UNIVERZITET U ZENICI PEDAGOKI FAKULTET ZENICA ODSJEK: Matematika i informatika

SEMINARSKI RAD iz predmeta

RAUNARSKA GRAFIKA

TEMA: SENZORI DIGITALNIH KAMERA

Studentica: SANDRA GAJI

Broj indeksa: 3571/MI

Zenica, februar 2006. g.

2

SADRAJ: UVOD 3 PREGLED ISTORIJE FOTOGRAFIJE 3 POJAVA DIGITALNE FOTOGRAFIJE 7 PRINCIP RADA DIGITALNE KAMERE 8 SENZORI DIGITALNIH KAMERA 8 CCD (Charge Coupled Devices) 8 CMOS 10 USPOREDBA CCD I CMOS SENZORA 12 KVALITET SLIKE 12 ZAKLJUAK 13 LITERATURA 14

UVOD Fotografija je jedan od najznaajnijih izuma 19. vijeka, izuzetno je snano utjecala na razvoj ovjeanstva. Pronalaskom fotografije zapoelo je novo doba, koje je unijelo velike promjene u sve sfere ivota. Kroz istoriju je fotografija doivjela brojne transformacije, poevi od dagerotipije pa sve do savramene fotografije. Najstarije tehnike i materijali koji su koriteni u izradi fotografija danas uglavnom imaju istorijsko znaenje. Brzi razvoj tehnologije, bitno je izmjenio prvobitni karakter i znaenje fotografije. Fotografija u poetku nije bila priznata kao vaan izvor informacija. Pridavano joj je sporedno znaenje. Danas se nalazimo pred novom tehnolokom revolucijom koja je velikim dijelom prevladala, ali ne i u potpunosti potisnula klasinu fotografiju. PREGLED ISTORIJE FOTOGRAFIJE1 Fotografija (gr.: photos=svjetlo i graphein=pisati) je trajna slika nekog predmeta na podlozi koja je premazana emulzijom osjetljivom na svjetlost. Naziv je prvi put 1839. godine upotrijebio J. Herschel. Za nestanak fotografije bila su potrebna dva otkria: pronalazak optikog ureaja to stvara sliku prirode i materijala osjetljivog na svjetlo. Prvi fotografski aparat bila je kamera (lat. Camera=komora, prostorija). U Kini je prije 3000 godina bila poznata cemera obscura (sl. 1), tamna prostorija u koju je svjetlo ulazilo kroz okruglu rupu, da bi na suprotnom zidu proizvelo sliku vanjske okoline okrenutu naglavake.

U doba renesanse u otvor je ve bila utisnuta lea, kako bi projektovana slika bila to bolja, a camera obscura postala je manja i prikladnija za prenoenje (sl.2), pa su je mnogi umjetnici koristili kao pomono sredstvo prilikom crtanja, prije svega krajolika.

1 Gordana Janji, Zatita fotografije u knjininim zbirkama,diplomski rad, Zagrab,2004.

4

Oko 350. g. Pne. Aristotel je u svojoj knjizi Problematika prvi opisao princip camere obscure. Camerom obscurom sluili su se i arapski uenjaci za posmatranje pomraenja Sunca. U 11. vijeku Abu Ali Alhazan, zvan Al Haitan, opisao je upotrebu camere obscure i osnove zakona refleksije. 1500. godine ju je opisao i uveni Leonardo da Vinci i skicirao u oblikuprenosivog sanduka s rupicama za prolaz svjetla na jednoj njegovoj strani. Godine 1658. Daniel Barbaro u Veneciji u otvor stavlja leu, a napuljski uenjak Porta izrauje laternu magicu, prvu spravu za projekciju slika. Nju slijedi camera lucida, a zatim kamera s leom i ogledalom (sl. 3).

