Dijital Makinalarda Ayna Faktörü

Bilgiler için sağolun yalnız tam anlamadığım bir durum var ...

Yazınızın konusu "Dijital makinalarda ayna faktörü" . İlk cümlede de ayna mekanizmasının fotoğrafı olumsuz etkilediğine değinmiş , fakat sebep veya herhangi bir açıklama yapmadan bir cümlede konuyu noktalamışsınız .

İnsan haklı olarak yazının gerisinde topik ile ilgili bir şeyler bekliyor ...

Haklisiniz, baslik konu icerisinde kaynamis. 4. Paragrafta yarattigi sarsintidan dolayi olumsuz etkisi oldugunu belirtmeye calismistim.

sadece mekanik titreşim olumsuz etki ediyor diye aynanın faydaları gormezden gelinemez diye dusunuyorum.

Bende zaten aynanın faydaları varmı onu anlamaya çalışıyorum. Aklıma gelen sadece vizörden enstanteneyi göstermesi. Hatta vizörden görünen ile sensör üzerine düşen görüntü arasında bile boyutsal olarak farklar olabiliyor. Bunun haricinde bildiğiniz faydalarını paylaşırsanız sevinirim.

Kusura bakmayın ama biraz karışık ve zor anlaşılır bir anlatım olmuş. Mesela;

Bu durumda perde hızının sayısal görüntü üzerinde bir etkisi olmayacaktır, hatta mekanik haraketten dolayı oluşacak sarsıntının olumsuz etkisi olacaktır. Blur etkisi yaratmak için uzun perde hızlarında defalarca örnekleme yapıp, bunların ağırlıklı ortalamasının alınması ile görüntü effektlerinin oluşturulması gibi konuları ayrı tutuyorum.

Bunu biraz açabilir misiniz? Perde hızının sayısal görüntü üzerinde bir etkisi yoktur, perde hızı sadece görüntü efektleri oluşturmaya yarar mı demek istiyorsunuz, anlayamadım.

SLR'nin anlamına bakıldığında Dslr makinalarda ayna mekanizması gerekli mi gereksiz mi gibi bir tartışma olamayacağı da anlaşılır. SLR, "Single Lens Reflex" kelimelerinin kısaltmasıdır. Türkçeye tam olarak nasıl çevirmek lazım bilmiyorum, ama "tek lensten yansımalı" veya "tek lensli yansıtmalı" falan gibi çevrilebilir herhalde. Dolayısıyla aynayı çıkardınız mı onun ismi SLR olmaz. Kaldı ki, ayna mekanizması olmayan, ama objektifi değiştirilebilen makineler var zaten.

Arkadaşlar durun bir saniye, eal251 başlık olarak attığı "Dijital Makinalarda Ayna Faktörü" konusundan ayrılmış çünkü yanlış başlık atmış. Yazısından anlaşılacağı üzere esas atması gereken başlık "Dijital Makinalarda PERDE Faktörü" olmalıydı. Dijitalde fotografçılığın "zaman" faktöründen bağımsız olduğunu, yani "perde mekanizması"nın gereksiz olduğunu anlatmaya çalışıyor. Bu uzun yazısının Türkçe meali bu.

Mesajımın bu bölümünde siz (yani Paperman ,Gaijin ve Bitpire ) bir taraflarınızla yerlere yatarak gülerken, fizikten, matematikten ve fotograf makinalarında kullanılan teknolojiden bihaber bu filozof arkadaşa üzerinde düşünmesi için birkaç bilimsel gerçeği hatırlatayım :

1. Sensör veya filmin üzerine sadece belli bir zaman aralığında ışık düşmesini sağlayan mekanizmaya "perde" denir. Günümüzde sadece SLR veya DijitalSLR makinalarda kullanılan "ayna" tamamen farklı bir amaca hizmet eder. Hiç aynası olmayan Leica'da bile "perde" vardır.

2. Işık hem dalga hem de parçacık özelliği gösteren birşeydir. Dalga özelliği şimdilik konumuz değil ama parçacık özelliği yüzünden ışık "tam sayı" matematiğine tabidir.

3. Işık dağılım olarak "gelişigüzel" (random) davranış sergiler. Dağılımdaki ortalama sapma parçacık sayısının kareköküyle orantılıdır. Örnek : Üzerlerine ortalama 1 milyon ışık taneciği isabet eden photovoltaic algılayıcıların (pixellerin) herbirinin algılayacağı parçacık sayısı +/- %0.1 oranında sapma gösterir. Aynı sapma 10bin parcacık için +/- %1 , 100 parçacık için %10'dur.

