Dr. Bakó András MULTIMÉDIA ALAPJAI

Dr. Bakó András MULTIMÉDIA ALAPJAI 1

1. Bevezetés Köznapi értelemben a média tág területet ölel fel. Ide tartozik az írott és elektronikus sajtó, a rádió, a TV. Tágabb értelemben ide soroljuk az Internet szolgáltatásait is, mivel a fenti elemek mindegyike megjelenik számítógép hálózaton is. A hagyományos elemekkel dolgozó multimédia ezen elemek tetszés szerinti kombinációját jelenti beleértve bármely önálló elemet is. A témakör egyértelmű definícióját nehéz megadni, mivel különböző szerzők más és más definíciót adnak meg (l. Spanik-Rügheimer). Különösen visszaélnek a számítógépgyártók a fogalommal, hiszen nemegyszer egy átlagos teljesítményű PC-t már multimédiás gépként ajánlanak. Korábban, például a multimédiás gépeket szabványosító bizottság (MPC, Multimédia PC Marketing Council) 1989-ben elkészítette első összeállítását (80368, 16 MHz, DOS 5., Windows 3.1, 2 MB RAM, 30 MB merevlemez), amely mindennek nevezhető, csak erre a célra alkalmas gépnek nem. A multimédia az informatika területén ugyanezen elemek digitális kezelését, előállítását jelenti. Itt az egyes fontosabb területek - az analóg digitális átalakítás, - a digitális szerkesztése - a végeredmény digitális vagy analóg formában való megjelenítése, tárolása. A terület e miatt széleskörű ismeretek igényel, kezdve az analóg digitális hardver eszközöktől, folytatva a feldolgozó, szerkesztő szoftvereken keresztül egészen a végleges formában történő megjelenítésig. Mint ahogy az analóg területek is szakmánként elkülönülnek, itt sem lehet elvárás, hogy olyan jellegű polihisztorok legyenek, akik minden területhez egyformán értenek. Egy hangmérnök általában nem szakértője a fényképezésnek, vagy a nyomdai előállítás eszközeinek, de egy film operatőrtől sem várhatjuk el, hogy zenei effektusokat hozzon létre. Ennek ellenére megpróbáljuk a fontosabb hardver és szoftver elemeket bemutatni. Az egyes részterületeken már csak a tartalmi korlátozottság miatt is nem tudunk elmélyülni, de igyekszünk az alapfogalmakat pontosan megadni, és a fontosabb lehetőségeket ismertetni. Mint ahogy azt a fentiekben említettük az elektronikus multimédia, a továbbiakban multimédia igen sok lehetőséggel rendelkezik. 2

Inputként egy sor berendezés jöhet szóba, mint a hangbemenet (mikrofon, rádió, audió magnetofon, CD, szintetizátor, keverőpult, stb.), képbemenet (szkenner, digitális fényképezőgép, memória kártya, CD, WEB kamera), videóbemenet (analóg és digitális videó magnetofon, analóg és digitális kamera, TV, DVD), a fentieket együttesen tartalmazó bemenetek, például Internet adta lehetőségek, egyéb eszközök.. A számítógépben számos megjelenítő, feldolgozó szoftver áll rendelkezésre: hangdigitalizáló, hanglejátszó, hang és dalszerkesztő, kép megjelenítő, szerkesztő, feldolgozó és archiváló és output lehetőségek, videó lejátszó, szerkesztő és output előállító, a fentieket együttesen kezelő rendszerek. Output eszközök listája még változatosabb lehet: audió eszközök (rádió, hangszóró, digitális vagy analóg magnetofon, szalag, CD, DVD), képmegjelenítők (képernyő, nyomtató, digitális nyomdagép, foto CD), mozgókép eszközök (CD, DVD lemez és szalag, analóg és digitális videó magnetofon, szalag), egyéb a fentieket együtt kezelő lehetőségek, mint a prezenter, WEB lapok, stb.). A fentieket mutatjuk be az 1.1 ábrán. A továbbiakban végigvesszük az egyes eszközöket, megadjuk az egyes területeken az alapfogalmakat és a fontosabb paramétereket. A második fejezet foglalkozik a képfeldolgozással. A hang és mozgóképfeldolgozással csak érintőleges foglalkozunk, mivel a féléves tárgy kereteibe nem fér be a részletes tárgyalás. A harmadik fejezetben a digitális hangfeldolgozás alapjait ismertetjük. Végül a negyedik fejezetben a digitális filmezés alapproblémáival foglalkozik. Nem foglalkozunk a digitális írott sajtóval kapcsolatos kérdésekkel, mivel ezek meghaladják a jegyzetünk kereteit. 3

Mikrofon Magnefoton Hangszóró CD Rádió CD Magnetofon Foto CD Nyomtató SZÁMÍTÓGÉP Digitális Fényképezőgép Szkenner Web kamera Kép, hang, mozgókép megjelenítő Lejátszás Szoftverek Multimédia tárak OCR Szövegszerkesztő D. nyomdagép Foto CD A.,D. Videomagnó A.,D. Videomagnó TV TV Digitális kamera DVD Prezenter DVD INTERNET INTERNET 1.1 ábra Multimédia fontosabb I/O eszközei 4

2. Digitális képfeldolgozás 2.1 Analóg képalkotás A fejezetben az analóg képfeldolgozás folyamatát ismertetjük. A későbbiekben részletesen tárgyaljuk a digitális képalkotás, képfeldolgozás folyamatát is. Célunk azt megmutatni, hogy az analóg technika hogyan működik, és az egész folyamat hogyan alakult át a digitális fényképezőgépek megjelenésével. A jelenlegi trendek arra utalnak, hogy bizonyos esetekben, elsősorban a művészi fotózás esetén az analóg technikát még sokáig fogják alkalmazni. A korábbiakban a hagyományos képfeldolgozás viszonylag egyszerű volt: analóg gépen elkészítettük a képet, majd filmelőhívással előállítottuk a negatívot vagy a diapozitívot. A negatívot nagyítva, szerkesztve (háttér, fényviszonyok, erősítés vagy gyengítés, képkivágás stb.) elkészült a végleges kép valamilyen hordozón (papír, üveg, vászon, stb.). 2.1 ábra Előhívótank 5

Ezt a folyamatot mutatjuk be a továbbiakban. A fényképezőgép beállításával a lencse, tárgy, kép és egyéb fogalmakkal a későbbiekben foglalkozunk. A fényképezőgép beállítása után megnyomjuk az exponáló gombot, ennek hatására a beállított ideig fény éri a képalkotás egyik elemét, a filmet. Ennek hatására a filmen a fényre érzékeny ezüstbromid vagy ezüstjodid kristályai némi átalakuláson mennek keresztül, ami egészen az előhívásig állandó állapotba kerül. A filmet ezután egy erre alkalmas eszközben előhívjuk. Ennek egyik eszköze az előhívő tank (l. 2.1 ábra). 2.2 ábra Helységmegvilágító lámpa, és a színes szűrők Az előhívó tankba helyezés előtt a filmet kivesszük a filmkazettából, amely arra szolgál, hogy azt fény ne érje. A filmkivétel vagy teljesen sötétben történik hogy a film nehogy fényt kapjon -, vagy egy erős szűrővel lefedett világító lámpa fényében végezzük a műveletet. A szűrő vagy piros vagy zöld attól függően, hogy a film milyen fényre érzékeny. A lámpát és a hozzátartozó szűrőt mutatjuk be a 2.2 ábrán. Az exponált filmet ezután feltekerjük a kores szalaggal együtt (l. 2.3 ábra), amely azt a célt szolgálja, hogy az egymásra tekert filmet elkülönítse, hogy az előhívó folyadék hatására ne ragadjon össze. Az így előkészített filmet behelyezzük az előhívó tankba, majd feltöltjük filmhívó folyadékkal. A hívási idő alatt ami néhány perctől akár 1 óráig is terjedhet a filmet az orsó végén lévő rúddal mozgatjuk, hogy a film és a kores szalag közé mindig friss előhívó folyadékrész kerüljön. Az 6