Oko 1250. godine Albertus Magnus otkriva srebrni nitrat. Ve 1604. godine talijanski istraiva Angelo Sala uoio je da odreeni srebrni spojevi crne pod utjecajem sunevog svjetla. Problem se sastojao u tome da se ta reakcija ustali, tako da slika vie ne bi blijedila. Svojim alhemijskim eksperimentima pokuao je godine 1725. njemaki lijenik J. Heinrich Schultze dokazati osjetljivost srebrnog nitrata na svjetlo. Izradio je tokom jednog

5

eksperimenta prvu takvu prolaznu sliku. Bocu s mjeavinom srebrnog nitrata izloio je sunevoj svjetlosti, poslije nekoliko minuta ustanovio je da se sadraj boce na onoj strani na koju su suneve zrake direktno djelovale obojilo tamnoljubiasto, dok je ostatak pokazivao prvobitnu bijelu boju. Zatim je na bocu nalijepio papirne ablone i ponovo je postavio direktno na sunce. Uklonivi ablone, oni su se kao negativ slike, ocrtavali na sadraj boce na mjestu gdje su zasjenili svjetlost otopina je ostala svijetla, dok se okolina obojila tamno. Ustanovio je da obojenje nezatienih hemikalija potie od svjetlosti. Poetkom 19. vijeka Thomas Wedgwood izvrio je sline eksperimente. Na papir ili bijelu kou, koje bi pomou srebra uinio osjetljivima na svjetlost, stavljao bi listove ili krilca insekata te ih izlagao suncu. Kao rezultat toga dobijeo bi negativ siluete. Pokuavao je na razne naine te slike uiniti trajnijim, no to mu nije uspjelo. To su bila neka od najvanijih otkria na kojima je nastala fotografija koju danas poznajemo. No, prvi pravi fotografski zapis utemeljen na principu camere opscure nastao je u Francuskoj 1826. godine kada je Nicephore Niepce (sl. 4) smjestio na prozoru u potkrovlju kameru sa svjetlo-osjetljivom kositrenom ploom.

Zanimljivo je da srebro nije uopte igralo nikakvu ulogu u eksperimentima to su doveli do prve trajne slike. Naime, kako Niepce nije posjedovao crtakog talenta odluio je razviti fotohemijskipostupak kojim bi prenosio bakroreze na litografski kamen. Znao je da odreena vrsta asfalta tzv. Judejski bitumen, stvrdne pod utjecajem svjetlosti. Otopio ga je u lavandinom ulju i otopinom premazao premazao pocinan lim. Crte koji je uinio prozirnim prethodnim nauljivanjem, postavio je obrnuto na premazanu povrinu lima i izloio osmosatnom djelovanju sunca. Mjesta koja su crnim linijama crtea bila zatiena od svjetla ostala su topljiva. Niepce je zatim isprao plou lavandinim uljem i jetkao je ta mjestasve do glatkog metala. U jetkana mjesta slijegala se tamparska boja i na taj nain je nastala kopija vjerna orginalu tj. Nastala je slika njegovog dvorita.

6

Niepce je ovaj postupak nazvao helografijom koristei grke rijei za sunce i pisanje. Nakon Niepceova otkria fotografija je postala vitalni, svakodnevni dio ivota i univerzalni oblik komunikacije. No, tek je slikar Louis Jasques Mande Daguerre (sl. 5), usavrio sliku do praktine primjene. Saraujui sa Niepcom izumio je savreniji fotografski postupak dagerotipiju, kada je izradio sliku na posrebrenoj bakrenoj ploi, na kojoj su istaloene jodne pare i koja je razvijena u ivinim parama. Njegov pronalazak objevljuje Francuska akademija nauka 1839. godine.

Fox Talbot (sl. 6) snima prve negative i pozitive na papiru s kojeg se moe kopirati neogranien broj pozitiva i prvi je put upotrijebio srebro-hlorid.

