Сравнение цифровой и пленочной фотографии

Преимущества цифровой фотографии перед пленочной были рассмотрены фотографами и кинематографистами в начале 21 века, после того как потребительские цифровые камеры стали широко доступны. Цифровая фотография и цифровая кинематография имеют как преимущества, так и недостатки по сравнению с фотопленкой и киносъемкой . ^[1]^[2] В 21 веке фотография стала преимущественно цифровой, но традиционные фотохимические методы продолжают служить многим пользователям и приложениям.

Качество изображения

Пространственное разрешение

Визуальное качество цифровой фотографии можно оценить несколькими способами. Количество пикселей изображения связано с его пространственным разрешением и часто используется в качестве показателя качества . Количество элементов изображения ( пикселей ) в датчике изображения обычно исчисляется миллионами и называется « мегапикселями ». ^[3] Плотность пикселей датчика устанавливает ограничение на конечное выходное разрешение изображений, снятых этим датчиком. ^[4] Другие факторы, такие как влияние шаблона Байера или другого фильтра на цифровой датчик и алгоритм обработки изображения, используемый для интерполяции необработанных данных датчика в пиксели изображения. Большинство цифровых датчиков расположены в виде прямоугольной сетки, что делает определенные изображения (например, параллельные линии) чувствительными к артефактам муара . На пленку не влияет муар из-за случайной ориентации солей серебра в ее эмульсии, однако рисунок этих солей серебра может стать видимым при увеличении, создавая в конечном результате узоры, называемые «зерном». ^[5]

Разрешение пленочных изображений зависит от площади пленки, используемой для записи изображения ( 35 мм , средний формат или большой формат ), и светочувствительности пленки . Оценки разрешения фотографии, сделанной 35 -мм пленочной камерой, различаются. Больше информации можно записать, если использовать мелкозернистую пленку , а использование некачественной оптики или крупнозернистой пленки может привести к снижению разрешения изображения. Первоначально предполагалось, что кадр пленки размером 36 × 24 мм со светочувствительностью ISO 100 содержит эквивалент 20 миллионов пикселей. ^[6]^: 99 или примерно 23 000 пикселей на квадратный мм.

Многие пленочные фотоаппараты профессионального качества используют пленки среднего или большого формата . Из-за относительно большого размера области изображения, которую обеспечивают эти носители, они могут записывать изображения с более высоким разрешением, чем большинство потребительских цифровых камер. Исходя из указанной выше плотности пикселей, изображение пленки среднего формата может записывать эквивалентное разрешение примерно от 83 миллионов пикселей в случае кадра 60 x 60 мм до 125 миллионов пикселей в случае кадра 60 x 90 мм. В случае большого формата на пленку размером 4 x 5 дюймов можно записать примерно 298,7 миллиона пикселей, а на пленку размером 8 x 10 дюймов – 1200 миллионов пикселей. Однако, как и в случае с цифровой системой, плохое оптическое качество линз снижает разрешающую способность пленочной эмульсии. ^[7]^[8]^[9]

Шум и зернистость

Дробовой шум , возникающий в результате спонтанных колебаний обнаруженных фототоков, ухудшает темные области электронных изображений случайными изменениями цвета и яркости пикселей. Зернистость пленки становится заметной в областях ровного и нежного тона. Зернистость и чувствительность пленки взаимосвязаны: более чувствительные пленки имеют более выраженное зерно. Аналогичным образом, при использовании цифровых камер изображения, снятые с более высокими настройками чувствительности, содержат больше шума, чем изображения, снятые с более низкой чувствительностью. ^[6]

Однако, даже если оба метода имеют собственный шум, общепризнано, что в цвете цифровая фотография имеет гораздо меньше шума/зернистости, чем пленка при эквивалентной чувствительности, что приводит к улучшению качества изображения. ^[10] В черно-белой фотографии зернистость играет более положительную роль в качестве изображения, и такие сравнения менее достоверны.