4. Yukarıda bahsi geçen sapma oranı yükseldikçe, yani parçacık sayısı azaldıkça, yani parçacık sayılarının az olduğu gece manzarası vs. fotograflarında ortaya çıkan gürültü (noise) artar.

5. Dijital fotograf makinalarının ezici bir çoğunluğunda (sadece piyasada yok denecek az satan Sigma DSLRlar, ki onalarında çok daha önemli başka problemleri var) kullanılan "bayer patern filter" yüzünden farklı ana renkleri algılayan piksellerin dağılımı şöyledir : %50 yeşil , %25 kırmızı, %25 mavi. Kırmızı ve mavi piksel az olduğundan üzerlerine düşen toplam parçacık sayısı da azdır, dodalıyısyla gürültü kendini bu renklerle göstermeye eğilimlidir.

6. Sensörün algıladığı orjinal sinyal bu kadar gürültü ihtiva ederken, amplifikasyon katsayısını arttırmak ( ISOyu yükseltmek ), gürültüyü de yükseltmek anlamına gelir. Gürültüyü gizlemek için sonradan görüntü işleme algoritmalarıyla yapay olarak biraz gizlemek mümkündür, belli kalite kaybı bedeli ödemek şartıyla tabiiki. Fakat "gizlemek" ile "azaltmak" farklı şeylerdir. Gürültüyü azaltmanın bir numaralı şartı piksel başına düşen parçacık sayısını arttırmaktır.

7. Çok şükürki dijital sensörler (*), aynen film gibi zaman bazında "kümülatif" çalışır. Pozlama süresini uzatarak yani perde hızını düşürerek ( "perde", ilk maddede açıklamıştık ) toplanan parçacık sayısını arttırmak mümkündür. Perde hızını değiştirmek, piyasadaki bütün dijital makina üreticilerinin, bir bildikleri olsa gerek, sağladıkları bir özelliktir.

(*) Dijital sensör" diye birşey yoktur, sensörler "analog" bileşenlerdir. Doğru ifade "dijital makinalarda kullanılan sensörler" olmalıydı.


#antika' tarafından 24.11.2010 11:53:50 tarihinde düzenlendi.

-antika'nın bilgisine hayranım...

Sayın bitpire

Aklımdan geçenleri tam ifade etmekte hep zorlanırım. Burada aslında iki soru birbirine girdi ve işler karıştı. Birinci soru : DSLR makinalarda perde makanizmasının gerekliliği, ikincisi ise digital makinalarda de uzun pozlama.

Birinci soru için "DSLR makinalarda bulunan perde mekanizmasının compact makinalara göre sağladığı avantaj nedir?" diye sormak daha anlamlı olabilir.

İkinci soru için ise Sn. antika nın özetlediği gibi dijital fotoğraf zaman faktöründen (kısmen) bağımsızdır diye düşünüyorum. Yani çektiğimiz objeden yansıyan ışın sensörün üzerine düşüp, analog-digital dönüştürücüler tafarından sayısallaştırıldığında artık görüntü oluşmuştur. Bu süreden daha fazla pozlamak bende sensör üzerine düşen görüntünün defalarca sayısallaştırııp, bunların kümülatif toplamının kayıt edildiği düşüncesini doğuruyor. Kümülatif toplam dememin nedeni ise şöyle açıklayabilirim. Photo-voltaic cell üzerine düşen ışık değişmediği sürece onun oluşturacağı voltaj sabit kalır ve digital değeri de değişmez. Bunların ortalamasını alırsak aynı değeri elde edeceğimizden, gece pozlamalarını açıklayamayız.

Bunlar sadece benim düşüncelerim. Doğru da olabilir, yanlışta. Fotoğrafçılık konusunda oldukça yeni olduğum için aklıma takılan soruları ortaya atıp doğrusunu bulmaya, bilgilenmeye çalışıyorum. Zaten bu platformların amacı da bu değilmi ?

Sn. antika, umarım sizi yeterince eğlendirebimişimdir.

Çok eğlendim, sağolun.

Kendi kendinize teoriler üretmek yerine biraz okumanızı tavsiye ediyorum. İnsanlık son birkaç bin yılda bayağı bir bilgi ve tecrübe edindi, sıfırdan başlamak yerine onlardan birkaç birşey öğrenebilirsiniz, hiç değilse vaktiyle başkaları tarafından uzun yıllar hatta ömürler harcanarak tecrübe edilmiş bazı çıkmaz sokaklardan sakınıp, kendinize daha önce denenmemiş açık yollar bulabilirsiniz. Unutmayın aynı tecrübeyi edinmek için binlerce yıl ömrünüz olmayacak.

