedilebilir. Filmli bir kamerada 24 ya da 36 pozda bir film değiştirmek gerekir.
Pek çok sayısal kamerada fotoğrafların doğrudan televizyona aktarılmasını sağlayan AV bağlantısı ve kablosu mevcuttur.
Ucuz kameralarda da yaygınlaşmaya başlayan titreşim önleme teknolojisi önceleri tripod gerektiren hassas pozların elle çekilebilmesini sağlar.
ISO hızı değişen hava koşullarına göre daha kolay ayarlanabilir. Filmli makinelerde önce uygun ISO hızında film takmak gerekmektedir.
35mm filme oranla daha küçük algılayıcı formatı daha küçük lens, daha geniş zum mesafesi ve daha büyük alan derinliği sağlar.
Fotoğraf makinesi ile aynı zamanda video da çekilebilir.
Renkli fotoğraflar kolaylıkla siyah beyaza dönüştürülebilir ve farklı etkiler eklenebilir.
Profesyonel sayısal kameraların avantajları
Anlık görüntü önizleme ve silme olanağı vardır. Işıklandırma ve kompozisyon kısa zamanda düzenlenebilir, bu da depolama alanının verimli kullanılmasını sağlar.
Hızlı iş akışı: Renk ve dosya yönetimi görüntü üzerinde oynama ve baskı gereçleri geleneksel film teknolojisine göre çok daha esnektir, ancak ham dosyaların toplu halde işlenmesi en hızlı bilgisayarlarda bile zaman alabilir.
Resim üzerinde oynama: Sayısal bir görüntü üzerinde geleneksel film ve baskı metotlarından çok daha kolay biçimde oynanabilir ve değişiklikler yapılabilir. Sağdaki resim ham veri formatında çekilmiş, 3 farklı yöntemle işlenmiş, sonra birleştirilmiş, renk doyumu
ve özel etkiler eklenerek aslından çok daha görsel bir hale getirilmiştir.
Nikon ve Canon gibi üreticiler foto muhabirlerini DSLR kamera kullanımına teşvik ettiler. 2 megapiksel ve üzeri çözünürlükte çekilen resimler gazete ve dergi sayfalarında kullanılmak için yeterli kalitede kabul edilmektedir. Sayısal SLR makinelerle çekilen 6-14 megapiksel resimler, kaliteli objektiflerle birleştiğinde 35mm film kullanan SLR makinelerin ayrıntı kalitesine erişebilmektedir. Piyasaya son çıkan 16 megapiksel kameralarla çekilen resimler ise 35mm ve orta format filmli makinelerin çoğundan iyidir.
Sayısal kameraların dezavantajları
Filmli kameralar elektrikli ve elektronik özellikler için manuel yedekleme sistemlerine sahip olmasına rağmen sayısal kameralar tamamen elektrik kaynağına bağımlıdırlar (genellikle pil kullanılır ancak özellikle sınırlı modda enerji kablosu gerekir).
Pek çok sayısal kamera renkli filme göre daha düşük dinamik erime sahiptir. Ancak Fuji'nin Super CCD'si gibi farklı hassasiyette diyotlardan oluşan bazı yeni CCDler bu sorunu bir miktar düzeltmiştir.
Aşırı ışıklı alanlar ayrıntılar kaybolacak şekilde beyaza dönüşür. Filmli kameralarda detaylar az da olsa korunur.
Yüksek ISO (ya da görüntüsel gürültü) sayısal görüntüde renkli benekler olarak ortaya çıkar. Yüksek ISO filmle çekilen analog görüntüde ise daha az göze çarpan kabartılar olarak ortaya çıkar. Bu benekler bilgisayarda düzeltilse de görüntü kalitesi ve ayrıntılar olumsuz etkilenebilir.
ABD ve Batı Avrupa ülkeleri gibi zengin ülkelerde sayısal kameraların avantajları dezavantajlarına göre çok ağırlıklıdır. Buna rağmen pek çok profesyonel fotoğrafçı film kullanmaya devam etmektedir. Sayısal kameralarda çekim sonrası işlemlerin çoğu fotoğrafçının kendisi tarafından yapılır. Profesyonel fotoğrafçıların dile getirdiği endişelerin bazıları şöyledir: ham dosyaların işlenmesi 35mm filmden daha uzun sürebilmektedir, yüksek miktarda dosyayı bilgisayar ortamına aktarmak zaman alıcıdır, uzak bölgelerde yapılan çekimlerde ilave yük olarak yedek bataryalar taşınmaktadır, filmli makinelerin arızaları daha kolay giderilebilmektedir. Zaman içinde daha fazla profesyonel fotoğrafçının sayısal kameraya geçmesi beklenmektedir.
