Photo FAQ
· Hoe werkt een digitale camera?
· Wat is een CCD Chip?
· Is de beeldkwaliteit afhankelijk van de grootte van de CCD in de camera?
· Wat gebeurt er met digitale beelden als de camera lange tijd niet wordt gebruikt?
· Waarmee moet ik rekening houden bij de aanschaf van een digitale camera?
· Is het aantal pixels het enige criterium voor de kwaliteit van een digitale camera?
· Heeft een digitale camera onderhoud nodig?
· Wat zijn de voornaamste factoren die de gebruiksduur van de batterijen bepalen?
Antwoord:
Hoe werkt een digitale camera ?
Digitale camera’s zijn niet zonder meer te vergelijken met analoge camera’s (waarmee u dia’s of negatieven maakt).
Vanuit technologisch oogpunt bezien, zijn ze vergelijkbaar met een videocamera waarmee u dan maar één beeld tegelijk maakt.
Om te beginnen, bekijken we de werking van een analoge camera:
In zijn eenvoudigste vorm bestaat een analoge camera uit een lenzenstelsel, een diafragma en een sluiter.
Het lenzenstelsel zorgt er voor dat de opname die u maakt scherp is, terwijl het diafragma de hoeveelheid licht bepaalt dat op de film valt. Op het moment dat de sluiter zich ontspant, wordt via het lenzenstelsel en het diafragma licht de camera binnengeleid en komt daar op de lichtgevoelige film terecht. De chemische reactie die daarbij optreedt, legt de in het licht besloten beeldinformatie vast op het filmoppervlak. Met een ontwikkelprocédé wordt het beeld op de film vervolgens zichtbaar gemaakt.
Pixel:
Afkorting van “picture element” (beeldelement). Dit is het kleinste element van een rasterbeeld of digitaal beeld dat informatie bevat over helderheid en kleur. Bij een monitor of inkjet-printer bevat een pixel doorgaans maximaal 256 dots per kleur.
Uitzondering: Kleurstofsublimatie
Hoewel digitale camera's er vaak net zo uitzien als hun analoge tegenhangers is de werking ervan totaal anders.
Beide typen camera's gebruiken een diafragma en een lens of een lenzenstelsel, maar de manier waarop de beelden worden opgeslagen, is totaal anders. In tegenstelling tot analoge modellen werken digitale camera's niet met film, maar wordt het beeld langs digitale weg vastgelegd op opslagmedia.
Maar een nader onderzoek onthult nog andere verschillen in werking.
Het hart van de digitale camera gaat schuil achter het diafragma. De ® CCD-chip (Charge Coupled Device = ladingsgekoppeld element) is een lichtgevoelig halfgeleiderelement dat is opgebouwd uit een groot aantal siliciumdioden. Valt er licht op de CCD-sensor, dan wordt elke ® pixel afzonderlijk opgeladen. Deze ladingen worden uitgelezen in de vorm van elektrische impulsen.
Een analoog/digitaal-converter zet de analoge impulsen om in digitale helderheidswaarden. Omdat de CCD onmogelijk alle in het beeld besloten informatie kan registreren, worden met “intelligente” software (Firmware) de waarden voor de ontbrekende informatie berekend. Het gereconstrueerde digitale beeld wordt vervolgens opgeslagen in het geheugen van de camera.
Bij deze digitale beeldvorming vervangt de combinatie van CCD-chip, software en geheugen de dia’s of de film die men in een analoge camera aantreft.
[ Top ]
De CCD-chip is ongeveer zo groot als een vingernagel. Bij de chip van een hoog presterende camera, , zijn op het kleine oppervlak ervan meer dan 1.700 x 1.300 lichtgevoelige dioden aangebracht. Deze zijn gerangschikt in kolommen en rijen, op vrijwel dezelfde wijze als de pixels van een computer monitor. 
Als alle sensoren op een CCD-chip op dezelfde manier op het invallende licht zouden reageren, zou een digitale camera alleen zwart-wit opnamen kunnen maken. Om te bereiken dat alle kleuren kunnen worden vastgelegd, zijn op de sensoren verschillende kleurenfilters aangebracht. Dat kunnen RGB-filters (rood, groen, blauw) of CMY-filters (cyaan, magenta, geel) met extra groenfilters zijn voor meer levensechte resultaten.