előhívási idő befejezése után az előhívó tankot kiöblítjük lehetőleg lágy vízzel, majd az előhívott képet rögzítjük u.n. fixírsós folyadékkal megállítván az előhívás folyamatát és a filmet vízben kimossuk, hogy a szükségtelen vegyszereket eltávolítsuk. 2.3 ábra Kores szalag A filmet megszárítva következik a papírkép előállítása, amit rendszerint nagyítógéppel végzünk. A nagyítógép hasonlatos egy diavetítőhöz, (l. 2.4 ábra). 2.4 ábra Nagyítógép 7

A felső részén egy fényforrás van, aminek a sugarait egy speciális lencse, az u.n. kondenzor lencse párhuzamosítja és egyenletes fénnyé alakítja. Ez világítja meg a nagyítógépbe befűzött filmet. A film nagyításáról egy jó minőségű objektív gondoskodik. A nagyított képet a gép talpazatán elhelyezett lapra vetítjük. Az élesség durva beállítását a nagyítógép rögzítésére szolgáló függőleges rúdon való mozgatással (tekeréssel) lehet elvégezni. 2.5 ábra Nagyítógép flexibilis gumiharmonikája az élesség finom beállításához Az élesség finom beállítását egy flexibilis harmonika és egy tekerőgomb segítségével végezzük el. A harmonika egyik vége a filmtartóhoz, a másik része a lencse tartó konzolhoz illeszkedik. Feladata a lencse fókusztávolságának állítása a harmonika hosszának nyújtásával illetve rövidítésével és a fény nagyítógépből való kijutásának megakadályozásán. A finombeállító részt mutatjuk be a 2.5 ábrán. Ha a nagyítógép talapzatán éles a kép, megkezdhetjük a nagyítás folyamatát. Ehhez különböző nagyságú és minőségű nagyítópapírt használunk (l. 2.6 ábra). Ezek fényérzékeny papírkartonok, amelyekre a filmnagyítás történik. A papír mérete a 6X9 centiméteres méretnél kezdődik. Ezután következnek a nagyobb méretek, a 9X12-es, a 9X14-es, 13X18-as, 8

18X24-es, 24X36-os, és egyéb nagyobb méretek. A nagyítópapír típusa lehet kemény (éles kontúrok, nagy kontraszt, jele a H Hard), normál (normál kontraszt, jele az N Normál), és lágy (lágy vonalak, kisebb kontraszt elsősorban portrék, esetleg tájképek előállításához, jele az S Soft). A fenti keménységi fokozatok mellett további nagyítópapírokat is gyártanak, mint például a nagyon kemény (Extra Hard). Különböző méretű és fényérzékenységű fotópapírokat mutatunk be a 2.6 ábrán. FOTÓPAPIROK 2.6 ábra Különféle méretű és keménységű nagyítópapírok A fényérzékeny képet a megvilágított filmről megfelelő levilágítási idővel állítjuk elő. Az így kezelt fotópapír képet szintén elő kell hívni egy előhívó folyadékban. Ezek típusa szintén igen változatos lehet az elérendő célnak megfelelően. Itt különböző színárnyalatú és keménységű hívókat is alkalmazhatunk. Az irodalomban leközölt egyik könyvben például 100 fotóreceptet ajánlanak. A fekete-fehér képek előhívásakor 3 tálat használunk. Az egyik az előhívót tartalmazza, a másik a vizet az előhívási folyamat megállítására, és az előhívó képből történő eltávolítására. A harmadik tálban az előhívási folyamat megállítására, és a folyamat rögzítésére szolgáló folyadék kap helyet (ez az u.n. fixírsós folyadék). 9

A képeket az előhívóban a fentiekben elmondottak miatt mozgatni kell, erre szolgálnak az előhívó csipeszek. Ezt a folyamatrészt mutatjuk be a 2.7 ábrán. A hagyományos képkidolgozás utolsó fázisa a kép megszárítása, amit szárítógéppel végzünk. Ez egy elektromos fűtőszállal fűtött berendezés. A nedves képeket krómlapra helyezzük fel, ami a kép fényének megadását és a szárítás elősegítését szolgálja. 2.7 ábra Nagyított kép előhívása 3 tálas esetben fekete-fehér kép esetén A nedves kép és a krómlap között vizes foltok, légbuborékok keletkezhetnek. Ennek megakadályozására, a krómlapra emulziós (kép) oldallal lefektetett képről a nedvességet, légbuborékot gumihengerrel tüntetjük el. A szárítógépet, a krómlapot és a gumihengert a 2.8 ábrán mutatjuk be. A fenti folyamatot sok egyszerűsítéssel írtuk le. A nagyítás folyamán alkalmazzuk a képkivágást a szükséges képrészlet kiválasztását. A gyengébb fényerősségű felületeket kitakarással, többletfény juttatásával erősítjük. Színes esetben több színkorrigáló fóliát és többtálas (alapszínek külön) előhívást alkalmazunk. 10

Ez az egész folyamat a digitális esetben a fényképezőgép beállításán és az utómunkálatokon is múlik, ezért digitális kép esetén a lehetőségeink sokkal árnyaltabbak. Az első fázis digitális kép előállítása. Ez alapvetően kétféleképp történik: analóg képből, vagy digitálisan, pl. digitális fényképezőgéppel. Analóg képet szkennerrel digitalizálhatunk. A digitális kép a számítógépben számos szoftver segítségével megjeleníthető, feldolgozható és a megfelelő output is előállítható. A folyamatról, az eszközökről és szoftverekről a későbbiekben részletesen beszélünk. 2.8 ábra Szárítógép és gumihenger és krómlap 2.2 Digitális kép típusai Alapvetően 2 típust kezel a számítógép: a vektorgrafikus és a rasztergrafikus képet ( továbbiakban vektorkép illetve raszterkép). A vektorképben minden elem vagy alakzat koordinátákkal illetve matematikai képletekkel adható meg az elem jellegétől függően. A raszterkép képpontokból áll. Jellemzője az egységnyi szakaszon (inch) elhelyezkedő kép- 11