Çok yüksek çözünürlüklü ve kaliteli sayısal görüntü gerektiren bazı durumlarda, orta boyutlu film kullanıp görüntüyü daha sonra sayısallaştırmak iyi sonuç verebilmektedir. Bu yolla zaman alıcı çok büyük dosyalarla uğraşıp zaman kaybetmenin önüne geçilmektedir.
Benzer özellikler
Görüntüsel gürültü / gren
Bir sayısal kamera görüntüsündeki gürültü filmli kameralardaki gren'e benzer. Yüksek ISO seviyelerinde (film hızı) gren/gürültü son resimde daha görünür hale gelir. Film ISO seviyeleri sayısal ISO seviyelerinden düşük olmasına rağmen (25'e 50 oranında) sayısal kamera ayarları çabucak gereksinimlere göre ayarlanabilir. Film ise fiziksel olarak değiştirilmeli, bu esnada ışığa maruz kalmamalıdır. Ayrıca sayısal görüntüler üzerinde gürültü azaltma teknikleri uygulanabilmesine rağmen filmdeki gren sabit kalır. Artistik bir bakış açısından gren ve görüntüsel gürültü resme farklı bir hava da katabilir. Modern sayısal kameralar aynı ISO değerinde filmli kameralarla yaklaşık aynı miktarda gren/gürültü ihtiva eder. Buna rağmen bazı sayısal kameralar fotoğraf filminde bulunmayan gürültü paternleri üretirler.
Hızlı kullanım
Önceleri sayısal kameraların açıldıktan ilk pozu çekmeye hazır hale gelebildiği süre filmli kameralardan daha uzundu ancak bu durum modern sayısal kameralarda böyle değildir. Benzer şekilde günümüzde sayısal bir görüntüyü yakalayıp belleğe yazma süresi filmli kameraların filmi sarma süresiyle yaklaşık aynıdır, en azından hızlı bellek kullanan modern sayısal kameralarda bu böyledir. Sayısal ve filmli kameralarda düğmeye basılması ile resmin alınması arasında bir süre geçer, bu süre objektifin odaklanması ve pozun ayarlanması için geçen süredir. (SLR ve DSLR kameralarda bu süre pratik olarak sıfırdır.)
Poz oranı
Canon EOS-1D Mark III saniyede 10 durağan poz çekebilir. Filmli SLR kameraların en hızlıları da saniyede en fazla 10 poz çekebilirler. Nikon F5'in arka arkaya çekebileceği poz adedi (film uzunluğu ile sınırlı olarak) 36 iken Canon EOS-1D Mark III ara belleği dolup verinin depolama belleğine aktarılmasına kadar yaklaşık 110 adet yüksek çözünürlüklü JPEG görüntü alabilir.
Görüntü ömrü
Sayısal görüntülerin kalitesi pratik olarak zaman içinde düşmemekle birlikte sayısal depolama ortamlarında görüntü kalitesini etkileyen bozulmalar meydana gelebilir. Fotoğraf filmlerinin maksimum dayanım için uygun koşullarda saklanması gerekirken sayısal görüntüler her türlü ortamda kusursuz olarak muhafaza edilebilir. Yedekleme yapılmazsa sayısal klasörleri yanlışlıkla silinmesi veya depolama aygıtındaki bir arıza sebebiyle sayısal veriler kaybedilebilir. Karşılaştırılırsa her negatif ya da şeffaf film kopyası orijinaline göre biraz daha düşük kalitededir. Filmli görüntüler bir miktar kalite kaybı ile kolaylıkla sayısal ortama aktarılabilir.
Renk üretimi
Renk üretimi (gamut) film ya da algılayıcı kalitesi, kullanılan optik sistemin kalitesi ve film işleme süreçlerine bağımlıdır. Farklı filmler ve algılayıcılar farklı renk duyarlılığına sahiptirler; fotoğrafçının ekipmanını, ışık durumunu ve kullanılan malzemeyi bilmesi doğru renk üretimi açısından önemlidir. Pek çok sayısal kamera algılayıcıdan ham formatta sayısal veri aktarır. Bu da görüntü oluşturulmasında renk uzayının kamera ayarlarından bağımsız olarak seçilebilmesini sağlar. Etkin olarak görüntü algılayıcının izin verdiğince saklanabilir ve farklı ayarlarla tekrar fotoğraflanabilir.