Uiteraard is voor een correcte weergave van het beeld ook informatie over de helderheid nodig. Het licht wordt voor elke kleur verdeeld in 256 intensiteitsniveaus. Deze combinatie resulteert in 256 x 256 x 256 = 16,7 miljoen mogelijke kleuren, waarmee een getrouwe reproduktie van de kleuren mogelijk is.
Deze gegevens worden omgezet in digitale signalen zodat de digitale camera alle essentiële informatie kan opslaan.
In feite zijn er twee verschillende soorten CCD-chips voor gebruik in digitale camera’s. De eerste werd oorspronkelijk ontwikkeld voor televisie en video en werd sedertdien geoptimaliseerd voor stilstaandbeeld-camera’s. Deze zogenaamde video- of geïnterlinieerde CCD’s hebben het voordeel van een grote lichtgevoeligheid. Ze zijn voorzien van RGB– of CMY– en groenfilters.
Inschriften:
1. Cyaan
2. Magenta
3. Geel
Hoewel deze CCD de informatie in één handeling registreert, worden de gegevens in twee doorgangen uitgelezen. Eerst de rijen 2, 4, 6, enzovoort en dan de rijen 1, 3, 5, enzovoort. Om de informatie zonder interrupties te kunnen lezen, mag verder geen licht meer in de camera worden toegelaten. Dat wordt bereikt door middel van een mechanische sluiter.
Op grond van hun hoge prestaties, relatief eenvoudige constructie en geringe produktiekosten treft men video-CCD’s nu ook aan in ? megapixel camera’s.
Een ander type CCD dat speciaal voor digitale camera’s werd ontworpen, levert zelfs nog betere beelden. De “progressive scan CCD”, of kortweg progressieve CCD, kan een aantal complete beelden per seconde opslaan. Omdat het beeld in één doorgang wordt vastgelegd en gelezen, is een mechanische sluiter overbodig, wat weer extreem snelle sluitertijden mogelijk maakt.
Een progressieve CCD is gecoat met RGB (Rood, Groen, Blauw) filters. Omdat elke pixel in het beeld overeenkomt met een van de drie soorten pixels in de CCD, wordt voor elke dot maar één kleur geregistreerd. Met speciale software worden de ontbrekende gegevens van de kleuren berekend. Hoe beter deze software, hoe beter het uiteindelijke beeld.
Met een betrekkelijk eenvoudige truc wordt een extra verbetering in beeldkwaliteit bereikt. Het onderwerp kan nog exacter worden gereproduceerd wanneer het aandeel groen gefilterde pixels in de CCD zo wordt gewijzigd dat er tegenover elk rood en blauw gefilterde pixel twee groen gefilterde pixels staan.
De verklaring daarvoor is dat het menselijk oog niet alleen gevoeliger is voor groen, maar de kleur groen beïnvloedt ook onze helderheidswaarneming in belangrijke mate.
[ Top ]
Is de beeldkwaliteit afhankelijk van de grootte van de CCD in de camera?
Tot op zekere hoogte, ja, omdat een CCD-chip maar een beperkt aantal sensoren kan bevatten. Niettemin is het misleidend te concluderen dat “groter beter is”. Alleen aanvullende informatie over de resolutie kan een bijdrage leveren bij het bepalen van de feitelijke kwaliteit van de CCD. Moet u kiezen uit twee CCD-chips van verschillende grootte, maar elk met hetzelfde aantal sensoren, dan verdient de kleinere chip de aanbeveling. Doorgaan is het kleinere formaat een aanwijzing dat de chip van een nieuwer type is.
[ Top ]
Wat gebeurt er met digitale beelden als de camera lange tijd niet wordt gebruikt?