pontok száma és a pontokhoz rendelt egyéb információk (fekete, fehér, szürke árnyalat, színek). 2.2.1 Vektorgrafikus kép Mint mondtuk, a vektor képen az egyes alakzatokat vektorokkal adjuk meg, és matematikai eljárásokkal kezeljük. Egy egyenes szakasz például annak kezdő és végpontjának koordinátáival adható meg, egy kör pedig a szokásos elemekkel (középpont koordinátája és a sugár, 3 pont koordinátája, stb.). A vektorképet elsősorban a grafikus tervező rendszereknél (építészet, gépészet, stb.), térképek feldolgozásánál és grafikus információs rendszereknél (GIS) használjuk. E mellett egyéb grafikus szerkesztő szoftverek is használnak ilyen típust, mint például a CorelDraw. Az egyes rajzelemeket vagy a jellemzőikkel, koordinátákkal adjuk meg, vagy digitalizáló input egységen visszük fel. A másik lehetőség, hogy szkennerrel raszter (pont) képet állítunk elő és a digitalizálás ebből az állományból történik. Több digitalizálási lehetőség is létezik. Az egyik, hogy magán a képernyőn levő raszter képen vesszük fel a geometriai elemek koordinátáit. Itt szabályos geometriai alakzat (pont, kör, szakasz, sokszög, kúp) esetén ugyanazon lehetőségek vannak, mint a matematikában, azaz egy szakaszt 2 pontjával, egy sokszöget a csúcsainak koordinátáival határozzuk meg. Görbe vonal esetén a kurzort végigvezetjük az adott görbén és megadjuk, hogy egy távolságon (pl. 1 cm.) vagy egy időegység alatt (pl. 1 mp) hány koordinátát vegyen fel a gép Másik lehetőség a félautómatikus digitalizálás, ahol a kurzort rávisszük egy alakzat egy pontjára, és a gép automatikusan végigmegy az alakzat mentén, és meghatározza a koordinátákat. Automatikus digitalizálás esetén a raszter képet átadjuk a számítógép digitalizáló szoftverének és ez próbálja beazonosítani az egyes alakzatokat és meghatározni a hozzájuk tartozó koordinátákat. Könnyű észrevenni, hogy a kézi digitalizálás pontos, de sok munkát igényel. Félautómatikus eljárásnál a gép által elkövetett hibákat kézzel kell javítanunk. Teljesen automatikus digitalizáló eljárás általában sok hibát eredményez, így a kép tisztítása, az utómunkálatok tetemes időt igényelnek. Gondoljunk például arra, hogy a rajzoló nem egyenletes vonalvastagsággal dolgozik, vagy a kép régi, elmosódott. Összefoglalva a vektorkép elsősorban vonalas ábrák (műszaki rajz, térkép, stb.) kezelésére alkalmas. Az egyes képi műveletek (nagyítás, kicsinyítés, elemek törlése, árnyékolás, stb.) gyorsan elvégezhetők, mivel (csak) matematikai képletek kiszámítására van szükségünk. A képek viszonylag 12

kis memóriaterületen tárolhatók, általában lényegesen kevesebb helyen, mint a raszterképek esetén. A kép kicsinyítése/nagyítása nem rontja a kép minőségét ( a felbontást), hiszen csak az ezen műveletekhez használt függvények paramétereit változtattuk meg. A nyomtatás minősége csak a nyomtató felbontó képességétől függ. Az egyes zárt területeket színekkel is ki tudjuk tölteni. A vektorgrafikus képet alkalmazó szoftverek egyike az általános célú tervező program, az AutoCAD. Ezzel számos alkalmazás megvalósítható: a rajzok elkészítése, méretezése, forgatása, 3 dimenziós alakzatok kezelése, áthatások, árnyékolás és egyéb műveletek. Az alapvető rajzformátum DXF (Draving Interchange File) kiterjesztésű, amelyet a legtöbb vektorgrafikus és egyéb szoftver be tud olvasni (Word, Corel Draw, 3D Stúdió, stb.). Az ilyen kiterjesztésű rajzokban az egyes rajzelemeket jellemzőikkel adjuk meg. A 2 dimenzió (un. 2D) vektorgrafikus rajzok elkészítésének, kezelésének professzionális eszköze a CorelDraw. A rendszer az alapvető színkezelési technikákat magába foglalja. A vektorgrafikus képek mellett limitált színtérképes kezelésre is képes a rendszer. Az AutoCad mellett néhány további háromdimenziós (3D) modellezési rendszer a Mechanical Desktop, a 3D Studio MAX, és az Archicad. 2.2.2 Rasztergrafikus kép A vektorképpel szemben a raszterkép képpontokból áll. Minden egyes pontról tárolni kell a pont jellemzőit (pl. szín, szürke árnyalat vagy fekete/fehér a továbbiakban F/F). A raszter (vagy másképpen pixel) kép egyik jellemzője az adott távolságon itt inch lévő képpontok száma. Ennek mérőszáma képpont/inch, angolul dot/inch (dpi). A képpontok szükséges sűrűségét attól függően kell meghatározni, hogy a képet milyen célra akarjuk használni. A felbontás, azaz a dpi tehát a felhasználó igényektől függ. A különböző felhasználásokhoz tartozó minimális és ajánlott felbontást a 2.1 táblázatban foglaljuk össze. A fenti táblázat némi magyarázatra szorul. A világhálón elérhető képek felbontása általában kicsi. Ezért ilyen célra 72-96 körüli dpi felbontású képek is megfelelőek. Nyomtatás esetén a szabvány 300 képpont. A kinyomtatandó képek méretét tehát ez határozza meg. Ha egy digitális fényképezőgép például 2000 sorból áll és soronként 1000 képpontot tartalma- 13

zó (2000X1000) állóképet készít, akkor könnyen kiszámolhatjuk a fotó minőségű nyomtatott kép méretei : szélessége 2000/300=6.66 incs, azaz 16.65 cm magassága 1000/300=3.33 incs, azaz 8.33 cm. Minimális dpi Ajánlott dpi Felhasználás 72 96 WWW 300 600 Fotó nyomtatás 600 1200 Nagyítás 300 600 Vonalas ábrák 1200 2400 36 mm dia és negatív szkennelése 150 300 OCR 2.1. táblázat Raszterképek ajánlott felbontása Természetesen nagyobb méretű kép is készíthető ebből a méretből. Például ha a képet falra tesszük, amit messzebbről szemlélünk, akkor a méret akár a duplája is lehet. Egy utcai óriásplakát esetén megint más a helyzet, mivel ezt még távolabbról szemléljük. A nagyítás estén megint másfajta felbontást kell választanunk. Ha ugyanis egy 600 dpi-s képet kétszeresére nagyítunk, azonnal elérjük a 300- as felbontást. Nagyobb nagyítás megint a kitűzött céltól függ. Vonalas ábrák felbontása természetesen a felhasználástól is függ. Az itt megadott paraméter csak tájékoztató jellegű. Dia illetve negatív film esetén törekedni kell a minél nagyobb pixelszámra. A 24X36 milliméteres méret ugyanis nagyon kicsi. Ha a megadott felbontású filmmel dolgozunk, akkor a maximális fotóminőségű méret nem túl nagy. Az 1200 dpi méret ugyanis 4 ints, azaz 10 cm körüli képméretet eredményez a hosszabbik oldalon. Optikai karakterfelismerési algoritmusok (OCR) az általuk korábban tárolt karakterképhez hasonlítják a raszteres kép karaktereit. Ha a felbontás túl nagy, akkor a raszteres formátumú karakterek egyéb zavaró pixele- 14