Çerçeve görüntü oranları karşılaştırması
Standart bir sayısal kameranın görüntü oranı 1.33 (4:3) tür. Bu rakam NTSC, PAL/SECAM tv'ler ve eski sinema filmleriyle aynıdır. Ancak 35mm filmin görüntü oranı 1.5 (3:2) dir. Bazı yeni sayısal kameralar her iki oranda da resim çekebilir ve hemen hemen tüm sayısal SLR makineler genellikle 35mm film için tasarlanmış objektifler kullandıklarından 3:2 oranında resim çekerler (Olympus ve Panasonic sayısal SLR makineler az sayıdaki istisnalardandır). Bazı baskı laboratuvarları 3:2 yanında 4:3 baskı hizmeti de verirler. 2005 yılında Panasonic doğal görüntü oranı HDTV ile aynı yani 16:9 olan ilk sayısal kamerayı piyasaya sürdü. Bu APS film için yaygın bir oran olan 7:4'le benzerdir. Sayısal ya da filmli fotoğraflarda baskı sırasında oluşan kırpılma sorunlarının temel nedenlerinden biri de farklı görüntü oranlarıdır. Bunun yanında sayısal kameraların çoğunluğu 4.5" x 6.0" boyutuna dönüştürülen 4:3 görüntü oranı kullanırlar. Bunun anlamı standart 4" x 6" baskı boyutunda en ve boydan yarımşar inç kayıp demektir. Benzer kayıplar 5"x7", 8"x10", or 11"x14" gibi farklı baskı boyutlarında da meydana gelmektedir. İstenilen görüntü oranının uygun olup olmadığını anlamanın kolay yolu uzunluk ve genişliği bölmektir. Eğer oran uyumlu ise kırpılma olmayacaktır. Örneğin 8"x12" lik bir resim 4"x6" ya da 12"x18" lik resimle aynı görüntü oranına sahiptir (12/8 = 6/4 = 1.5).
Pazar etkileri
2002 sonlarında 2 megapiksel kameralar Amerika Birleşik Devletlerinde 100$'ın altına, bazı 1 megapiksel kameralar da 60$'dan ucuza satılmaktaydı. Aynı zamanda fotoğraf laboratuvarı olan pek çok ucuzluk mağazası sayısal fotoğrafları 1 saat içinde baskıya geçirme hizmeti vermekteydi. Bu fiyatlar filmli fotoğraf fiyatlarıyla hemen hemen aynı düzeydeydi. Ancak sayısal fotoğraflar 35mm filmli fotoğraftan farklı görüntü oranına sahip olduklarından insanlar 4x6 inç baskıda bir miktar görüntü kaybı olduğunun farkına varmaya başladılar. Bunun üzerine bazı fotoğraf laboratuvarları sayısal fotoğraf ile aynı görüntü oranında baskı hizmeti vermeye başladılar.
2003 Temmuz ayında 11$'a satılan 1.2 megapiksel (1280 x 960) Ritz Dakota Digital 'in piyasaya sürülmesiyle sayısal kameralar tek kullanımlık kamera pazarına girdiler. Filmli makinelerdekine benzer olarak Dakota Digital bir kullanımlık olarak tasarlanmıştı. Önceden programlanmış 25 poz limiti dolunca kullanıcı kamerayı mağazaya geri götürüp çektiği fotoğrafları karta basılmış ve aynı zamanda bir CD-ROM içinde resim dosyaları olarak alabiliyordu. Kamera ise yeniden satılacak şekilde tamir edilmekteydi. Dakota Digital'den sonra birkaç tane daha tek kullanımlık sayısal kamera piyasaya çıktı. Bazıları daha yüksek görüntü çözünürlüğü, LCD ekran gibi ekstra özelliklere sahip olmakla birlikte çoğu tek kullanımlık sayısal kamera Dakota Digital ile benzer özelliklere sahipti. Bu kameraların hepsi olmasa da çoğu baskı masrafları hariç 20$'ın altına satılmaktaydı. Ancak düşük fiyatlı ve üstün özellikli sayısal kameralara olan büyük talep sıklıkla üretim kalitesinde sıkıntılara yol açtı, bu da kamera arızaları, yüksek yedek parça fiyatları ve kısa kullanım ömrü gibi müşteri şikayetlerini artırdı. Bazı sayısal kameralar sadece 3 ay kullanım garantisi verebilmektedir.
