Nikon D100 - der D står for digitalt.
FILTER: I et Bayerfilter ligger røde, grønne og blå lysfiltre over bildepunktene. Til sammen gir de millioner av fargede bildepunkter nok informasjon om gråtoner (luminans)og farger (crominans) til å beregne en korrekt fullfargeverdi i hvert bildepunkt.
Kamerasalget i Norge 1995-2005Salget av digitale kamera dominerer nå fullstendig etter en voldsomt salgsøkning de siste årene.kilde: Fotorådet, mars 2006 (Bilde: Fotograf:Fotorådet, mars 2006)
HJERNEN: Uten en kraftig prosessor og gode algoritmer får du ikke et godt moderne digitalkamera.
KONKURRENT: Når Sony Ericsson nå lanserer en telefon med digitalkamera på 3,2 megapiksler, spørs det om ikke mange heller velger det fremfor et dedikert kamera.
SENSOREN: Bildesensoren er den komponenten i digitalkameraet de fleste tenker på som filmens erstatning. (Bilde: Fotograf: Canon)

Vår nye fototgrafering

Vil mobilen overta?

På svært få år har digitalkameraet valset ned det filmbaserte, men kameraprodusentene er i ferd med å få en alvorlig konkurrent i mobiltelefonen. Over 60 prosent av mobilene som selges i Norge har innebygd kamera, mange har til og med to. Svært mange har en oppløsning på to MP og snart kommer 3 og mer. Selvsagt skal det mer enn megapiksler til å skape gode bilder under alle forhold, ikke minst god optikk, men i sekstiårene hadde Kodak svært stor suksess med Instamatic-kameraet. Det tok ikke spesielt gode bilder, men det var lite og lett å ta med seg, billig og folk elsket det. Mobilkameraene er mye bedre enn Instamatic’en, og folk har med seg sine høyt elskede mobiler over alt. De enda bedre digitalkameraene ligger ofte hjemme.

Hva gjør vi med alle bildene?

Et resultat av den digitale bilderevolusjonen er at folk har uhorvelig masse bildefiler. Minst fem ganger som før, og i tillegg kommer alle som er tatt med mobiltelefoner og webkameraer.

Det som før lå i skuffer og i album ligger nå på ymse CD-er, DVD-er, minnepinner, PC-er og harddisker. Det er ikke noen enkel oppskrift på hvordan vi skal lagre slike bilder. Det krever både systematikk og innsats å sortere, navngi og helst redigere digitale fotosamlinger slik at de utnyttes best mulig av familie og venner. Bruksområdet for digitale fotografier er blitt mye større enn for de filmbaserte, men det forutsetter at du finner dem når de trengs.

Bare noen svært få prosent av nye kameraer som blir solgt i Norge er av den gamle filmbaserte typen.

En teknologi som startet sin utvikling på midten av 1820-tallet, er kommet til veis ende.

Prototypen på det første digitalkamera er ikke mer enn 30 år og hadde 0,01 MP – megapiksler. Det fikk kraft fra 16 AA-batterier og lagret bilde på et kassettbånd. Likevel tok det tid før digitalkameraet slo igjennom for alvor.

Eksplosjon

Forbrukersalget startet så smått for ti år siden, men det er først de siste fire-fem årene det har eksplodert.

Samtidig har også ettermarkedet modnet, og det er enda enklere å få laget bilder fra digitale originaler enn filmbaserte. Du kan skrive dem ut selv på blekkskriver. Du kan laste opp bildefilene til en fotobutikk over nettet, sende inn en CD, eller ta med minnekortet i butikken og få bildene i posten.

Elkjøp tilbyr nå foreløpig bilder til 50 øre stykket. Det har aldri vært billigere å få fylt opp albumet.

I et digitalkamera har elektronikken erstattet filmen, men hvor er likhetene? En film har to funksjoner. For det første skal den eksponeres for lys og fremkalles til et bilde. For det andre er den et lager som enten kan være en slags endestasjon i form av en positiv; et lysbilde, eller en negativ som er utgangspunkt for forstørrede papirkopier.

I et digitalkamera er disse funksjonene fordelt på flere deler av elektronikken. Bildebrikken har som oppgave å ta i mot lyset og omgjøre det til spenningsnivåer. Dens funksjon dekker altså det samme som filmen gjør når lukkeren åpner.

Når bildet er produsert, lagres det i et minnekort som har overtatt lagringsfunksjonen til filmen. Men det er ikke nok med disse to enhetene i kameraet. Det skal mye elektronikk til i tillegg før det blir et bilde.