ket is tartalmazhatnak, így ezeknél törekedni kell az alacsonyabb felbontásra. A képpontok maximális számát, a felbontást az eszköz illetve adathordozó határozza meg. Szkenner esetén a felbontást a berendezés maximális felbontása határozza meg. Ennél alacsonyabb értéket szoftver úton tudunk megadni. Nagyobb felbontásra egyes szkennerek esetén szintén megadható, de csak interpolációval növelhetjük a képpontok számát. Ez azt jelenti, hogy a valós képpontok közé egy újabb pontot illesztünk be. Ennek paramétereit, például a színkódjait a szomszédos pontok azonos paramétereinek átlagolásával határozzuk meg. A számítás történhet a két szomszédos pontból, de szokásos négy, sőt több szomszédos pont adatait is figyelembe venni. Digitális fényképezőgép esetén korlát a digitális érzékelő maximális képpontjainak száma. Jelenleg a képpontok maximális száma amatőr gépek esetén 7-8 millió körüli, átlagos szám 3-5 millió, de az olcsóbb berendezések 1-2 millió pixeles képek előállítására alkalmasak. Nagyobb felbontású digitális gépek esetén alacsonyabb felbontás természetesen lehetséges, amit a felvétel előtt állíthatunk be. Például az egyik 4 M pixeles HP gép alapbeállításban 2280X1720 képpontos felbontással rendelkezik. Ezen kívül 1136X848-as szerényebb felbontás is megadható, ami viszont több kép eltárolását teszi lehetővé a képek kisebb mérete miatt. A professzionális gépek esetén a képpontok száma jelenleg 32 millió körül mozog Megemlítendő még egy speciális kameracsalád, a WEB kamerák, amelyek jelenleg 10 ezer forint alatt is megvásárolhatók. Felbontásuk és tárolókapacitásuk sokkal szerényebb. A felbontás lehet például 352X288 pixel is, amely csak gyenge minőséget eredményez még képernyőn is, így kisebb méretben, elsősorban Internetes felhasználásra javasolható. A raszterkép másik előállítási lehetősége szkennerrel történik. Itt tetszésszerinti képet betéve a szkennerbe, az erre a célra készített szoftver a képet soronként letapogatja, digitalizálja, majd tárolja. Megjegyzendő, hogy az egyes kezelő szoftverek számos raszter vektorkép konvertálási lehetőséget szolgáltatnak. Így például az AutoCAD 12- es verziója közel 10 típusú raszter outputot ajánl fel, míg a CorelDraw 11- es verziója egy sor ilyen típusú képet is létrehoz (például BMP, TGA, CPT, JPG, GIF,..), illetve olvas be. Ezen kívül különféle műveletekhez is ajánlja a vektorizációt. Ha egy kisméretű, egyszerű (elsősorban vonalas) raszter képet sokszorosára akarjuk nagyítani minőségromlás és drasztikus 15

fájlméret növekedés nélkül ajánlott a vektorizáció (például a Coral TRACE programmal). 2.2.3 Raszterkép előállítása Raszterképet többféleképpen is előállíthatunk, vagy beszerezhetünk. Az egyik legkézenfekvőbb előállítás digitális fényképezőgéppel történik. A gép az exponáló gomb megnyomásával elindítja a képfeldolgozási folyamatot, aminek eredményeképp egy pixel (raszter) képet kapunk. Ilyen képet számos egyéb forrásból is beszerezhetünk, mint az Internet, digitális képarchívumok, adathordozók, stb. A másik lehetőség, hogy az analóg képből állítunk elő digitális képet. Az analóg objektum lehet negatív vagy diapozitív film, vagy az ezekről már korábban elkészített papírkép. A kép digitalizálása szkennerrel történik. A folyamatot a továbbiakban ismertetjük. A részletes tárgyalás előtt először ismerjük meg a berendezést. A szkennerek felbontás szempontjából két alapvető jellemzővel rendelkeznek: egyik az optikai, a másik az interpoláris felbontás. Az optikai felbontás az egy intsen elhelyezkedő képpontok számát jelenti. A másik esetén az optikai felbontás esetén kapott pontok közé további képpontokat vesz fel, amely tulajdonságait matematikai eljárással határozzák meg a környező képpontok tulajdonságai alapján. Így az interpoláris felbontás esetén egy inchen több képpont helyezkedik el, de a részleteket tekintve nem szükségképpen nagyobb pontosságú. Jól használható a technika a képernyőn, vagy Weben használatos képek esetén, de nyomdai felhasználás, diák, filmek szkennelése esetén kevésbé. A szkenner jellemző felbontóképessége 300 és 2400 dpi között változhat, de professzionális például nyomdai célokra akár 6400 dpi felbontású szkenner is létezik. A nagyobb felbontóképességű szkennerek szoftveres segítséggel kisebb felbontással is dolgozhatnak. Ezt a felhasználás célja határozza meg: nem célszerű például szöveges információt amelyet később karakterfelismerő programmal dolgoznak fel 300 dpi-vel nagyobb felbontással beszkennelni. Nyomdai felhasználás esetén viszont minimum 1200, de inkább a 2400 vagy nagyobb dpi ajánlott. Megjegyezzük, hogy a szkennelt képet egyéb célokra is felhasználhatjuk. Például már legépelt szövegek digitalizálására is. Itt a folyamat első lépése egy raszterkép előállítása. Ezt egy karakterfelismerő programmal (OCR, Optical Character Recogniser) karakterekké alakítjuk át, aminek kimenete egy szöveg állomány, rendszerint TXT formátumú. A jegyzetünk témakörétől ez távol áll, ezért ezt most részleteiben nem ismertetjük. 16

Megjegyzendő, hogy a felbontást rendszerint 2 számmal adják meg. A vízszintes felbontást a dpi jelenti, míg a második a függőleges felbontást a sorok közötti távolságot. Ez a mérőszám fontosabb, mivel minél pontosabb egy szkenner, annál kisebb a távolság 2 sor között. A felbontás kiválasztásánál vegyük figyelembe a 2.1 táblázatot. A másik jellemző a képpontokhoz rendelt színárnyalatok száma. Minden képponthoz bizonyos számú bitet rendelünk, amelyek meghatározzák a képponthoz tartozó információt. Ez lehet 1 bit fekete/fehér pontok esetén. A szürke árnyalatos kép képpontjaihoz rendszerint 8 bitet használunk, ami 256 árnyalatot tesz lehetővé. Színes képek esetén ezt a jellemzőt szokás bitmélységnek, vagy színmélységnek is nevezni. Jellemző színmélység a 24, de vannak olyan készülékek, amelyek 30-46 bites színmélység felvételére is alkalmasak. Mint a korábbiakban mondtuk, a 24 bit 16.7 millió, a 30 bites 1 milliárd, a 36 bites 6.8 billió színárnyalat tárolására alkalmas. Három alapszín adja meg a bit színét, a piros kék és zöld. Így 24 bites tárolás estén az egyes színekre 8 bitet használunk. A megjeleníthető színek száma a 3 lehetséges szín szorzatából adódik: 256X256X256=16.7 millió. 30 bites tárolás esetén az alapszínek háromszor 10, a 36 bites tárolásnál pedig háromszor 12 biten tárolódnak el. A 3 színt néhány szkenner háromsoros levilágítással olvassa be. Célszerű olyan gyorsabb berendezést használni, ami ugyanezt egy menetben végzi el. A következő jellemző az érzékelő minősége. A képpontokat kicsiny fotocellák csoportja érzékeli az un. CCD (Charge Coupled Device), amely soronként letapogatja a szkennelendő képet. Minőségét a gyártók pixel/incs vagy dpi-vel és a színmélységgel adják meg. A gyártók a szenzorról általában nem túl sok adatot adnak meg, pedig a minőséget alapvetően ez befolyásolja. Fontos minősítője az optikai sűrűség, azaz hogy a szkenner milyen érzékeny a képek fényességértékeire. Ez képen látható legvilágosabb és legsötétebb pont közötti árnyalati különbség tízes alapú logaritmusra. A sűrűség mérőszáma az OD (Optical Density), amelynek jellemző tartománya 2.8-4.2, ahol a magasabb érték a jobb minőségű. A legtöbb feladatra megfelelő a három körüli érték, de filmek (dia és negatív) szkenneléséhez célszerű magasabb OD értékkel rendelkező szkennert beszerezni. A szkennerrel történő munkát további lehetőségek könnyítik. Filmek szkennelésére a jobb gépekhez dia illetve negatív adaptert is adnak. Ha- 17