Niets eigenlijk. De opnamen blijven op het geheugenkaartje opgeslagen. Ook als capaciteit van de batterijen vermindert, hoeft bij de meeste hedendaagse camera’s niet voor verlies van foto’s te worden gevreesd. De flash-memory opslagtechniek (? Flash ROM) staat er borg voor dat de beelden permanent opgeslagen blijven. Maar net zoals u ooit werd geadviseerd, belangrijke informatie niet op diskettes op te slaan, moet u ook uw onvervangbare beelden op de harde schijf van de computer opslaan. En nog beter is het dat u uw foto’s overzet op een medium dat de veiligste vorm van opslag biedt, namelijk op een magneto-optische schijf of op een CD.
Om er voor te zorgen dat u altijd snel foto’s kunt maken, doet u er goed aan de batterijen regelmatig te controleren (bijvoorbeeld eenmaal per maand). Met de batterijcontrolefunctie, standaard in elke goede digitale camera aanwezig, is dat eenvoudig te doen.
Is uw digitale camera voorzien van een datum en tijd-functie, dan hoeft u zich geen zorgen te maken dat deze informatie verloren gaat als u de batterij verwisselt. De meeste digitale camera’s beschikken over een energiebuffer dat bescherming biedt tegen verlies van de geheugeninhoud. Bevat de camera een back-up batterij die u tegen onaangename verrassingen moet beschermen, dan moet u die periodiek vervangen volgens de aanwijzingen van de fabrikant. (Opmerking: dat moet u dan wel doen nadat u de hoofdbatterij hebt vervangen
[ Top ]
Waarmee moet ik rekening houden bij de aanschaf van een digitale camera?
Voordat u een digitale camera gaat kopen, moet u bij uzelf te rade gaan waar u de camera voor wilt gebruiken. Gaat u de camera alleen maar gebruiken om er bijvoorbeeld ? Internet-pagina’s mee te illustreren, dan kunt u volstaan met een camera met een veel lagere ? resolutie. Maar denkt u er aan foto’s op papier te gaan afdrukken, dan moet u de aanschaf van een hogeresolutie camera in overweging nemen.
Bij het vaststellen van de kwaliteit van een digitale camera spelen vier factoren een belangrijke rol: ten eerste de resolutie van de CCD, ten tweede het principe van de werking van de CCD, ten derde de optische samenstellende delen van de camera en tenslotte de “intelligentie” van de in de camera gebruikte software.
De resolutie van de camera wordt bepaald door het aantal lichtgevoelige sensoren op de CCD-chip. De resolutie kan worden berekend door het aantal sensoren langs de horizontale as te vermenigvuldigen met het aantal sensoren langs de verticale as.
Heeft een camera bijvoorbeeld een gepubliceerde resolutie van 1.600 x 1.200 pixels, dan betekent dat dat de CCD is opgebouwd uit circa 1,92 miljoen lichtgevoelige sensoren.
Elk van de drie verschillende sensoren op de CCD kan een van de primaire kleuren van het licht digitaliseren. Om van één enkele pixel alle kleurinformatie te kunnen verzamelen, zouden drie sensoren nodig zijn.
Alleen met krachtige software kan er voor worden gezorgd dat het feitelijke aantal pixels voor een foto die wordt gemaakt met een camera met 2,5 miljoen pixels, niet wordt teruggebracht tot een matige 833.000 pixels.
Hoewel de stelling “meer pixels = hogere resolutie = betere beeldkwaliteit” in principe juist is, hebben ook nog andere factoren een aanzienlijke invloed op de beeldkwaliteit. Zo zijn de prestaties van de CCD net zo belangrijk voor de kwaliteit van digitale beelden. Met miljoenen pixels, samengepakt op het kleinst denkbare oppervlak, is het nauwelijks verwonderlijk dat er op de meeste van de geproduceerde CCD’s een aantal meer of minder onvolkomen pixels voorkomen.
Ongelukkigerwijs kan de kwaliteit van een CCD niet worden beoordeeld aan de hand van cijfers of door indeling in categorieën. Dat verklaart waarom een kritische vergelijking van verschillende cameramodellen de enige manier is om er voor te zorgen dat u het best mogelijke produkt aanschaft. Daarbij moet u speciaal aandacht besteden aan de scherpte van de contouren in het beeld en van de ? pixels. Zijn de resultaten daarvan bevredigend, controleer dan hoe de camera reageert op verschillende verlichtingssituaties. Ook doet u er goed aan een afdruk van een digitale foto te vragen. Als u eenmaal zo ver bent, kunt u een uitspraak doen over de werkelijke kwaliteit de CCD-chips.
