Digitální záznam nebo film?

Digitální záznam nebo film? To je v současnosti asi nejvíce probíraná otázka ve fotografické branži. Zarytí příznivci obou směrů pronášejí mnohé argumenty, případně se vysmívají jedni druhým. Jako obvykle, je u nové věci mnoho nejasností a „mlžení“, které výrobci obratně využívají spolu s agresivní reklamou. Nejasnosti pramení rovněž z toho, že filmový materiál a elektronický obrazový snímač pracují na odlišných principech, a na výsledné kvalitě zobrazení se tedy podílejí odlišné parametry a vlivy - z toho důvodu také není možné použít jednoduché přímé porovnání. Dnes se zaměřím na vysvětlení pojmu rozlišovací schopnost záznamového média, jak se měří a z čeho vychází.

Pro většinu serióznějších fotografických prací se již dlouhá léta osvědčují jednooké zrcadlovky s výměnnými objektivy. Série článků, kterou jsem napsal, je proto pohled z hlediska možností jednookých zrcadlovek na kinofilm a jednookých zrcadlovek na digitální záznam. Prvním, a pro většinu lidí nejdůležitější kritérium je bohužel cena. Až do nedávné doby se digitální jednooké zrcadlovky pohybovaly v astronomických cenových relacích, takže i přes jejich případné výhodné vlastnosti nebylo s výjimkou profesionální sféry jejich pořízení ekonomické. Poslední rok se situace začala výrazně zlepšovat, a i když pro mnohé jsou stále příliš cenově vysoko, spolu s větší sériovostí výroby bude následovat cenový pokles.

Canon EOS D30 Canon EOS 1Ds

Jaké jsou tedy možnosti v digitální oblasti. Digitální jednooké zrcadlovky lze pořídit v cenových relacích přibližně od 50000,– Kč. V těchto cenách se jedná většinou o fotoaparáty s pevně vestavěným objektivem – např. přístroje Olympus E-10, Minolta Dimage 7i. Tím je možnost jejich využití samozřejmě omezena, nicméně jsou poměrně dobrým kompromisem mezi kompaktním přístrojem a zrcadlovkou. Další skupinu tvoří fotoaparáty v cenách okolo 50000–100000 Kč. Do této kategorie patří aktuální „hity“, přístroje Nikon D100, Canon EOS D60 a FUJI S2 PRO. Přístroje této cenové kategorie jsou plnohodnotné zrcadlovky, vybavením ekvivalentní kinofilmovým fotoaparátům. Poslední skupinu tvoří přístroje cenově nad 100000,– Kč, kde jsou shromážděny nejdražší profesionální modely – Canon EOS1D, EOS 1DS, Kodak DCS Pro 14n, Nikon D1X, D1H, Contax N1 Digital. Tyto fotoaparáty nabízejí oproti lacinějším modelům vyšší robustnost, rychlejší sériové snímání a vyšší rozlišení (ne vždy). Navíc je zde věnována větší péče přesnému barevnému podání obrazu a dalším specifikům digitálního záznamu obrazu. Tolik k cenovým relacím digitálních přístrojů.

Canon EOS 300V Nikon F5

V kinofilmové oblasti je výběr modelů díky dlouholetému vývoji mnohem širší. Nejlacinější modely, určené jako „předěl“ mezi kompaktem a zrcadlovkou, lze pořídit již v cenách okolo 10000,– Kč, lepší přístroje střední třídy jsou k dispozici v cenách 20000 – 35000,– Kč. Poloprofesionální modely lze pořídit okolo 50000,– Kč a ryze profesionální modely v cenách těsně pod 100000,– Kč. Cenové rozdíly určuje z vyšší části kvalita mechanického zpracování přístrojů (viz článek „Odolnost fotoaparátů“), rychlost sériového snímání a autofokusu, méně pak funkční vybavení.

Díky tomu, že elektronické vybavení digitálních jednookých zrcadlovek je až na určité výjimky shodné s přístroji na kinofilm, tvoří jediný markantní rozdíl sama podstata záznamu obrazu.

Pokusím se tedy popsat to nejdůležitější – záznamové možnosti obou médií. Rozlišovací schopnost a tím i výsledná kvalita záznamu je totiž právě ono nejvíce omílané „jablko sváru“.

Základ, ze kterého je nutné vycházet – schopnosti lidského oka

Optický systém oka:

1 – rohovka 2 – komorová voda 3 – pupila 4 – oční čočka 5 – sklivec 6 – sítnice H, H´ – hlavní body N, N´ – uzlové body F – předmětové ohnisko C – střed otáčení oka