sonlóan fontos, hogy bizonyos funkciókat nem menüből, hanem a berendezésen elhelyezett gombokkal adhassunk meg. Ilyen külső gombok lehetnek többek között: szkennelés elindítása, szkennelt kép elküldése levélben, faxban, másolás ha a szkenner ilyen funkcióval rendelkezik, szoftver beállítások. Több lap szkennelésekor segíti munkánkat a szkenneren elhelyezkedő lapadagoló is. Egy fontos jellemző az adatátviteli sebesség. Egy számítógépen különféle csatlakozási lehetőségek (portok) helyezkednek el. Korábban a soros (RS232) illetve párhuzamos (IEEE488) portok voltak jellemzőek. A géphez csatlakoztatott berendezések sebességnövekedésének eredményeképp további, gyorsabb portokat helyeztek el a számítógépeken: USB, SCSI majd legújabban, elsősorban a digitális kamerák képeinek bevitelére a FireWire. Jellemző a párhuzamos illetve az USB port, de a csúcstechnológiájú szkennerek SCSI vagy FireWire porttal is rendelkezhetnek. Megjegyzendő, hogy e területen szinte áttekinthetetlen a csatlakozás és a sebesség lehetősége. Például USB port mellett kialakították az USB2 szabványt, amelynek sebessége túlhaladja a FireWire port sebességét. A portok sebességét bit/másodpercben adják meg. Az USB port átviteli sebessége 200 bit millió másodpercenként. Az USB2 sebessége 400 millió, a FireWire pedig 320 millió. 2.3 Digitális és analóg fényképezés alapjai A továbbiakban összefoglaljuk a fényképezőgéppel és a fényképezéssel kapcsolatos alapokat. A tárgyalást hagyományos, filmes technika esetén adjuk meg, de a legtöbb rész digitális esetben is érvényes. Ahol lényeges eltérés van, ott a digitális fényképezés alapfogalmait külön letárgyaljuk. Egyes eszközök ugyanúgy használhatók digitális esetben, mint azt korábban megszoktuk. Ilyen eszköz például a lencse, a vaku, az állvány, stb. A fényképezéssel, képalkotással, lencsékkel kapcsolatos szabályok mindkét esetben megegyeznek. A hagyományos és digitális gépek formáját, kezelőszerveit az egyes gyártók igyekeztek közelíteni egymáshoz. A beállítást majdnem ugyanúgy végezzük mindkét gépcsalád esetén. Némelyik fogalom azonban mást jelenthet az azonos elnevezéssel együtt. Például a filmérzékenység filmes gépek esetén valóban a film érzé- 18

kenységét jelöli. Digitális gépek esetén az érzékenység hasonló funkciót jelöl, nevezetes a kisebb expozíciós időt és az ezzel járó kisebb képélességet valamint zajosabb képet eredményez. Fizikailag azonban az érzékenység növelése a gép elektronikus érzékelőről jövő jel nagyobb erősítését jelenti. 2.3.1 Objektívek A fényképezés és képképzés egyik legfontosabb eszköze a lencse, vagy más néven objektív. Az itt ismertetett eszközök és alapfogalmak mind az analóg gépek, mind digitális fényképezés esetén érvényesek. 2.9 ábra Korszerű professzionista fényképezőgép lencsekészlete 2.3.1.1 Objektívek tulajdonságai A fényképezőgép és a fényképezés egyik legmeghatározóbb eleme a megfelelő minőségű objektív. Ennek ára a minőségtől függően többszörösen meghaladhatja a gép árát. A fix objektívek esetén csak a gépbe beépített optikát használhatjuk, míg az igényesebb gépekben cserélhető optikát használunk. Ez utóbbi vagy csavarmenettel, vagy bajonettzárral csatlakoztatható a géphez. Egy egy géphez több tíz cserélhető optika is kapható (l. 2.9 ábra). Néhány gyártó a cserélhető és fix objektíves gépek típusát is keveri: például a Nikon cég olyan adaptert is gyárt, amelyet felszerelhetünk a be- 19

épített lencsére. Így a gépre különböző cserélhető optikát (u.n. Fildscope) is felszerelhetünk (N. Coolpix sorozat). 2.10 ábra Képalkotás a lyukkamera esetén Az objektívek fejlődése során különböző típusú lencséket alkottak meg. 1000 körül Arábiában felfedezték a képalkotás elvét és egy berendezést, ami erre alkalmas volt. Ez a berendezés a camera obscura, ami latinul fekete dobozt jelent. A dobozon egyetlen lyuk van, amin keresztül a dobozba bejut a fénysugár. A fénysugarak a doboz hátsó falára rajzolják ki a doboz előtt lévő képet (l. 2.10 ábra). 2.11 ábra Camera Obscula 20

Egy ilyen kamerát mutat be a 2.11 ábra. A 2.12 ábrán az ezzel készült negatív, a 2.13 ábrán pedig a pozitív képet látjuk. 2.12 ábra Camera Obscula-val készült negatív kép Később 1558-ban az olasz Giambattista a gépbe a lyuk helyére egy domború lencsét épített be. Ezen gépek esetén a képalkotása során sok hiba keletkezett a lencse rajzolata miatt, a kép fényessége azonban megnőtt.. 2.13 ábra Camera Obscula-val készült pozitív kép 21

A továbbiakban összefoglaljuk a lencsék képalkotással kapcsolatos hibáit : - gömbi hiba, (szférikus aberráció), ami abból adódik, hogy a lencse szélein áthaladó sugarak nagyobb eltérítést szenvednek, mint a lencse közepe felé áthaladók (l. 2.14 ábra); - 2.14 ábra Gömbi hiba geometriája - színhiba (kromatikus aberráció) a fehér fénnyel történő fényképezés esetén fordul elő, mivel a lencse törésmutatója függ a fény színétől és attól, hogy a sugár hol megy át rajta (a szélen vagy a közép felé), így a kép különböző részei különböző színárnyalatúak lesznek (l. 2.15 ábra); 2.15 ábra Kromatikus hiba a rajzolat miatt 22

- pont leképzési hiba (asztigmatizmus) akkor fordul elő, ha egy pontból a keskeny fénysugár nagy szögben esik a lencsére, és a képen a pont helyett két egymásra merőleges szakasz alakul ki (l. 2.16 ábra); 2.16 ábra Ponthiba vázlatos rajza - torzítás akkor fordul elő, ha egy párhuzamos egyenesekből álló négyzetrácsot fényképezve a képen hordó illetve párna alakú rács keletkezik illetve egyenes vonalak képe görbe lesz (l. 2.17 ábra); - képmező elhajlása akkor keletkezik, ha egy a lencse síkjára merőleges nagy kiterjedésű tárgyat fényképezünk le és a képen a sík pontjai valamilyen görbe vonalon helyezkednek el, így a kép közepét és széleit nem lehet egyszerre élesre állítani; 2.17 ábra Torzítás párhuzamos egyenesek esetén 23