Naast resolutie en kwaliteit van de CCD-chip spelen nog andere factoren een sleutelrol bij het genereren van uitstekende digitale foto’s: de optische technologie achter het lenzenstelsel.
Digitale fotografie wordt maar al te vaak omschreven als digitale technologie, vermeerderd met wat fotografische technologie. Maar in feite is het fotografische technologie waarbij digitale technologie wordt toegepast.
De consequentie van deze definitie is dat voor een digitale camera hoge resolutie lenzen, efficient werkende flitssystemen en met de hand instelbare parameters van fundamenteel belang zijn.
Tenslotte dient u de beeldopslagcapaciteit van de digitale camera aan een onderzoek te onderwerpen. Omdat voor elk opgeslagen beeld (in weerwil van beeldcompressie) relatief veel geheugenruimte nodig is, moet u er zich van overtuigen dat de betreffende camera wordt geleverd met snel verwisselbare geheugenkaartjes of opslagmodules. Alleen dan kunt u het opslagmedium binnen enkele seconden verwisselen en doorgaan met fotograferen. Verder moet u er zich van overtuigen dat de kaartjes klein zijn, goed hanteerbaar, betaalbaar en voldoende opslagcapaciteit hebben.
Als u controleert of de digitale camera die u wilt aanschaffen over alle mogelijkheden beschikt waarnaar u ook bij de keuze van een conventionele (analoge) camera zou kijken, dan kan er nauwelijks iets misgaan.
[ Top ]
Is het aantal pixels het enige criterium voor de kwaliteit van een digitale camera?
Nee. Als u een korte blik op de aangeboden camera’s werpt of de recensies in vaktijdschriften leest, ontdekt u al snel dat er tussen camera’s met dezelfde ? resolutie heel grote verschillen bestaan. En dan rijst al even snel de vraag: hoe is dat mogelijk?
Dit feit laat zich ten dele verklaren aan de hand van het verschil in kwaliteit en de wijze waarop de CCD-chips worden gebruikt (zie ook paragraaf 2.2). Andere factoren die de kwaliteit van de opnamen aanzienlijk beïnvloeden, zijn de hardware en de software van de camera.
Zo is bijvoorbeeld de software verantwoordelijk voor de verbetering van het beeld. Met speciale rekenkundige bewerkingen (interpolatie) voegt de software informatie toe aan de maar ten dele geregistreerde beeldinformatie en scheidt ze belangrijke van onbelangrijke beeldinformatie. Hoe efficiënter de camerasoftware deze taken uitvoert, hoe beter de kwaliteit van de uiteindelijke foto.
[ Top ]
Heeft een digitale camera onderhoud nodig?
Digitale camera’s hebben geen speciaal onderhoud nodig. Uiteraard moet u uw digitale camera net zo verzorgen als elk ander elektronische instrument moet worden verzorgd. Dat bestaat dan onder andere uit het verwijderen van de batterijen als u denkt de camera langere tijd achtereen niet te gebruiken en het opbergen van de camera in een droge ruimte.
[ Top ]
Wat zijn de voornaamste factoren die de gebruiksduur van de batterijen bepalen?
Hoe meer foto’s u maakt, hoe sneller de batterijen uitgeput raken. Gebruikt u uw digitale camera tamelijk veel, dan moet u zeker batterijen aanschaffen die intrinsiek over een hoge capaciteit beschikken, bijvoorbeeld alkalinebatterijen of NiMH-batterijen. Ook kunt u aan oplaadbare lithiumbatterijen denken. Anderzijds putten het gebruik van flitser, LCD-monitor of zoomlens de batterijen sneller uit dan normaal gebruik van de camera. Uw uitgaven aan nieuwe batterijen kunt u aanzienlijk terugdringen door deze mogelijkheden spaarzaam te gebruiken.
[ Top ]
