Вторжение "мега пикселов"

Берегитесь! Скоро они появятся на вашем рабочем столе.

Конечно вы уже видели эти симпатичные бытовые фотокамеры с маленькими жидкокристаллическими панелями и автонастройкой "всего на свете". Возможно уже и пробовали пользоваться ими, думая, как было бы хорошо послать родителям по электронной почте последние праздничные фотографии. Но в умах профессионалов графики подобные "игрушки" пока никак не ассоциируются с серьезной работой. Или это уже не так?

В течение следующих трех лет ожидается, что объем продаж цифровой фотографии достигнет 4 млрд. долл. (что по данным компании Lyra Research из Ньютонвилля, занимающейся исследованием рынка, соответствует ежегодному росту на 58%), и каждый изготовитель будет изо всех сил стараться ухватить больший кусок этого жирного пирога. Только в прошлом году представлено 100 цифровых камер. Сейчас появляется новый класс цифровых фотоаппаратов. Они вполне пригодны для получения качественных снимков в любых областях - от заставок JPEG для узла Web до качественных полиграфических изображений форматом 10 x 15 см для каталогов. Количество пикселов при этом вполне доступны по цене. В предлагаемой вашему вниманию статье мы рассмотрим первых "завоевателей" из многочисленной армии "мегапикселов".

В фокусе

Но прежде всего нужно уяснить себе, готовы ли вы к беспленочному будущему? Какими преимуществами обладает цифровая фотография и каковы ее практические области применения? Для многих профессиональных фотографов цифровые камеры никогда не станут приемлемой альтернативой. Традиционная галогенидосеребряная пленка обладает весьма высоким разрешением и относительно недорога. Но уже с появлением в 1991 году первых цифровых пленок стало очевидным их основное преимущество: мгновенный результат. В данном случае не требуется ни проявки пленки, ни печати фотографий. Не нужны и пробные снимки с Polaroid. А поскольку большинство изображений в любом случае редактируется электронным способом, отпадает необходимость и в трудоемком сканировании фотографий и слайдов.

Хотя цифровые камеры, способные воспроизводить изображения профессионального качества, появились на рынке устройств высшего класса уже достаточно давно, не все могут (да и хотят) отдать за цифровую приставку компании Leaf 30 "штук". И лишь в последние полтора года столь существенная разница в соотношении "цена/качество" начала меняться.

"Мои клиенты никогда не могли пожаловаться на то, что изображение было получено электронным способом", - рассказывает Боб Михаэльс, профессиональный фотограф из Малибу. Среди его клиентов такие известные "цифровые" компании, как Hewlett-Packard, Agfa и Fargo Electronics. Михаэльс в работе использует Polaroid PDC-2000, значительно меньших габаритов и стоимости, нежели студийные камеры высшего класса, однако обладающий разрешением 1600 x 1200 пикселов. "Конечно, такой камерой нельзя снимать все, что угодно, - предупреждает он. - Если вам необходимо получить нечто абсолютно совершенное, - например, подчеркнуть фрагменты циферблата часов или ювелирного украшения - тогда не обойтись без традиционной студийной фотокамеры. Но у цифрового аппарата есть множество иных случаев его использования".

Михаэльс, обладающий более чем 20-летним опытом фотографирования, прежде всего ценит в цифровой фотографии ее гибкость. "Я всегда могу получить требуемый результат, особенно используя камеры, подключенные непосредственно к компьютеру. Подсоединяя Polaroid к своему компьютеру Power Mac, я могу сразу же увидеть на экране полученный снимок", - отмечает он.

"Обычно большинство снимков я делал при помощи камеры Hasselblad, - продолжает он, - но это гораздо сложнее, чем съемки цифровой камерой. Значительно проще подготовить снимок, а при необходимости, сделать повторную фотографию".

Вместе с камерой PDC-2000 Михаэльс использует различные объективы, насадки и приемы студийного освещения. "Встроенная вспышка может совершенно "смыть" близко расположенные объекты", - предупреждает он. Однако все затраты, составившие менее 5000 долл., вполне окупились. "Я не уверен, - заключает Михаэльс, - что выбрав значительно более дорогую цифровую приставку для камеры Hasselblad, смог бы достичь лучших результатов при выполнении большинства типичных заказов".