- üstököshiba (kóma) esetén a képen a szélek felé haladó sugarak életlenségi körei nem koncentrikusak, hanem üstökösszerű fénycsóvát alkotnak (elsősorban a nagy fényerejű nagylátószögű optikáknál fordulhat elő). A fenti hibák kiküszöbölésére egy lencse helyett különböző fénytörésmutatójú és alakú lencsék sorozatát alkalmazzák. A fix fókusztávolságú lencsék jelenleg is 5-8, esetleg több lencsetagból állnak. A későbbiekben tárgyalandó objektívek, a gumi optikák lencséinek száma a legtöbb esetben 10 felett van. További fontos tényező az objektív tükrözésmentesítése. A fény ugyanis a levegő és a lencse közegek határán összetett lencsék esetén elérte az 50%-os veszteséget. Ennek 1-4%-os értékre csökkentését a lencse felületére rávitt vékony réteggel érték el. A lencse és a film egy további jellemzője a feloldóképesség azt mutatja meg, hogy milyen az a legkisebb távolságérték, amelynél két egymásmelletti pontot a lencse még külön lát. Ennek tárgyalására a későbbiekben visszatérünk. 2.3.1.2 Fontosabb jellemzők Az objektívek értékeléséhez és használatához egy sor jellemzőt kell figyelembe venni. Ezeket fogjuk most ismertetni a különböző lencse típusok bemutatása előtt. Ezek a tulajdonságok a következők: átmérő, fókusztávolság, fényerő, rekesz (blende), látószög, mélységélesség. 2.3.1.2.1 Fényerő Az objektív egyik alap jellemzője a lencse átmérője, amely a lencse fő tulajdonságának, a fényerőnek egyik meghatározója. Általában a nagyobb átmérőjű lencsék drágábbak és jobb tulajdonsággal rendelkeznek. A lencse fényerejének meghatározásához azonban egy további paraméter is szükséges, a lencse (rendszer) fókusztávolsága vagy fókuszpontja. Ha egy domború lencsét a nap felé fordítunk, a nap párhuzamos sugarait egy pontban, az u.n. gyújtópontban gyűjti össze. A lencse és ezen pont távolságát hívjuk fókusztávolságnak. A lencse középpontját a gyújtóponttal összekötve kap- 24

juk meg a lencse főtengelyét, vagy optikai tengelyét. Erre a tengelyre merőleges síkot állítva a fókuszpontban kapjuk meg a gyújtósíkot (vagy képsíkot). Ezen rajzolódik ki a távoli, párhuzamos fénysugár nyaláb formájában a gép lencséje előtt lévő tárgyról a kép. Jelölje a lencse fókusztávolságát f, a lencse átmérőjét d. A lencse fényerejét az alábbi összefüggéssel határozzuk meg f F = d Az F minél kisebb, a lencse fényereje annál nagyobb. Most már megérthetjük, hogy fix fókusztávolságú lencsék esetén a fényerő annál nagyobb, minél nagyobb az átmérője. Nagyobb fényerejű objektívek több fényt bocsátanak a kép síkjára. Így gyengébb fényviszonyok esetén is jobban alkalmazhatóak, mint a kisebb fényerejű lencsék, azaz mostohább fényviszonyok között, gyengébb megvilágítás esetén is készíthetünk képeket. Az objektív foglalatára általában ráírják a lencseátmérőt, a fókusztávolságot és a fényerőt. Ez utóbbi a legnagyobb fényerő, amit szükség esetén használhatunk. 2.3.1.2.2 Blende A lencse fényereje egy rögzített érték, amit a fenti paraméterekből határozhatunk meg. A változó fényviszonyok viszont szükségessé teszik a képre jutó fénymennyiség megváltoztatását, csökkentését vagy növelését. 2.18 ábra Lencseátmérő szűkítése acéllamellákkal 25

Nagyobb fény esetén a képsíkra túl sok fény jut, így csökkenteni kell a fénymennyiséget. A fénymennyiség csökkentésére két lehetőség van: az egyik a képre jutó fény idejének, az u.n. megvilágítási időnek a csökkentése, a másik a lencse átmérőjének redukálása. Itt most ez utóbbival foglalkozunk. A lencse átmérőjének változtatását korábban úgy végezték, hogy a lencse után egy lemezt helyeztek el, amint kisebb átmérőjű lyuk volt. Később az átmérő megváltoztatására acéllemezeket, u.n. lamellákat alkalmaztak, amellyel az átmérőt fokozatmentesen lehetett csökkenteni. Ezt mutatjuk be a 2.18 ábrán. A lencse átmérő bizonyos diszkrét értékeit a lencsére rá is írják. Ezek az értékek azt jelzik, hogy minden egymás utáni változtatás a képsíkra jutó fénymennyiséget felezi. A fényerő diszkrét értékeit már a múlt század elején, egy párizsi összejövetelen szabványosították. Ezt a szabványt jelenleg is érvényesnek tekintik függetlenül attól, hogy a gép digitális-e vagy analóg. A szabvány szerint az 1-es értékből kiindulva az alábbi fényerősort alkalmazzák : 1, 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22, 32 Ezt hívjuk rekesznyílásnak vagy blendének. Megjegyzendő, hogy a fenti számsor egy geometriai sor, ahol a nagyobb és a kisebb értékű szomszédos számok hányadosa állandó, értéke 2. Ha a lencse fókusztávolság rögzített, mondjuk 50 mm, a fenti értékek szintén fényerőt jelentenek, mégpedig az aktuális lencseátmérőhöz tartozó fényerőt. Ennek meghatározása egyszerű, Ugyanis a fényerő képletéből kifejezve az átmérőt, az alábbiakat kapjuk d = f / F Ha f=50 mm, akkor a fenti sorban a 2-es értékű blendéhez 25mm, a 8- ashoz 6.25 mm átmérő tartozik. Az előbbi értékek azt mutatják, hogy mennyire szűkítik le a lamellák a lencse átmérőjét. A lencséknek a beállítás szempontjából két típusa van. Az egyik típus elektromos meghajtású, amelynél a távolság és lencseátmérő beállítása elektromosan történik. A másik típusnál ezeket manuálisan végezzük. A blende leszűkítésével a gépbe jutó fényerő csökken, így bizonyos típusú keresőknél a keresőbe is kevés fény jut. Így a távolság, az élesség beállítása nehezebb a kevés fény miatt. Ezért fejlesztették ki az u.n. beugró blendét. Ez úgy működik, hogy az exponáló gomb lenyomása a lencsében lévő mechanikus szerkezetet is működésbe hozza, amely az előre beállított blendét az exponálás előtt beállítja. Azért hívják beugró blendének, mert a 26