Aby bylo možné posoudit možnosti obou systémů záznamu statického obrazu, je nutné si nejprve stanovit určité hranice, které vymezují potřebnou kvalitu zaznamenaného obrazu vzhledem k možnostem lidského zraku. Lidské oko se chová obdobným způsobem jako fotoaparát – je zde tedy „objektiv“ (čočka) i záznamové médium (sítnice). Světlocitlivé prvky oka tvoří tyčinky a čípky. Tyčinky, kterých je cca 130 milionů, zprostředkovávají monochromatické vidění za nízké hladiny osvětlení; čípky, kterých je cca 7 milionů, zprostředkovávají standardní barevné vidění. Oko je schopno vnímat světelné paprsky vlnových délek cca 380 až 780 nm, díky adaptaci na změny intenzity osvětlení zvládá jasový rozsah až 20 clon (1:1000000), a rozpozná změny jasu o 2 – 3 %. Oko nevnímá rovnoměrně celý rozsah vlnových délek, nejcitlivější je ke světlu střední vlnové délky 555 nm, tedy světlu žlutozelenému (při denním vidění). Pro náš další postup je důležitá zejména rozlišovací schopnost oka. Aby bylo oko schopné odlišit dva stejně jasné body, je třeba aby se mezi těmito body nacházel jeden světlem nezasažený bod (resp. bod zasažený menší intenzitou). Čípky na sítnici mají průměr cca 0,005 mm, z čehož vzhledem k obrazové ohniskové vzdálenosti oka a indexu lomu sklivce vychází úhlové rozlišení 1'. Tato hodnota se nejčastěji udává jako standardní rozlišení průměrného lidského oka. Oko je schopno pohodlně zaostřit objekt přibližně od 250 mm, tato vzdálenost je tedy zároveň vzdáleností, na kterou je oko schopno rozlišit nejvíce detailů. Pro úhlové rozlišení 1´ činí rozlišovací schopnost oka 14 bodů, tedy 7 čar/mm (běžně se udává hodnota 6 – 8 čar/mm).[Hodnota rozlišovací schopnosti oka klesá stejně jako u ostatních optických soustav se snižujícím se kontrastem objektu].

Jako vodítko pro správnou vzdálenost, ze které je vhodné pozorovat snímky, lze použít úhlopříčku zvětšeniny. Z výše uvedených údajů lze odvodit vzorec pro výpočet potřebného rozlišení pozitivu:

rozlišovací schopnost v čárách/mm =1/2 × 1/(pozorovací vzdálenost v mm/3000)
resp.: pro špičkové nároky = 1/2 × 1/(pozorovací vzdálenost v mm/4000)

z čehož po zjednodušení dostaneme: 1500 / pozorovací vzdálenost v mm
resp.: 2000 / pozorovací vzdálenost v mm

Pro pozorovací vzdálenost 250 mm nám tak vyjdou hodnoty 12 resp. 16 bodů na mm, což je 300 resp. 400 ppi (dpi). Z těchto hodnot také vychází standardní hodnota tiskového rozlišení, a to 300 dpi. Obvykle se používá střední hodnota 1/3500 pozorovací vzdálenosti, což je rozlišení zhruba 350 ppi. Aby tedy snímek obsahoval tolik detailů, kolik je schopno rozlišit lidské oko, je třeba se držet těchto hodnot. Pozorovací vzdálenost 250 mm je vhodná pro snímky do velikosti cca A4, u snímků formátu A3 (297 × 420 mm) je vhodná pozorovací vzdálenost přibližně půl metru. Pro tuto vzdálenost nám 1/3500 dá hodnotu 7 bodů na mm, což je necelých 180 ppi.

Budeme-li tedy vycházet ze střední hodnoty rozlišení lidského oka, a snímek A3 budeme pozorovat ze vzdálenosti půl metru, pak budeme potřebovat 2079 × 2940 bodů, tj. cca 6 milionů bodů. Kinofilmový negativ bude nutné zvětšit cca 12×, což znamená rozlišení 42 čar/mm.

Na druhou stranu, budeme-li chtít (teoreticky) pro rozlišení maximálního množství detailů pozorovat zvětšeninu A3 ze vzdálenosti 250 mm, budeme potřebovat (pro rozlišení 1/3500 pozorovací vzdálenosti) již 4158 × 5880 bodů (cca 24,5 milionů bodů), resp. 84 čar/mm.

Tímto způsobem snadno určíme potřebné rozlišení negativu resp. digitálního snímače. Samozřejmě to neznamená, že v praxi nemůžeme použít rozlišení menší či větší – použijeme-li rozlišení větší, než které vypočteme, pak nejsme na snímku schopni rozlišit jemnější detaily, než je limit rozlišení oka. Naopak, použijeme-li rozlišení menší, snímek nemusí celkově vypadat špatně, pouze neobsahuje všechny jemné detaily objektu, které je oko schopné rozlišit. Udávají-li tedy občas výrobci digitálních fotoaparátů, že z např. 6 milionů pixelů lze tisknout metrové snímky, mají do jisté míry pravdu – od určitého formátu snímku je však každé další zvětšení již jen tzv. prázdným zvětšením, na snímku většího formátu tedy nejsme schopni rozlišit větší množství detailů, než na snímku menším. Zhotovení takovéto zvětšeniny však postrádá smysl, snímky velkých rozměrů se obvykle zhotovují pro to, aby poskytly větší množství detailů, než snímky menší.

Nedostatečné rozlišení se u digitálního záznamu projevuje výrazněji rozpadem obrazu na jednotlivé body (tzv. pixelizace), u záznamu na fotografickém filmu ztrátou ostrosti.