Шум в цифровых камерах может вызывать искажение цвета или образование узоров, напоминающих конфетти, при этом при внутреннем освещении обычно наиболее сильно проявляется синяя составляющая и наименее сильно - красная составляющая. Почти все цифровые камеры применяют шумоподавление к фотографиям с длинной выдержкой, чтобы противодействовать шуму, возникающему из-за утечки пикселей. При очень длительной выдержке датчик изображения должен работать при низких температурах, чтобы предотвратить влияние шума на конечное изображение. На зернистость пленки не влияет время экспозиции, хотя предельная чувствительность пленки меняется при длительной выдержке - явление, известное как нарушение взаимности .

Системы автофокусировки и автоэкспозиции

Традиционные системы замера экспозиции и автофокусировки используют вторичные датчики, показания которых обычно имеют низкую точность (например, очень небольшое количество усредненных показаний из различных областей изображения по сравнению с полностью разрешенной информацией изображения) и могут не соответствовать фактически записанному изображению, например, из-за к проблемам параллакса , разной чувствительности к поляризации , разной спектральной чувствительности, разной амплитудной характеристики, оптическим аберрациям оптических элементов в сенсорной системе, разной чувствительности к рассеянному свету или смещению фокальной плоскости датчика. Большинство цифровых камер позволяют пользователям захватывать и анализировать информацию об изображении с того же датчика, который используется для записи изображений, в режиме реального времени. Использование этой информации для определения экспозиции и фокуса по сути устраняет большинство проблем с выравниванием и калибровкой, одновременно устраняя затраты на вторичные датчики замера.

Баланс белого

Фильм обычно предполагает использование отдельных пленок для учета баланса белого сцены (обычно в двух вариантах: для солнечного света или вольфрамовых ламп) или использование фильтров. Многие пленочные фотоаппараты имели шкалу, позволяющую пользователю отслеживать тип пленки, загруженной в камеру.

Динамический диапазон

Динамический диапазон является важным фактором качества как цифровых, так и эмульсионных изображений. И кино, и цифра ^{[ сомнительно – обсудить ]} Датчики демонстрируют нелинейную реакцию на количество света, а на границах динамического диапазона, вблизи недодержки и передержки, носитель будет демонстрировать особенно нелинейную реакцию. Нелинейный динамический отклик или насыщенность эмульсионной пленки часто считаются фотографами желательным эффектом, а искажение цвета, контраста и яркости значительно различается в зависимости от пленки. На эмульсионной пленке существует непрерывный, но относительно ограниченный диапазон уровней цвета, тогда как цифровой датчик хранит целые числа, создавая широкий диапазон дискретных уровней цвета. ^{[ нужна ссылка ]} Полосы могут быть видны в тех необычных случаях, когда они не скрыты шумом, а детали могут быть потеряны, особенно в теневых и светлых областях.

Производители цифровых камер постоянно улучшают динамический диапазон своей продукции: современные камеры имеют более 14 ступеней динамического диапазона. ^[11] Некоторые камеры имеют режим автоматического брекетинга экспозиции , который можно использовать совместно с программным обеспечением для обработки изображений с расширенным динамическим диапазоном . ^{[ нужна ссылка ]} Аналоговые носители вывода также имеют более ограниченный динамический диапазон, который они могут отображать, по сравнению с носителями для струйной печати на пигментной основе. ^{[ нужна ссылка ]}

Удобство и гибкость

Гибкость и удобство являются одними из причин широкого распространения цифровых камер. В пленочных камерах рулон обычно полностью экспонируется перед обработкой. Когда пленка возвращается, можно увидеть фотографию, но большинство цифровых камер оснащены жидкокристаллическим дисплеем , который позволяет просматривать изображение сразу после съемки. Фотограф может удалить нежелательные или ненужные фотографии или при необходимости переснять изображение. Пользователь, которому нужны распечатки, может быстро и легко распечатать только необходимые фотографии.

Фотопленка изготавливается с особыми характеристиками цветовой температуры и чувствительности (ISO). Условия освещения часто требуют характеристик, отличных от характеристик пленки, что требует использования фильтров или корректировок при обработке . Цифровая фотография позволяет регулировать цветовую температуру и чувствительность при каждом снимке вручную или автоматически.