lencseátmérő szűkítésére az acéllamellák beugranak a kiválasztott állásba. A lencsék tervezésénél a fényerő meghatározásakor nem mindig törekednek arra, hogy ez szabványos legyen. Az idők folyamán ezért terveztek 1.3, 3.5, 4.5,... fényerejű lencséket is. 2.3.1.2.3 Mélységélesség Egy tárgy képe csak egy adott távolságban ad éles képet a film síkjában. Ez a távolság a fókusztávolságtól függ, így az élességállítás során mindig a fókusztávolságot változtatjuk, hogy a tárgyról készült kép éles legyen. A tárgy előtti és mögötti tárgyak képe nem lesz éles, de egy a tárgy előtt és mögött lévő intervallumon belül fekvő tárgyakat szemünk még élesnek látja. A mélységélesség ezen intervallumon belül lévő tárgyakra vonatkozik. A 2.19 ábrán bemutatjuk az éles kép körüli mélységélességi intervallumot, és ezen intervallumon kívüli tárgyak leképezését. Az ábrán megfigyelhetjük, hogy a mélységélességi intervallum 1/3-2/3 arányban oszlik meg, mégpedig 1/3 rész a tárgy előtt, 2/3 rész a tárgy mögött helyezkedik el. Egy tárgy képe akkor látszik élesnek, ha a fókusztávolság és a film síkjának metszete legfeljebb 1/30-ad milliméter átmérőjű kört eredményez. A lencsék ezen tulajdonságát a professzionista vagy igényesebb amatőr fotósok tudatosan kihasználják. A beállítást úgy végzik, hogy a kép témájához nem tartozó, vagy az éppen zavaró tárgyak az életlenségi tartományba kerüljenek. Egy portré esetén például az előtér, de leginkább a háttér teljesen közömbös, és ha éles, rendszerint zavaró. A mélységélesség ismeretében megoldhatjuk ezeket a problémákat. A mélységélesség függ a blendétől, a lencse fókusztávolságától és a tárgy fényképezőgéptől való távolságától. Általában megállapíthatjuk, hogy minél kisebb a rekesznyílás, a mélységélességi tartomány annál nagyobb. Így a nagyobb mélységélesség eléréséhez szűk rekeszt kell használni, feltéve, hogy a fényviszonyok ezt lehetővé teszik. A mélységélesség, a blende és az expoziciós idő összefüggését érzékeltetjük a 2.20-as ábrán. Láthatjuk, hogy az expozíció idejének növelése esetén azonos fényviszonyok mellett a blendét csökkenteni kell. Közben a csökkentéssel a mélységélességi intervallum is nő. Ha képet komponálunk, akkor át kell gondolni, hogy nagy, vagy kicsi mélységélességi tartomány szükséges-e. A zársebességet is ehhez kell igazítanunk. A fókusztávolság is befolyásolja a mélységélességet. Nevezetesen minél rövidebb a fókusztávolsága egy lencsének, annál nagyobb a mélységélessé- 27

gi tartomány. Egyszerűbb, fix fókusztávolságú lencsével rendelkező fényképezőgépekben rendszerint rövid gyújtótávolságú lencsét használunk. 2.19 ábra Mélységélességi tartomány meghatározása Ezeknél a távolságot nem állíthatjuk be, viszont 1 1.5 m-től végtelenig elfogadható élességű képet készítenek. A mélységélesség szemléltetésére fix gyújtótávolságú lencsével készítettünk képeket különböző rekesznyílásokkal (l. 2.21 ábra). Az képsorozat 28 mm fókusztávolságú lencsével készült 5.6, 11 és 22-es blendenyílásokkal. Az előbb elmondottak a bemutatott képek esetén nyilvánvalóak: a blende csökkentésével pedig növekszik a mélységélesség. A baloldali ábra 22-es blendenyílással készült. A képen majdnem minden éles, kivéve a háttér 28

bizonyos elemei. A 11-es blende esetén a kép előterében lévő növény egy kicsit életlen, a virág háttere is elkezd homályosodni. 2.20 ábra Mélységélességi tartomány a blende, és az expozíciós idő összefüggésében Végül a legnagyobb blende esetén a virág előtt lévő nővény teljesen életlen, hasonlóképp a háttér is életlenné válik. 2.21 ábra A mélységélesség különböző blendenyílásokkal és Fókusztávolságokkal 29

Nem beszéltünk még arról, hogy a mélységélesség hogyan függ a beállított távolságtól, azaz a tárgy távolságától. Általános szabály, hogy minél közelebb van egy tárgy, annál kisebb a mélységélességi tartomány, és fordítva; minél távolabbi tárgyat fényképezünk, a mélységélesség annál nagyobb lesz. Külön probléma jelentkezik a közeli felvételek az u.n. makrók esetén. (l. később). Itt ugyanis a mélységélesség bizonyos esetekben milliméterekben mérhető. Ezt példázza a 2.22 ábrán bemutatott virág, ahol gyakorlatilag csak a virág közepe éles, a széleken pedig minden életlen. Itt a mélységélességi intervallum legfeljebb néhány milliméter. Igényesebb objektívek esetén a mélységélességi táblázatot megadják, néhány gépnél magára az optikára ráírják. A hetvenes évek keleti sztár gépe, a Praktika 1.8 fényerejű Pancolár lencse esetén a 2.2 táblázatban közölt számsort látjuk az objektíven 2 m-es távolságállítás esetén: 1.2 1.4 1.7 1.9 2.2 3 5 10 22 16 8 4 4 8 16 22 2.2 táblázat Mélységélességi táblázat 2 méteres távolságbeállítás esetén. A fenti táblázat megmutatja, hogy a rekeszértéktől hogyan függ a mélységélesség egy adott távolság esetén. Nevezetesen 22-es blende esetén 1.2 métertől 10 m-ig éles lesz a kép, de például 8-as blendenyílásnál a mélységélességi intervallum (1.7, 3) azaz 1.7 métertől 3 méterig tekinthetjük élesnek a képet. Megjegyzendő még egyszer, hogy a kép teljesen éles a beállított 2 méternél lévő tárgyak esetén lesz, a mélységélességi intervallumon belül lévő tárgyak képét szemünk elfogadhatóan élesnek látja, de valójában nem azok! A mélységélességet meg is tudjuk határozni, amelyre elsősorban közeli, szuperközeli távolságok esetén van szükségünk. Ehhez először határozzuk meg a hiperfokális távolságot. Hiperfokális távolságnak azt a távolságot hívjuk, amelytől a végtelenig tart a mélységélesség, azaz a kép ettől az értéktől a végtelenig éles lesz. A fentiekből láthatjuk, hogy ez az érték a fókusztávolságtól és a rekesztől függ. 30

Meghatározása egyszerű: 8.5f H = F ahol a H a hiperfokális távolság, f a gyújtótávolság, F a rekesznyílás. 2.22 ábra Mélységélesség közelfényképezés esetén Ezt az értéket leolvashatjuk a mélységélességi sorozattal rendelkező lencsékről is, csak a mélységélességi intervallum végét a végtelenre kell állítani. Ezek után a mélységélességet könnyen meghatározhatjuk. Legyen a mélységélességi intervallum alsó határa t K, a felső pedig t F. Az alsó határ a következő összefüggésből határozható meg egy beállított t tárgytávolság esetén: H t t K = H + t A felső határ esetén: H t t F = H t 31