7

Prvi pronalaza fotografije na staklu bio je Slovenac Janez Puhar 1842.g. Svoj izum Puhar je uvao punih 8 godina i tek krajem 1850. saoptio je Akademiji nauka u Beu. Njegov postupak je brzo pao u zaborav. U meuvremenu su i drugi pronalazai postigli veliki napredak u istraivanjima. Godine 1847. oficir Abel Neepce de Saint-Victor zamjenjuje papirnu podlogu negativa staklenom ploom odnosno razvio je postupak na aluminijskim ploama. Tim izumom omoguio je prodor fotografije u mnoge grane ivota i nauke. Godine 1871. Madox je napravio fotosenzibilnu suhu plou s emulzijom od elatina. Veliki procvat na podruju fotografije izazvala je pojava smotanog filma (roll-filma) 1884.g. Najvee zasluge se pripisuju Amerikancu Georgu Eastmanu. To je bio Eastmanov tzv. ameriki film tj. Smotak papira presvuen tankim slojem elatinske emulzije. Nakon razvijanja filma, fotosenzibilni sloj se skidao s papira i prenosio na staklenu plou. Negativ je i dalje bio na staklu. Godine 1888. Eastman je lansirao i novi model fotoaparata pod nazivom Kodak, koji je bio jeftin, lagan i jednostavan za rukovanje, te je obiljeio poetak novog doba fotografije. Uvoenjem roll-filma, a osobito proizvodnjom malih, jednostavnih kamera omoguen je masovni razvoj amaterske fotografije. Od 1889. g. Smotani i plan filmovi poinju se izraivati na podlozi od nitroceluloze. Godine 1920. proizveden je tzv. Sigurnosni film na bazi acetatne celuloze koji je i danas u upotrebi. Os 1956.g. koristi se i triacetatna celuloza, a nakon toga i poliesteri. Za poetak razvoja infracrvene i ultraljubiaste fotografije zasluan je bio H. W. Vogel koji je 1873.g. pronalazi senzibilizator za ortohromatske ploe s poveanom osjetljivou na zelenu i utu boju. Prvu fotografiju u boji snimio je kotski uenjak James Clerk Maxwll 1861. g. POJAVA DIGITALNE FOTOGRAFIJE

Tradicionalna fotografija poprilino je sputavala fotografe to su radili daleko na terenu (naroito novinarske dopisnike) i nisu imali laboratorij za razvijanje filma u blizini. Kako je televizija sve vie napredovala i pruala sve veu konkurenciju, fotografije su se sve bre morale dostavljati u novine. Foto-reporteri na udaljenijim lokacijama nosili su minijaturni foto-laboratorij sa sobom; takoer i neka sredstva prenoenja slike preko telefonskih ica.

POREENJE KLASINOG I DIGITALNOG FOTOAPARATA Film CCD (CMOS) chip Film se alje na razvijanje u laboratoriju Slike dostupne odmah Umjetno svjetlo/ dnevno svjetlo WB za svaku Jedno osvjetljavanje Memorijske kartice mogu biti izbrisane Informacije o slici moraju se zapisati Audio zapis za sliku Broja ispucanih fotografija Broj preostalih fotografija Obrada slike u posebnim laboratorijama Obrada slike kod kue na PC-u

1981. Sony je otkrio prvu kameru koja je koristila CCD i koja nije trebala film - Sony Mavica. Mavica je spremala slike na disk, ali prikazivale su se na televiziji. Zato se kamera ne moe nazvati potpuno digitalnom.

8

1990. Kodak je prikazao javnosti DCS 100 - prvu komercijalno dostupnu digitalnu kameru. Zbog visoke cijene nije se koristila nigdje osim u novinarstvu i za profesionalnu upotrebu. Ipak, to je znailo roenje komercijalne digitalne fotografije.

Prvi pravi potpuno digitalni fotoaparat bio je Logitech Fotoman. Pojavio se 1990. g., lovio je crno-bijele slike, rezolucije 376x240 piksela. Mogao je spremiti 32 slike u ugraenu memoriju od 1MB i kasnije ih