Цифровые изображения можно удобно хранить на персональном компьютере или в автономном хранилище, например на небольших картах памяти . Цифровые камеры профессионального уровня могут сохранять изображения в формате необработанного изображения , в котором сохраняются выходные данные датчика, а не сразу обрабатываются для формирования изображения. При редактировании в подходящем программном обеспечении, таком как Adobe Photoshop или программе GNU GIMP (которая использует dcraw для чтения необработанных файлов), пользователь может манипулировать определенными параметрами, такими как контрастность, резкость или цветовой баланс , прежде чем создавать изображение. С изображениями JPEG можно манипулировать аналогичным образом, хотя обычно менее точно; программное обеспечение для этой цели может поставляться с камерами потребительского уровня. Цифровая фотография позволяет быстро собрать большое количество архивных документов, обеспечивая удобство, снижение затрат и повышенную гибкость в использовании документов. ^[12]

Есть некоторые области, где пленка может иметь некоторые преимущества. Современные пленочные фотоаппараты не так энергоемки, как современные цифровые фотоаппараты, и могут работать дольше на батареях меньшего размера. Некоторые пленочные фотоаппараты, особенно старые, могут работать без батарей: некоторые будут работать полностью без батарей, а другие могут потерять некоторые функции, такие как экспозамер и некоторые выдержки. Батареи, которые нужны только для питания люксметров, часто очень малы и могут работать долгое время. Это может быть благом для тех, кто проводит долгое время практически без доступа к электричеству или источникам батарей.

Скорость пленки

По сравнению с пленочными цифровые камеры способны работать с гораздо более высокой скоростью (чувствительностью к свету) и лучше работать при слабом освещении или при очень коротких выдержках. Эффективную скорость цифровой камеры можно регулировать в любой момент, в то время как в пленочной камере для изменения скорости необходимо менять пленку. ^{[ нужна ссылка ]} Тем не менее, пленка доступна с гораздо более низкой светочувствительностью, чем цифровая, которая редко опускается ниже ISO 100 или 400. Ряд как цветных, так и черно-белых пленок продаются с ISO 50, это позволяет получить лучшее изображение в условиях яркого освещения, обеспечивая более плавное изображение и низкое зерно. Между тем, черно-белые пленки продаются с еще более низким значением ISO, например 20 или 25, а по состоянию на 2022 год самое низкое значение ISO, продаваемое на рынке, составляет 0,8 (FPP Super Positive), что позволяет снимать изображения с чрезвычайно высокой контрастностью.

Чистота

Пыль на плоскости изображения — постоянная проблема для фотографов, особенно в цифровой фотографии. DSLR-камеры особенно подвержены проблемам с пылью, поскольку матрица остается на месте, а пленка проходит через камеру при каждой экспозиции. Мусор в камере, например пыль или песок, может поцарапать пленку; одна песчинка может повредить целый рулон пленки. По мере старения пленочных камер на деталях внутри камеры подачи пленки могут образовываться заусенцы. При использовании цифровой зеркальной фотокамеры трудно избежать пыли, но ее легко устранить с помощью компьютера с программным обеспечением для редактирования изображений. Некоторые цифровые зеркальные фотокамеры оснащены системами, которые удаляют пыль с матрицы путем вибрации или постукивания по ней, иногда в сочетании с программным обеспечением, которое запоминает, где находится пыль, и удаляет запыленные пиксели с изображений. ^{[ нужна ссылка ]}

Компактные цифровые камеры оснащены фиксированными объективами, что затрудняет попадание пыли в область изображения. Подобные пленочные фотоаппараты зачастую лишь светонепроницаемы и не защищены от воздействия окружающей среды. Некоторые современные зеркальные фотокамеры, такие как Olympus E-3, оснащены надежной защитой от пыли и атмосферных воздействий, чтобы избежать этой проблемы.