2.3.1.3 Objektívek típusai Az objektívek típusainak osztályozását a fókusztávolság alapján fogjuk tárgyalni. A rövid fókusztávolságú objektíveket nagy látószögűeknek, a közepes, 35-70 mm fókusztávolság körülieket normál objektíveknek, az e fölötti objektíveket teleobjektíveknek nevezzük. Létezik a fenti osztályozás mellett egy objektívcsalád, amelyeknél a gyújtótávolságot változtatni tudjuk. Ezeket hívjuk változtatható fókusztávolságú vagy gumi objektíveknek. A tárgyalást 35 mm-es filmes gépek esetén végezzük, a digitális gépek optikáinál egy szorzószámot adnak meg, amellyel korrigálni kell a hagyományos gépek optikáinak gyújtótávolságát. Ennek részletes tárgyalását a fejezet végén adjuk meg. 2.3.1.3.1 Normál objektív A lencsék széles választékában van egy lencse család, ami 35 mm fókusztávolság táján kezd más képet mutatni, és ez a látásmód eltart 75-80 mm-ig. Ezeket a lencséket hívjuk normál objektívnek vagy alapoptikának. A fényképész szakma kisfilmes (35 mm-es) filmes gépek esetén a fenti széles spektrumból kiválasztja az 50 mm-es objektívet, és ezt tekinti alapoptikának. Miért is hívjuk ezt alapoptikának? A perspektívája megegyezik azzal, amit nap mint nap látunk, azaz az emberi szem perspektívájával. A perspektíva természetes, a párhuzamos egyenesek könnyedén kézben tarthatók, és a fotós lehetősége pedig az, hogy olyannak mutatja be a világot, amilyennek mi látjuk. E mellett egy kis tudással meg tudjuk oldani azt, hogy a normál objektív mind a nagylátószögű, mind a teleobjektív képességével is rendelkezzen. Ha ugyanis a tárgyhoz közelebb lépünk, a gépet megdöntjük, a perspektíva hasonló lesz a nagylátószöghöz, a párhuzamosok összetartanak. A tárgyhoz még közelebb menvén a téma teljesen kitölti a képmezőt, mintha egy kistele lenne a kezünkben. A különböző fókusztávolságú optikák az adott perspektívát a fotósra erőltetik és a kompozíciót öntörvényűen diktálják. A nagylátószögűek teljes jeleneteket ábrázolnak, a telék kivagdalják a részleteket, míg a normál objektívek egyszerűen azt adják vissza, amit az ember lát. Az alapoptikák sok fotós szerint az érzések, hangulatok legjobb közvetítője. Egy ilyen alapoptikát mutatunk be a 2.23 ábrán. 32

2.23 ábra Canon normál objektíve Ez indokolja, hogy az alapoptikák legszélesebb választékát kínálják a cserélhető lencséjű gépek gyártói. Rendszerint a fényerejük, rajzolatuk is a legjobb. A Canon cég például 4 nagy fényerejű optikát kínál ebben a kategóriában a professzionális gépeihez a következő fényerőkkel: 1.0L, 1.4, 1.8, 2.5. Még az eggyel alacsonyabb kategóriájú Minolta cég is hangsúlyt fektet az alapoptikák gyártására. Az amatőr kategória felső régiójába tartozó analóg gépeihez szintén négy lencsét ajánl és nem is akármilyen minőségben: 1.2, 1.4, 1.7, 2.0 fényerőkkel. Hogy érzékelhessük a lencsék fényerőtől függő bonyolult konstrukcióját, megadjuk a Minolta lencsék esetén az átmérőt és az ehhez tartozó súlyt. A lencsék átmérője rendre 4.1, 3.6, 2.5 és 2 cm. A fenti Minolta lencsék súly is változó, rendre 310g, 235g, 165g, 155g. 2.3.1.3.2 Nagylátószögű objektívek A nagylátószögű objektívek gyújtótávolsága 6-35 mm között van. A csoporton belül a 6-20 mm közötti objektíveket szokás ultranagylátószögű optikáknak nevezni. Jellemzőjük a nagyon nagy látószög, ami 220-120 között változik. Azon lencséket, amelyek legalább 180 -os látószöggel rendelkeznek szokás halszem optikának is nevezni. Jellemzőjük a hihetetlenül nagy mélységélességi tartomány is. Ezen lencsék erősen torzítanak, a párhuzamosak nem lesznek párhuzamosak, az egész kép mintha egy gömb felületén helyezkedne el. Rendszerint a legnagyobb rekesznyílás esetén is az egészen közeli távolságtól a végtelenig élesek a képek. A képek szélein viszont életlenedés látszik, a lencserendszer túl nagy görbületéből kifolyólag. A térhatás a nagy mélységélesség miatt nagyobb, mint az egyéb objektíveknél. Az elöl lévő tárgyak nagyok, a közeli háttérben lévő tárgyak vi- 33

szont igen kisméretűek. Az egyenes vonalak a széleken torzulnak. Rendszerint különleges hatású képeket készíthetünk épületekről, csendéletekről, városképekről, sőt egyesek még portrék esetén is használják a torzítások szinte karikatúraszerűségének kihangsúlyozására. Ilyen optikával készült képet mutatunk be a 2.24 ábrán. 2.24 ábra Halszem optika által torzított kép A nagylátószögű objektívek második csoportja 24-35 mm-es gyújtótávolsággal rendelkezik. Akkor használjuk őket, ha sok részletet akarunk egy képen megjeleníteni. Sokszor megfelelő perspektívával nem rendelkező épületek, épületek belső terein, nagyobb számú embercsoport esetén alkalmazhatjuk sikerrel. A fenti csoporthoz hasonlóan a közelebbi tárgyak itt is nagyobbak a valóságnál, a távolabbi tárgyak viszont kisebbnek látszanak a megszokottnál. A párhuzamos élek itt is összetartanak, különösen, ha egy épület egyes élei közelebb, mások távolabb kerülnek a géptől ( l. 2.25 ábra). 34

Ezt a hatást azonban digitális gépek esetén a képszerkesztő programokkal korrigálhatjuk, vagy speciális objektívvel ellensúlyozhatjuk (ezek az u.n. tilt shift optikák). 2.25 ábra Nagylátózsögű lencsék képrajzolása 2.3.1.3.3 Teleobjektív A teleobjektívek felnagyítják a tárgyat, ugyanakkor a kis látószögük és nagyobb távot befogó tulajdonságaik miatt összenyomják a képet. Hogy érzékeltessük hatását, fényképezzünk le távolról egy autópályát vagy egy kerékpár versenyt. A képen sűrűn egymás mögött helyezkednek el a járművek, míg egy nagylátószögű objektív esetén ellenkező hatás érvényesül: a tárgyak egymás mögött távolabbra kerülnek. A teleobjektívek fényereje általában kisebb, mint a nagylátószögű vagy normál objektíveknek. Gondoljunk csak arra, hogy a fényerő a lencse át- 35

mérő és a fókusztávolság hányadosa. A fókusz egy optikánál rögzített, így csak a lencse átmérőjét tudjuk növelni. Ezt viszont a súly és a költségek miatt csak korlátozottan tehetjük meg. Itt is két csoportot különböztetünk meg. A rövidebb fókusztávolságú u.n. normál teléket, amelyek 70-200 mm között változnak és a szuper teleobjektíveket, amelyek 200 mm felett vannak. A leghosszabb kisfilmes teleobjektív fókusztávolsága 1200 mm, azaz 1.2 m. 2.26 ábra Teleobjektív Egy teleobjektívet mutatunk be a 2.26 ábrán. A normál teléket többféle célra is használják. A 80-135 mm-es telék kiválóan alkalmasak portré készítésére. A mélységélességük ugyanis relatíve kisebbek, mint például a normál vagy nagy látószögű. Így a hátteret könnyű életlenné tenni. Az arányai is megfelelően változnak, ugyanis rövid gyújtótávolság esetén a lencséhez közeli részletek, például az orr, aránytalanul nagyobbak, a lencsétől távolabbi tárgyak viszont kisebbek. Egy a lencse optikai tengelyének meghosszabbításában fekvő ember talpa akkora lehet, mint az egész teste. Ezért a portrékészítésnél a fenti teleoptikát nagy rekesznyílással használjuk a mélységélesség csökkentésére. Hasonlóképp érdekes hatású képeket készíthetünk tájképek, városrészletek esetén. Az egyes fákat, köveket, épületeket ugyanis felnagyítja és közelebb hozza egymáshoz. A szuper teleobjektívek ára és súlya meglehetősen magas. Az ár elérheti a milliós nagyságrendet is. A súly néhány kiló, az 1000 mm-es fókusztávolságú professzionális objektív súlya 5-6 kg is lehet. Így a teleobjektí- 36