Только цифры

До последнего времени большинство бытовых фотоаппаратов обычно обладали максимальным разрешением 640 x 480 пикселов. Для получения изображений ваших любимых игрушек и размещения их на странице Web это разрешение может оказаться вполне достаточным. Однако для большинства полиграфических работ (за исключением газет, которых может удовлетворить и такое качество) подобные параметры просто непригодны. Чтобы напечатать фотографию форматом 10 x 12 см c линиатурой 133 линии на дюйм, вам понадобится изображение размером не менее чем 1024 x 768 пикселов. Хотя это несколько ниже "мегапиксельной" отметки (то есть, 1 миллиона пикселов), такой снимок может оказаться хорошей точкой отсчета. А, увеличив разрешение до отметки 1280 x 1024, вы получите просто отличный исходный материал.

Несмотря на то, что все камеры, представленные в приводимой таблице, позволяют захватывать от 0,8 до 1,8 миллиона пикселов, все они способны сохранять изображения и с более низкими разрешениями, обычно 640 x 480 пикселов. Некоторые из моделей имеют несколько вариантов разрешений. Например, камера Agfa EPhoto 1280 оснащена тремя градациями: максимальной (1280 x 960), средней (1024 x 768) и низшей (640 x 480). Наличие вариантов с пониженным разрешением не просто удобно; оно весьма необходимо. Многие цифровые камеры сохраняют лишь 5-10 изображений с максимальным разрешением, тогда как с пониженным разрешением количество сохраняемых снимков увеличивается до 40 и более.

Число захватываемых камерой пикселов непосредственно связано с размером светочувствительной матрицы, представляющей собой совокупность сенсоров CCD или CMOS, выполняющих оцифровку изображений. Обычно сенсоры - самые дорогие в производстве компоненты, и, соответственно, стоимость светочувствительной матрицы составляет львиную долю цены всего фотоаппарата.

В настоящее время производители цифровых аппаратов оживленно дискутируют по вопросу, какая же из технологий лучше: CCD или CMOS. Если вы не знакомы с сутью спора, то она такова: приборы с зарядовой связью (charged-coupled device, CCD) - проверенные, надежные и хорошо изученные устройства - основа цифровых и видеокамер 80-х годов. Однако, сенсорам CCD свойственно высокое энергопотребление, приводящее к быстрому истощению батарей большинства цифровых камер. Сложность изготовления CCD требует выделения особых технологических цепей, не связанных с производством прочих полупроводниковых устройств.

С другой стороны, комплементарные металоксидные полупроводники (complementary metal oxide semiconductor, CMOS) отличаются низким энергопотреблением и относительно недороги в производстве. Основные недостатки сенсоров CMOS - их низкая световая чувствительность и соотношение "сигнал-шум". Однако, последние разработки - такие как матрицы с усилением (для повышения световой чувствительности) и высокопроизводительные цифровые процессоры сигналов (digital signal processor, DSP), работающие по улучшенным алгоритмам, и повышающие соотношение "сигнал-шум" - привели к рождению нового поколения устройств типа Vivitar ViviCam и Umax MDX-8000. Будем надеяться, что на этом исследователи не остановятся. Но не следует ожидать скорого завершения спора. Компания Olympus разрабатывает еще один, альтернативный вариант сенсора под названием "устройство с зарядовой модуляцией" (charge-modulation device, CMD).

Качество изображения зависит также от глубины цвета, определяющей количество информации о цвете каждого пиксела. При глубине цвета 24 разряда, наиболее типичном значении в рассматриваемой категории аппаратов, для каждого пиксела записывается 8 бит данных из красного, синего и зеленого каналов. Однако не следует полагаться лишь на значение глубины цвета, указанное в технических характеристиках. Цветопередача в подобных камерах во многом зависит от качества оптики, электронных цепей, а также алгоритмов преобразования аналоговых данных в цифровые. Этим существенно отличается одна камера от другой. Единственный способ проверить величину искажения цветопередачи - проверить ее самому. Не бойтесь заставить слегка поволноваться службу охраны магазина: сделайте как можно больше снимков, загрузите их в компьютер и напечатайте.