Расходы

Пленочные и цифровые системы изображения имеют разные ценовые акценты. Цифровые фотоаппараты стоят значительно дороже, чем их пленочные эквиваленты. Однако цены быстро падают из-за острой конкуренции. Пленочные камеры, с другой стороны, довольно недороги в покупке, особенно бывшее в употреблении оборудование, но требуют постоянных затрат на пленку и проявку. ^[13] Однако в цифровой сфере можно утверждать, что постоянные технологические изменения заставят пользователей цифровых технологий продолжать модернизировать и покупать другое оборудование, как только их цифровая камера быстро устареет. ^[14] Другие затраты на цифровую фотографию включают специальные батареи, карты памяти и долгосрочное хранение данных. Стоимость программного обеспечения для цифрового редактирования может быть значительной, особенно если требуются новые функции. Появление в начале 2010-х годов очень высококачественных телефонных камер делает ненужными цифровые камеры нижнего класса с небольшими сенсорами, почти так же быстро, как они росли десятилетием ранее, в 2000-х. Следовательно, производители сосредотачивают внимание на моделях премиум-класса, таких как компактные системные камеры и компактные камеры с большим сенсором. Мобильные телефоны, такие как iPhone X, Samsung Galaxy S8 и Nokia Lumia 1020, способны создавать изображения, которые могут конкурировать или превосходить более дешевые специализированные камеры. Струйные принтеры могут дешево и легко делать некачественные отпечатки из цифровых файлов, но стоимость высококачественной струйной печати сопоставима с мокрой фотопечатью, независимо от исходного источника изображения.

Киноиндустрия

существуют специфические аргументы киноиндустрии В дебатах о пленарном и цифровом формате .

Большая часть цифрового кино отображается в разрешении 2K или 4K ; Разрешение 2K лишь немного выше, чем ориентированный на потребителя формат HD 1080p . ^[15]

Выдающиеся кинорежиссеры, такие как Кристофер Нолан , ^[16] Пол Томас Андерсон ^[17] и Квентин Тарантино публично критиковали цифровое кино и цифровую кинематографию и выступали за использование пленок и киноотпечатков. Самый известный случай — в 2012 году Тарантино заявил, что хочет уйти на пенсию, потому что (хотя он все еще может снимать на пленку) он не может проецировать 35-миллиметровые отпечатки в большинстве американских кинотеатров из-за быстрого перехода на цифровые технологии. ^[18] Полу Томасу Андерсону недавно удалось создать наибольшее количество отпечатков на 70-миллиметровой пленке за последние годы для своего фильма «Мастер» . Есть также много режиссеров, таких как Питер Джексон , Гильермо дель Торо , Джордж Лукас и Джеймс Кэмерон , которые являются непреклонными сторонниками цифрового кино и потенциала более высокой частоты кадров , который оно дает.