Tolik k rozlišovací schopnosti vzhledem k možnostem našeho zraku.
V praxi si stačí pamatovat, že pro zobrazení maximálního množství okem pozorovatelných detailů je třeba, aby se rozlišení (velikost obrazového bodu resp. rozptylového kroužku) konečného produktu (snímku, výtisku apod.) pohybovalo v rozmezí 1/3000 až 1/4000 pozorovací vzdálenosti.


Další díly:

Charakteristické vlastnosti filmů I.
Charakteristické vlastnosti filmů II.

     

Líbil se vám článek?

Komentáře

Zobrazit diskusi ke článku ve fóru
  • Jakub Súkeník
    Jakub Súkeník
    04.03.2017 08:00
    Reaguje na Josef Prachař 03.03.2017 20:44:

    "Jak vidím diskuse stále pokračuje,u mne již docela nad plán,proto ji..." - zobrazit celý komentář

    Srovnat zrno a pixely ovšem nejde. Zrno je binární - buď v tom místě je, nebo není. Máte tři barevné vrstvy a pro vykreslení "jednoho detailu" (malé barevné plošky) je potřeba více krystalů. Navíc spousta z nich se na stavbě obrazu nepodílí a tvoří - prostě zrno. Srovnával jsem s digitálem vždy jen scany (domácí i z profilabu) a na 24MPx fullframe se nechytá ani Kodak Ektar. Samozřejmě při stejné velikosti - na film se dá dostat víc, ale musí jít o větší formát.

  • Josef Prachař
    Josef Prachař
    04.03.2017 18:04

    Nutno dodat že pro tento ůčel o kterém jsme mluvili, jsem zatím barevný film ponechal stranou proto že to je zase jiná kapitola. Mluvil jsem výhradně o filmu černobílém.Barevný film všeobecně totiž pokulhává v rozlišovací schopnosti za černobílým.Je tomu tak proto že obraz na barevném filmu již netvoří částečky stříbra ale barvotvorné složky které jsou na částečky stříbra původně chemicky navázány a to ve třech vrstvách zelené, modré a červené, při aditivním barevném procesu.Při vyvolávání filmu se potom stříbrné částečky odstraní bělením a obraz potom tvoří jen barvotvorné složky uložené jak správně říkáte ve třech barevných vrstvách nad sebou.A toto je problém.Tři barevné vrstvy jsou totiž třikrát tlustší než jedna černobílá a navíc dochází při vyvolávání k nepatrnému vzájemnému prolínání barev z vedlejších vrstev což samozřejmě způsobuje zmenšení rozlišovací schopnosti filmu.Výrobci potom tento nedostatek obcházeli tak že k projekci těchto filmů na širokoúhlých velkých plátnech vymysleli 70 milimetrový formát filmu který tyto ztráty v rozlišovací schopnosti svojí plochou kompenzoval. Samozřejmě že u digitálu není v běžné praxi možné ani účelné dálší zvyšování počtu píxelů na jeden čip, třeba zvětšený, proto že to zase souvisí s možností skladování takových přerostlých snímků na kartách, kde by se jich vešlo jen několik málo.Lze tedy říct že současné nové čipy od renomovaných výrobců v praxi docela dobře vyhoví ale je třeba mít na paměti také jejich určité nedostatky o kterých jsme se zmínili a počítat s nimi pří fotografické práci.

  • Jakub Súkeník
    Jakub Súkeník
    04.03.2017 18:22

    V případě černobílých filmů (i 35mm) můžete mít pravdu, ale záleží, zda budete srovnávat s ADOX CMS 20 a nebo s Fomapan 400.
    jinak zvyšování počtu pixelů nás čeká. Na photokině už měl loni Canon prototyp 120MPx zrcadlovky, Zeiss už teď objektivy počítá pro rozlišení 100+ atd.

  • Josef Prachař
    Josef Prachař
    05.03.2017 18:32
    Reaguje na Jakub Súkeník 04.03.2017 18:22:

    "V případě černobílých filmů (i 35mm) můžete mít pravdu, ale záleží, zda..." - zobrazit celý komentář

    Ano tak že se máme do budoucna na co těšit,nebo alespoň ti co na to budou mít.Pro nás amatéry ovšem docela postačí 16Mpixelů a dobrý objektiv.A nakonec pozdrav:"Zapomenuté světlo",vlastně to je film,tedy jen obligátní"Dobré světlo" jak je zvykem.

  • Jakub Súkeník
    Jakub Súkeník
    05.03.2017 19:13
    Reaguje na Josef Prachař 05.03.2017 18:32:

    "Ano tak že se máme do budoucna na co těšit,nebo alespoň ti co na to budou..." - zobrazit celý komentář

    Není to tak dávno, co měly 16 MPx jen drahé profi přístroje ;)

Pro vkládání komentářů musíte být přihlášen.

Komentáře k článku (13)

Tisknout článek

Nejčtenější články:

Tento web používá k poskytování služeb, analýze návštěvnosti a marketingovým účelům soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte.

Další informace