Еще одна характеристика, к которой следует отнестись с осторожностью - эквивалент ISO. В аналоговой фотографии это светочувствительность пленки; чем больше число, тем она выше. В цифровых камерах пленка отсутствует, поэтому данную характеристику оценить непросто. Значение ISO 100, приводимое большинством производителей, полагающих, что их камеры по чувствительности близки соответствующим пленкам, пригодно для отличного солнечного дня. Данный параметр плохо передает возможности камеры при различных условиях съемки, особенно в помещениях. Большинство производителей, таких как компания Olympus, встраивают в свои изделия специальные компенсирующие процедуры, например, для сцен с высокой освещенностью от заднего источника света. Многие подобные камеры хорошо зарекомендовали себя при работе в обычных условиях как при съемке внутри помещений (особенно за счет встроенных вспышек), так и снаружи.

Дела "объективные"

Независимо от того, какие технологические новшества будут заложены в подобные устройства (VivitarCam 3000 даже позволяет записать до четырех секунд звука), для хорошей камеры по-прежнему необходим качественный объектив. В последнее время возможности оптики существенно расширились. Еще год назад бытовые аппараты, оснащенные объективами с "наездом" встречались весьма редко. Хотя они и не очень мощны, большинство из них обладают функцией 3-кратного увеличения. Некоторые камеры, такие как Fujifilm DS-300, Epson PhotoPC 600 или любая модель Olympus, пошли и по иному пути, предлагая функции макрофотографии. К моменту подписания статьи в печать лишь одна камера допускала смену объективов - Polaroid PDC-2000. К данному аппарату, подобно обычным однолинзовым зеркальным моделям, можно подсоединять различные объективы для широкоугольной фотографии и съемки удаленных объектов. Компания Agfa также пошла навстречу профессиональным пользователям, включив в комплект 48-мм насадку для установки фильтров и расширений к объективам модели EPhoto 1280.

То, что фотографам предоставлены более широкие возможности управления процессом съемки - хорошая тенденция. Многие профессионалы предпочитают не использовать при съемке автонастройку. Но обычным клиентам важны удобства: режимы автоматической и ручной настройки выдержки или диафрагмы. Поэтому лишь немногие из этих камер пригодны для обеих категорий пользователей. До последнего времени выдержка в цифровых камерах была камнем преткновения - сенсорам CCD нужно больше времени для "собирания" полного изображения из пикселов. Несмотря на последние достижения, обычно диапазон выдержек цифровых камер все же не так широк, как у обычных аппаратов. Кроме того, ограниченная емкость памяти и временная задержка между экспонированиями (время, необходимое для записи изображения на диск) у цифровых камер также замедляют скорость съемки. Однако в своей модели компания Fuji Photo Film DS-300 предлагает дополнительный "цифровой ускоритель перемотки" стоимостью 1500 долл., позволяющий делать до 12 снимков со скоростью до 4,5 кадра в секунду.

Ставка на карты

Полученные изображения сжимаются в несколько различных по форматам файлов, чаще всего JPEG или TIFF. Хранение большого количества файлов высокого разрешения в таких "мегапиксельных" камерах может оказаться сложной задачей, поэтому объем их памяти - весьма важный параметр. Встроенная память, если таковая имеется, обычно реализуется в форме оперативной, составляющей в среднем - 2 Мбайт. В этом отношении интересен аппарат Polaroid PDC-2000, оснащенный встроенным жестким диском объемом 20 Мбайт или 40 Мбайт. К сожалению, жесткие диски чувствительны к механическим воздействиям, поэтому не бросайте такие аппараты на пол. В устранении подобного недостатка на первый план выдвигаются сменные носители. Конкуренция между их производителями, использующими различные технологии, не менее остра, нежели между изготовителями различных типов цифровых фотоаппаратов.