См. также

Ссылки

^ Mark Galer; Les Horvat (2005). Digital Imaging . Elsevier. p. 26 . ISBN 0-240-51971-Х . фильм против цифрового.
^ Гленн Рэнд ; Дэвид Литчел; Роберт Дэвис (2005). Цифровая фотографическая съемка . Эльзевир. ISBN 0-240-80632-8 .
^ Марвин Дж. Розен; Дэвид Л. Деврис (2002). Фотография и цифровая обработка изображений . Кендалл Хант. ISBN 0-7575-1159-7 .
^ Юрий Ф. Тасич; Мохамед Наджим (2003). Интеллектуальные интегрированные методы медиакоммуникаций . Спрингер. ISBN 1-4020-7552-9 .
^ Иссак Амадрор (2009). «3». Теория явления муара . Спрингер Лондон. дои : 10.1007/978-1-84882-181-1_3 . ISBN 978-1-84882-180-4 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Лэнгфорд, Майкл (2000). Базовая фотография (7-е изд.) . Оксфорд: Focal Press. ISBN 0-240-51592-7 .
^ «Сравнение качества изображения на пленке и в цифровом формате» . 18 декабря 2014 г.
^ Зона проверки разрешения 2: деревья и горы. Архивировано 9 февраля 2007 г. в Wayback Machine RN Clark, 8 апреля 2001 г. Проверено 2 сентября 2006 г.
^ «Оценка разрешения изображений исторических фильмов: использование уравнения разрешающей способности (RPE) и оценки качества объектива» (PDF) . 9 ноября 2009 г.
^ Теория информации Шеннона, шум и воспринимаемое качество изображения Норман Корен, 2000/2010, получено в мае 2010 г.
^ «Обзор сенсора Nikon D850: первая зеркальная камера, набравшая 100 баллов» . 6 октября 2017 г.
^ http://www.physorg.com/news139751840.html, ускоренное архивирование . Архивировано 25 января 2009 г. в исследовании Wayback Machine с использованием цифровой камеры.
^ «Цифра дешевле, чем пленка?» . Архивировано из оригинала 15 декабря 2011 г. Проверено 3 ноября 2011 г.
^ Соррел, Чарли. «5 причин отказаться от цифровой зеркальной камеры» . Проводной .
^ «Вопрос о разрешении 2K и 1080p [Архив] — REDUSER.net» .
^ «Кристофер Нолан рассказывает о пленочных и цифровых технологиях, о своем взгляде на компьютерную графику, о своем отсутствии интереса к 3D и многом другом в содержательном интервью DGA» . 15 апреля 2012 г.
^ cigsandvines (10 августа 2006 г.). «PTA в цифровом формате против пленки» . Архивировано из оригинала 13 декабря 2021 г. – на YouTube.
^ «Тарантино терпеть не может цифровое кино» . Цифровой шпион . 30 ноября 2012 г.

Внешние ссылки

[1] Mark Galer; Les Horvat (2005). Digital Imaging . Elsevier. p. 26 . ISBN 0-240-51971-Х . фильм против цифрового.

[2] Гленн Рэнд ; Дэвид Литчел; Роберт Дэвис (2005). Цифровая фотографическая съемка . Эльзевир. ISBN 0-240-80632-8 .

[3] Марвин Дж. Розен; Дэвид Л. Деврис (2002). Фотография и цифровая обработка изображений . Кендалл Хант. ISBN 0-7575-1159-7 .

[4] Юрий Ф. Тасич; Мохамед Наджим (2003). Интеллектуальные интегрированные методы медиакоммуникаций . Спрингер. ISBN 1-4020-7552-9 .

[Amadror-5] Иссак Амадрор (2009). «3». Теория явления муара . Спрингер Лондон. дои : 10.1007/978-1-84882-181-1_3 . ISBN 978-1-84882-180-4 .

[Langford-6] Перейти обратно: ^а ^б Лэнгфорд, Майкл (2000). Базовая фотография (7-е изд.) . Оксфорд: Focal Press. ISBN 0-240-51592-7 .

[7] «Сравнение качества изображения на пленке и в цифровом формате» . 18 декабря 2014 г.

[8] Зона проверки разрешения 2: деревья и горы. Архивировано 9 февраля 2007 г. в Wayback Machine RN Clark, 8 апреля 2001 г. Проверено 2 сентября 2006 г.

[9] «Оценка разрешения изображений исторических фильмов: использование уравнения разрешающей способности (RPE) и оценки качества объектива» (PDF) . 9 ноября 2009 г.

[10] Теория информации Шеннона, шум и воспринимаемое качество изображения Норман Корен, 2000/2010, получено в мае 2010 г.

[11] «Обзор сенсора Nikon D850: первая зеркальная камера, набравшая 100 баллов» . 6 октября 2017 г.

[12] ttp://www.physorg.com/news139751840.html, ускоренное архивирование . Архивировано 25 января 2009 г. в исследовании Wayback Machine с использованием цифровой камеры.

[13] «Цифра дешевле, чем пленка?» . Архивировано из оригинала 15 декабря 2011 г. Проверено 3 ноября 2011 г.

[14] Соррел, Чарли. «5 причин отказаться от цифровой зеркальной камеры» . Проводной .