CCD eller CMOS

Den første teknologien som ble utviklet til digital fotografering var CCD – charge-coupled devices. Dette er fremdeles den ledende teknologien, men i de siste årene har CMOS – Complementary Metal Oxide Semiconductor, som vi kjenner fra svært mye innen halvlederteknologi, begynt å gjøre CCD rangen stridig.

Begge teknologiene har som formål å generere en spenning når det faller lys på de knøttsmå sensorelementene. De konverterer fotoner til elektroner for å si det enkelt, omtrent som et mikroskopisk solcellepanel. CCD-teknologien er en bedre lysmåler og genererer mindre støy, men trenger en god del støtteelektronikk for å produsere et bilde.

CMOS har fordelen av å bruke svært lite strøm og all støtteelektronikken kan bygges inn på samme brikke. I tillegg kan CMOS-sensorer produseres i de fleste halvlederfabrikker rundt om i verden og kan bli mye billigere enn CCD.

For noen år siden trodde mange at CMOS ville utkonkurrere CCD, men det er ingen ting som tyder på at det vil skje. CCD-teknologien er blitt kraftig forbedret, både i S/N og i strømforbruk.









Sensoren

Lyssensoren, enten den er basert på CCD eller CMOS, produserer en analog spenningspuls. Derfor trengs det en AD, en analog-til digitalomvandler for å skape en digital verdi for hvert av de millioner av punkter lyset faller på. Jo større areal disse punktene har, desto bedre S/N – signal til støyforhold får de.

Derfor vil de ørsmå kameraene i mobiltelefoner gi mye støy når det er dårlige lysforhold. Det tilgjengelige arealet er svært viktig for bildekvaliteten. Det er en utbredt misforståelse at antallet piksler avgjør bildekvaliteten. Det er vel og bra med mange piksler bare arealet på sensoren er stort, og det er det på store kameraer slik som speilrefleksmodeller.

I små lommekameraer med lite areal på sensoren kan et høyt antall piksler ofte gi dårligere bildekvalitet enn et med færre.

Lyssensorene oppfatter bare selve lysintensiteten, og i utgangspunktet er hele bildet et gråtonebilde. For å skape farger dekkes sensorene av en mosaikk av fargefiltre. Det finnes mange ulike måter å bygge filtrene på, men det vanlige er røde, grønne og blå filtre.

Fordi øyet er mest følsomt i det grønne området, brukes ofte dobbelt så mange grønne, ofte i to ulike grønnfarger, som blå og røde filtre. Slike filtre kalles Bayerfiltre.













Prosessoren

Det holder ikke med en sensor alene. For å skape et bilde må det gjennom signalprosessoren som behandler de digitale signalene fra A/D-en. En viktig oppgave for prosessoren er å interpolere opp de rå bitverdiene fra de røde, grønne og blå punktene til en fullfargeverdi.

Ut fra alle de ulike fargekomponentene kan gråtonene – luminansen for alle punktene beregnes. Deretter kan fargeverdiene for alle punktene beregnes ved å interpolere ut fra de røde, grønne og blå punktene som ligger i nærheten. Ved å sette sammen all denne informasjonen kan hvert punkt gis en fullfargeverdi.

Moderne kameraer har svært hurtige prosessorer som gjør denne og annen bildebehandling lynraskt.

Prosessoren og algoritmene som behandler bildet er kanskje like viktig for kameraet som selve sensoren. Den siste trenden nå er lommekameraer med høy ISO-verdi, og det er først og fremst bedre algoritmer for støyfjerning og bildebehandling som har gjort dette mulig og ikke mer lysømfintlige sensorer.

Denne utviklingen har gitt betydelig bedre bilder de siste to årene og har resultert i bedre bilder under ulike forhold.





Optikken viktig

På tross av all oppmerksomheten rundt elektronikken, er og blir det et faktum at optikken er viktig for bildekvaliteten. Svært viktig. Det er lys det dreier seg om.

Jo mer lys optikken kan formidle inn på bildebrikken under alle forhold, desto bedre er det. Brukerne vil ha lyssterke objektiver og helst så stort zoom-område som mulig, og helst uten at kameraet blir stort og klumpete. Et lite kamera med stort zoomområde gir ofte svake lysegenskaper når du zoomer langt inn.

I teleområdet rekker ofte ikke den innebygde blitsen særlig langt og kan gi store problemer.