35mm filmli kamera üreticilerinin üretimlerini gittikçe Çin gibi işçilik maliyetlerinin daha düşük olduğu ülkelere kaydırmaları bu ekipmanların fiyatlarını da düşürdü. Kodak firması Ocak 2004'te gelişmiş ülkelerde artık Kodak markalı filmli kameraları satmayacağını duyurdu. Ocak 2006'da ise Nikon firması Nikon FM10 ve Nikon F6 haricindeki tüm filmli kameralarının üretimini durduracağını açıkladı. Aynı ay içinde Konica Minolta fotoğraf makinesi pazarından tamamen çekildiğini duyurdu. 35mm filmli ve APS kompakt kamera fiyatları büyük olasılıkla sayısal kameralar ile olan rekabet ve ikinci el pazarının büyümesi sebepleriyle düşüşe geçti. Pentax'da filmli kamera üretimini azalttı ancak tamamen durdurmadı.. Sayısal kamera teknolojisi o kadar hızlı ilerlemekteydi ki Kodak firmasının bir filmli kamera modeli, aynı yıl içinde "yılın kamerası" ödülü almadan önce üretimden kalktı.
2002'den beri sayısal kamera satışları filmli kamera satışlarından yüksektir. Ancak gelişmekte olan ülkelerde 35mm filmli kamera satışları hala daha fazladır. Örneğin Guatemala'da sayısal ürünlere uygulanan yüksek gümrük vergileri filmli kamera satışlarını artırmaktadır.
Filmli kamera satışlarındaki düşüş fotoğraf filmi satışlarını da düşürmüştür. Kasım 2004'te Alman film üreticisi Agfa-Gevaert 'in AgfaPhoto adlı birimi şirket bünyesinden ayrıldı ve 6 ay içinde iflas etti. Konica Minolta firması 31 Mart 2007 itibarıyla renkli fotoğraf filmi ve baskı kağıdı üretimini durdurmuştur. Aynı zamanda 2005 itibarıyla Kodak firmasının çalışan sayısı 20 yıl öncekinin üçte birine düşmüştür. Filmli fotoğrafçılık endüstrisindeki bu iş kayıplarının sayısal görüntüleme sektörüne ne ölçüde kaydığı bilinmemektedir.
Bunun yanında sayısal teknolojinin olumlu pazar etkileri de olmuştur. Sayısal fotoğraf çerçeveleri ve kanvas baskıların popüler hale gelmesi doğrudan etkilerinden bazılarıdır.
Sosyal etkiler
Fotoğrafçılık tarihi boyunca optik sistemler, kamera üretimi, geliştirilmesi ve görüntüleme teknolojilerindeki ilerlemeler insanların resimleri izleme yöntemlerini etkiledi. 1970'lerden önce ABD'deki çoğu kişi slayt (ya da "krom") film kullanıyor ve çekilen resimleri slayt projektörü ile izliyordu. Sonraları insanlar renkli negatiften baskı yapmaya başladılar. Internet ve e-mail kullanımının eşzamanlı olarak yaygınlaşması ve bilgisayarların göreceli olarak ucuzlaması sayısal format resimlerin sayısında müthiş bir artışa neden oldu.

21. yüzyılın ilk yarısında insanlar hala belli oranda baskı fotoğraflar kullanmasına rağmen yaygın fotoğraf izleme metotları bilgisayar ve cep telefonlarından sayısal görüntüleri izlemektir. Bu etmenler fotoğraf filmi ve filmli kamera satışları ve film işleme teknolojilerinde büyük düşüşe neden olmuş, Fuji, Kodak ve Agfa gibi firmalar bundan büyük ölçüde etkilenmiştir. Ayrıca baskı hizmeti veren mağazaların çoğu bundan vazgeçmiş, hala devam edenlerin satışları ise ciddi oranda düşmüştür.
Fotoğraf görüntüleri güneşe maruz kalır ya da uygun olmayan koşullarda saklanırsa solmaya ve görüntü kalitesinin kaybolmasına eğilimlidir. Sayısal görüntüler bilgisayarlı ortamlarda veri olarak saklandığından saklama ortamı sağlam olduğu sürece bozulmadan kalırlar. Sayısal bir görüntüye hasar vermenin yolu veri dosyasını silmek, dosyayı kısmen bozacak şekilde üzerine yeni data yazmak ya da dosyanın saklandığı elektronik depolama ortamına (hard disk, veri diski, CD-ROM, flash bellek, vs.) zarar vermektir. Tüm bilgisayar dosyalarında olduğu gibi yedekleme sayısal bir görüntünün sağlıklı olarak saklanabilmesi için gereklidir.