Sensörler ardı ardına ölçüm yapmazlar, pozlama süresi boyunca ışık parçacıklarını toplarlar, daha doğrusu, üstlerine düşen parçacık sayısıyla orantılı miktarda elektriksel yük biriktirirler, pozlama bitince de üstlerinde biriken yükün oluştuşturduğu voltaj ADC vasıtasıyla bir sayıya dönüştürülür.

Pikselin toplayabileceği yükün bir sınırı vardır. (pikselin fiziksel boyutu ne kadar büyükse o kadar fazla) , sonrası satürasyon, hatta daha kötüsü fazla yükün komşu piksellere sirayet etmesi. (özellikle ağaç yaprakları arasından görünen parlak gökyüzü gibi)

Eğer sizin düşündüğünüz gibi ardı ardına ölçüm yapılıyor olsaydı bile, gürültüyü azaltmak için ardışık ölçümlerin ortalamasının alınması gerekirdi, ki bu da neticede aynı şey olurdu. Dahası 14MPlik 12bitlik ADCsi olan (her bir poz 21MB) bir makinanın oluşturacağı data trafiğini kafamda hayal dahi edemiyorum.

Bende zaten okuyup öğrenmeye çalışıyorum, bu forumda da onun için bulunuyorum. Neyse polemiğin gereği yok.

Sensörler ardı ardına ölçüm yapmazlar, pozlama süresi boyunca ışık parçacıklarını toplarlar, daha doğrusu, üstlerine düşen parçacık sayısıyla orantılı miktarda elektriksel yük biriktirirler, pozlama bitince de üstlerinde biriken yükün oluştuşturduğu voltaj ADC vasıtasıyla bir sayıya dönüştürülür.

demişsiniz. Foto-diyod, foto transistor, foto-direnç yada foto-voltaic cell türü hiçbir ışık algılayıcı dediğiniz gibi kümülatif olarak çalışmaz. Üzerlerine ışık düştüğü andan itibaren cok kısa bir süre içerisinde settle olurlar (settle yerine Türkçe hangi ifade kullanılır tam bilmiyorum, belki değerlerini bulurlar denebilir), yani direç ise reziztif değerini, diyod-transistör ise forward bias voltajı, fotovoltaic cell ise doğrudan voltaj oluşur. Bekledikçe üzerlerine daha uzun süre ışık düştü diye değerleri değişmez. Tabii CMOS yada CCD sensörlerin yapısını bilmiyorum. Bu bilginizi doğrulayacak bir kaynak refere edebilirseniz sevinirim.

Pixeller üzerinde oluşabilecek elektronik gürültüden dolayı yanlış değerler ölçümlenebilir ve dediğiniz gibi ardarda ölçüm alınıp ortalaması ile bu azaltılabilir. Bunda öte gürültü azaltma image processing konusuna giriyor ve buda yazılımsal bir işlem ve konumuz ile ilgisi yok.

Trafik konusunda yanılıyorsunuz, düşündüğüm kümülatif toplamı sağlamak için makinanın max. poz değerini tutabilecek bir cache-buffer yeterli olur. Her pozu ayrı saklayıp pozlama süresinin sonunda toplamaya gerek yok.

İster aritmatik ortalama yapsın, ister kümülatif toplam her ikisinde de açıklayamadığım konular var. Ortalamada gece çekilmeri açıklanamıyor, kümülatif toplamda ise işler biraz daha karışıyor. Varsayalım pozlama süresi boyunca 10 frame/sec ölçüm yapılıyor. 12 bit ADC değerlerini topladığımızda 1 sn için 16 bit, 30 sn için pixel/renk başına 31 bit gerekir ki olacak iş değil. Bu durumda dediğiniz kümülatf toplam değerini veren sensörden başka açıklama kalmıyor.

Aklıma takılan başka bir konu daha: Perde hızı 1/4000 olan bir makina aslında 250 mikrosaniyede görüntüyü yakalayıp digitize ediyor anlamına mı geliyor? Bu durmda bu sensör yeterince hızlı bir microprocessor + bellek sistemi ile videokamerada kullanılırsa 4000 frame/sec süper hızlı kamera yapılabilir.

#eal251' tarafından 25.11.2010 02:01:54 tarihinde düzenlendi.


#eal251' tarafından 25.11.2010 08:47:12 tarihinde düzenlendi.