[15] «Вопрос о разрешении 2K и 1080p [Архив] — REDUSER.net» .

[16] «Кристофер Нолан рассказывает о пленочных и цифровых технологиях, о своем взгляде на компьютерную графику, о своем отсутствии интереса к 3D и многом другом в содержательном интервью DGA» . 15 апреля 2012 г.

[17] sandvines (10 августа 2006 г.). «PTA в цифровом формате против пленки» . Архивировано из оригинала 13 декабря 2021 г. – на YouTube.

[18] «Тарантино терпеть не может цифровое кино» . Цифровой шпион . 30 ноября 2012 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

v т и Фотография
Equipment	Camera light-field digital field instant phone pinhole press rangefinder SLR still TLR toy view Darkroom enlarger safelight Drone Film base format holder stock available films discontinued films Filter Flash beauty dish cucoloris gobo hot shoe lens hood monolight reflector snoot softbox Lens long-focus prime zoom wide-angle fisheye swivel telephoto Manufacturers Monopod Movie projector Slide projector Tripod head Zone plate
Terminology	35 mm equivalent focal length Angle of view Aperture Backscatter Black-and-white Chromatic aberration Circle of confusion Color balance Color temperature Depth of field Depth of focus Exposure Exposure compensation Exposure value Zebra patterning F-number Film format large medium Film speed Focal length Guide number Hyperfocal distance Lens flare Metering mode Perspective distortion Photograph Photographic printing Albumen Photographic processes Reciprocity Red-eye effect Science of photography Shutter speed Sync Zone System
Genres	Abstract Aerial Aircraft Architectural Astrophotography Banquet Candid Conceptual Conservation Cloudscape Documentary Eclipse Ethnographic Erotic Fashion Fine-art Fire Forensic Glamour High-speed Landscape Monochrome Nature Neues Sehen Nude Photojournalism Pictorialism Pornography Portrait Post-mortem Ruins Selfie space selfie Social documentary Sports Still life Stock Straight photography Street Toy camera Underwater Vernacular Wedding Wildlife
Techniques	Afocal Bokeh Brenizer Burst mode Contre-jour Cyanotype ETTR Fill flash Fireworks Hand-colouring Harris shutter High-speed Holography Infrared Intentional camera movement Kirlian Kite aerial Lo-fi photography Long-exposure Luminogram Macro Mordançage Multiple exposure Multi-exposure HDR capture Night Panning Panoramic Photogram Print toning Pigeon photography Redscale Rephotography Rollout Scanography Schlieren photography Sabattier effect Slow motion Stereoscopy Stopping down Strip Slit-scan Sun printing Tilt–shift Miniature faking Time-lapse Ultraviolet Vignetting Xerography Zoom burst
Composition	Diagonal method Framing Headroom Lead room Rule of thirds Simplicity Golden triangle (composition)
History	Timeline of photography technology Ambrotype Analog photography Autochrome Lumière Box camera Calotype Camera obscura Daguerreotype Dufaycolor Heliography Painted photography backdrops Photography and the law Glass plate Tintype Visual arts
Regional	Albania Bangladesh Canada China Denmark Greece India Japan Korea Luxembourg Norway Philippines Serbia Slovenia Sudan Taiwan Turkey Ukraine United States Uzbekistan Vietnam
Digital photography	Digital camera D-SLR comparison MILC camera back Digiscoping Comparison of digital and film photography Film scanner Image sensor CMOS APS CCD Three-CCD camera Foveon X3 sensor Image sharing Pixel
Color photography	Color Print film Chromogenic print Reversal film Color management color space primary color CMYK color model RGB color model
Photographic processing	Bleach bypass C-41 process Collodion process Cross processing Developer Digital image processing Dye coupler E-6 process Fixer Gelatin silver process Gum printing Instant film K-14 process Print permanence Push processing Stop bath
Lists	Most expensive photographs Museums devoted to one photographer Photographs considered the most important Photographers Norwegian Polish street women
Related	Conservation and restoration of photographs film photographic plates Lomography Polaroid art Stereoscopy
Category Outline