Tarihçi ve arşivcilerin sayısal depolama ortamlarının yeterince kalıcı olmaması ya da bozulmasının kolay olması yönündeki endişeleri giderek artmaktadır. Elle tutulabilir ve her an erişilebilir olan fotoğraf filmi ve basılmış resimlerin aksine sayısal görüntü teknolojisi hızlı ilerlediğinden resim formatları yeni aygıtlar için kolaylıkla erişilmez olabilmektedir. Tarihçiler arızalı ya da ulaşılamaz sayısal medya gereçleri yüzünden gelecekte tarihin bir dönemi hakkında yeterli bilgi kalmayabileceğinden korkmaktadırlar. Profesyonel ve amatör kullanıcıların eski teknolojiler ile kaydedilmiş sayısal görüntüleri yenilenen teknolojiye adapte edecek yöntemler geliştirmesi tavsiye edilmektedir.
Fotoğraf filmi büyük olasılıkla bir daha asla 20. yüzyılda olduğu kadar yaygın kullanılmayacaktır. Fakat tamamen ortadan kalkması da beklenmemektedir. 19. yüzyılda ilk olarak ortaya çıktığında pek çok kişi tamamen resim ve diğer sanat eserlerinin yerini alacağını düşünmekteydi. Akrilik ve yağlı boyanın hala sanatçıların en çok kullandığı malzeme olması gibi, olasılıkla filmli fotoğrafçılık ta meraklıları için alternatif bir yöntem olarak kalacaktır. Filmli fotoğrafçılık ve sayısal fotoğrafçılık arasında resim sanatı ve filmli fotoğrafçılık arasında olduğundan daha az farklılık olduğunu da belirtmek gerekir.
Son araştırma ve buluşlar
Araştırma ve geliştirme ile ışıklandırma, optik, algılayıcılar, fotoğraf işleme, depolama, gösterim ve yazılım konularında sürekli iyileştirmeler yapılmaktadır. Aşağıdaki gibi bazı örnekler verilebilir.
Bir grup normal görüntü kullanılarak üç boyutlu modeller oluşturulabilmektedir. Son görüntü yeni bakış açılarından izlenebilir ancak görüntünün oluşturulması yoğun işlem ve hesaplama gerektirir. Bir örnek tanınmış yerlerin görüntülerini sunan Microsoft'un Photosynth programıdır.
Yüksek dinamik erimli (HDR) kamera ve ekranlar piyasaya sürülmektedir. 120 desibel 'in üzerindeki algılayıcılar geliştirme aşamasındadır. Ayrıca farklı pozlamalarla çekilmiş normal görüntülerden tek bir HDR görüntü oluşturmaya yarayan yazılımlar da mevcuttur.
Hareketten kaynaklanan bulanıklık hareketli objektif kapağı kullanılarak büyük ölçüde azaltılabilmektedir (açılıp kapanan bir objektif kapağı bulanıklık olan yere işleme sırasında tanımlanabilecek bir işaret koymaktadır). Bu teknolojiyi kullanan kameralar henüz piyasaya sürülmemiştir.
Bir nesnenin speküler yansıması bilgisayar kontrollü ışık ve algılayıcılar kullanılarak yakalanabilir. Bu yöntem örneğin yağlı boya tabloların etkileyici görüntülerini yaratmak için gereklidir. Henüz piyasada bulunmamasına rağmen müzeler tarafından kullanılmaya başlanmıştır.
DSLR kameraların görüntü algılayıcılarını tozdan korumak için toz giderici sistemler yerleştirilmektedir.
Yakın zamanda yapılan bir araştırma uzun süreli olarak fotoğraf flaşına maruz kalmak gözün kornea tabakasına zarar verebilmekte, enfeksiyon oluşumu ve kanser riskini artırmaktadır. Bu çalışmanın sonuçları Amerikan Sağlık Bakanlığına iletilmiş, bakanlık cevap olarak çalışmanın hatalı olduğunu ve dikkate alınmaması gerektiğini bildirmiştir :-))).
Diğer gelişim alanları arasında "geliştirilmiş algılayıcılar", "daha güçlü yazılımlar", "daha iyi renk üretebilen monitörler" ve "bilgisayarlı ışık ayarlama teknikleri" sayılabilir.