В настоящее время самое жаркое "сражение" разгорелось между картой (или носителем) CompactFlash (CF) компании SanDisk и носителем SmartMedia компании Toshiba. Технология первой появилась на рынке раньше (в 1994 году), и большое число производителей цифровых камер, включая Canon, Kodak и Epson, выбрали CF в качестве "официальной" технологии хранения изображений. Чаще всего эти компании ставят на подобные носители собственные логотипы. Например, Kodak предлагает карты емкостью 2 Мбайт и 10 Мбайт "Kodak Picture Cards". Выпускаются карты CF емкостью 2, 4, 10 и 15 Мбайт, а в текущем году SanDisk планирует начать поставки версий емкостью 20 и

30 Мбайт. Хотя в носителях различного объема используются совершенно разные технологии, компания SanDisk гарантирует их обратную совместимость. Таким образом, владельцам не придется выбрасывать уже имеющиеся у них сменные носители. Специальные адаптеры позволяют вставлять карты CF непосредственно в разъемы для PC card Type II. Чтобы выгрузить полученные изображения, необходимо лишь подключить карту к слоту расширения PCMCIA блокнотного компьютера.

Карты SmartMedia, изготавливаемые емкостью 2, 4 и 8 Мбайт, обычно несколько дешевле и по размерам близки дискетам. Подобно носителям CF, для карт SmartMedia имеются адаптеры, позволяющие вставлять их в стандартный слот PC card Type II. Уже давно бытуют слухи о готовящемся к выпуску компанией Fisher International картридже, позволяющем считывать носители SmartMedia на обычном 3-дюймовом дисководе. В течение нынешнего года ожидается появление других многообещающих технологий, таких как Clik компании Iomega (дискета размером со спичечный коробок и емкостью 40 Мбайт) или дискет в формате Minidisc компании Sony с возможной записью до 1000 изображений. Ожидается также дальнейшее снижение цен на все устройства хранения данных.

ААппетит

Перед тем, как направиться в магазин за вожделенной покупкой, следует подумать и о прочих аспектах, связанных с этими фотоаппаратами.

Цифровые камеры отличаются повышенным "аппетитом" электропитания. Для большинства моделей нет ничего необычного в замене каждые несколько часов комплекта батарей типа AA. Особенно это характерно для фотографов, впервые приобретших цифровые аппараты. Обрадованные удобством работы с ними, пользователи начинают делать гораздо больше снимков, чем обычно. Основной потребитель энергии - сенсоры CCD, но немалая доля расходуется и на питание жидкокристаллического экрана, установленного с обратной стороны большинства камер. Несколько снизить энергопотребление можно посредством оптического видоискателя, отключив ЖК-экран при выполнении большинства операций, кроме воспроизведения.

В некоторых камерах, таких как Fujifilm DS-300 и Polaroid PDC-2000, ЖК-экраны вообще не используются для воспроизведения. Но в модели Agfa EPhoto 1280 оптический видоискатель вообще отсутствует. В камере Agfa применяется специальный механизм, позволяющий поворачивать объектив независимо от ЖК-экрана. Это хорошая "игрушка" на первое время, однако в дальнейшем оказывается совершенно излишним усовершенствованием, удорожающим сам аппарат. Чтобы снизить стоимость его эксплуатации, компания Agfa включает в комплект поставки EPhoto 1280 аккумуляторы и зарядное устройство. Подобной же стратегии придерживаются Epson и Fuji Photo Film. Если вас привлекает идея использования аккумуляторов, то не забудьте, что никелиевые металлогибридные (nickel metal-hybride, NiMH) батареи имеют преимущество перед их никелькадмиевыми (nickelcadmium, NiCd), так как их не нужно полностью разряжать перед зарядкой.

И, наконец, для выгрузки, управления и редактирования изображений, в комплекты цифровых камер включаются программные средства для платформ Macintosh и Windows 95, хотя в последнее время большинство моделей поставляются и с пакетами для Windows NT. В состав таких пакетов обычно включаются утилиты для загрузки/выгрузки файлов и упрощенные программы редактирования изображений, типа Adobe PhotoDeluxe. Достаточно подключить камеру к компьютеру через модемный или принтерный порт, открыть приложение и можно приступать к работе с фотографиями. Ну, а если вы привыкли к "твердым" копиям, забудьте о существовании компьютера и подключите камеру непосредственно к специализированному принтеру, подобному Olympus P-300 (399 долл.), сублимационной модели фотоформата, или Epson Stylus Photo (499 долл.), шестицветной струйной модели.

Независимо от того, - профессиональный ли вы фотограф, стремящийся расширить свой инструментальный арсенал, или просто любитель, вас ждет открытие: хотя вторжение "мегапикселов" только началось, подобные устройства будут одерживать победу за победой в битве "цена против качества".