Bild- och Videoteknik

Storlek: px
Starta visningen från sidan:

Download "Bild- och Videoteknik"

Transkript

1 Bild- och Videoteknik Av grupp F2: Ludvig Bowallius, Hazim Deirmenci, Charles Florman Lindeberg, Nils Gudmundsson (Optik och Fotometri), Olof Höjer, Stefan Knutas, Christian Konstenius KTH/Medieteknik

2 Innehållsförteckning Optik och Fotometri... 6 Kamerans tidiga historia... 7 Kamerans uppbyggnad... 7 Tunna linser... 8 Objektiv... 9 Normalbrännvidd, vidvinkel & tele Zoomobjektiv Perspektiv Bländaröppningens inverkan på skärpedjupet Fotometri Rymdvinkel Radiometri strålningsmätning Fotometri ljusmätning Bländare Slutaren Centralslutare Ridåslutare Slutare i digitalkameror Exponering Sensor Korrekt exponering Exponeringsmätare Histogram Exponeringsmodeller Optiska avbildningsfel Diffraktion Upplösningstest med streckmönster MTF (Modulation Transfer Function) Tolkning av MTF-kurvor Objektivets MTF Totala MTF MTF-jämförelse Egen MTF-mätning SNR Dynamisk Vidd Video och Signalbehandling Registrering av bild Foton

3 CCD sensor och fotoelektrisk omvandling CCD sensorn Photogate Blooming Well Capacity Frame Transfer, Full Frame Transfer & Interline Transfer Mikrolins CCD/CMOS Färgregistrering Mosaik mönster (Bayer mosaik) pass exponering chip CCD lagerteknik Utläsning från CCD Sekventiell & simultan utläsning Sensorers egenskaper Brus Dynamic Range Signal-to-Noise Ratio Verkningsgrad Videosignalen Färg-TV Olika typer av överföringar Displayteknik: CRT Svartvit CRT Färg CRT Skuggmask Trinitron In Line Displayteknik: Platta skärmar TFT/LDC Gas Plasma Jumbotron Displayteknik: Projektion CRT-projektion LCD system DLP LCoS/D-ILA Korrigeringar

4 Mäta ljus Sampling och filter Analog och digital signal Vad finns det då för fördelar med en digital signal? Problemet med digitala signaler Sampling Vikningsdistortion/Aliasing Lågpassfilter Kvantisering Digital Analog omvandling Sampling av färg Produktion och Distribution Processer i film- och TV-produktion Effekter och trick Mediers hållbarhet Magnetbandet Film- och TV-produktion Enkameraproduktion Multikamerainspelning Filmproduktion, äldre process Källkodning Stillbildskodning Förlustfri kompression Icke förlustfri kompression Kodning av rörliga bilder Synkronisering av bild och ljud Pilotton Ljud på filmremsa Tidkod (Timecode) Dropframe tidkod LTC och VITC Projektplanering Idéutveckling Manus Ekonomi Avtal Rättigheter Produktionsmetoder Produktionsteknik Ateljéinsatser Administration och ledning

5 Produktionsplan Produktionsprocessens struktur Lagringsteknik Problem idag Standarder CD skivans fysiska dimensioner och egenskaper CD-skivans tillverkning CD skivans avläsning Fokuserings och radialservo Signalbehandlingen DVD Magnetsik lagring Servon Bandlagring Digital Video Broadcasting (DVB) Felfilter & Funktioner TV via bredband TV via Satellit Marksänd TV Kabel Sammanställning av olika sändnings alternativ TV-standarder NTSC PAL SECAM Omvandling mellan systemen HDTV

6 Optik och Fotometri 6

7 Kamerans tidiga historia Kameran har sitt ursprung långt tillbaka i tiden, även om de då var långt ifrån dagens kameror. Den första formen konstruerades för ca 1000 år sedan och bestod av ett mörkt rum med ett litet hål i väggen som vetter mot motivet. Denna konstruktion kallas camera obscura vilket är latin för mörkt rum. Principen är enkel, Ljuset som faller in genom det lilla hålet projicerar en upp-och-nervänd bild på väggen mitt emot där man helt enkelt kunde måla av genom att följa konturerna. Problemet var att det krävs stora hål för att släppa in mer ljus från strålningssvaga motiv, men mindre hål krävs för att få skärpa. Därför fungerade det i börjar bara bra med mycket ljusstarka motiv så som en solförmörkelse. I samband med att man började slipa linser för användning som glasögon kom man också på idén att sätta in en lins i hålet i väggen, detta gjorde att man kunde ha större hål utan att förlora skärpa. Det var också då man började konstruera portabla mörka rum i form av tält. Senare började man experimentera kring att låta ljuset själv rita upp bilden (fotografi betyder just ljusskrift) istället för att ha någon som målade av och började då leta efter ett lämpligt ljuskänsligt material. Den första bilden som togs på dettas sätt togs i början av 1800-talat och använde asfaltsbestrukna plåtar som framkallades i bensin. Denna metod var mycket ineffektiv och krävde också mycket lång exponering som kunde vara ett antal timmar. Innan 1800-talets slut hade man lyckats få fram mycket bättre material, dels så att de också kunde fånga färg (även om detta inte blev populärt förens vid mitten av 1900-talet), klara mycket kortare exponeringar och hanteras på rulle. Innan slutet på 1800-talet masstilverkades lådkameror för allmänt bruk. Kamerans uppbyggnad Kameror kan ha mycket varierade utformning och system, men ett antal komponenter är genomgående lika (även om dessa också finns i olika varianter). En sökare högst upp på kameran som låter fotografen se det som kommer hamna på bilden (nya digitala kompaktkameror har inte alltid sökare). Ljuset passerar först ett antal linser placerade i ett objektiv (kan vara fast eller utbytbart) och på sin väg till sensorn passeras en bländare samt slutare. Bländaren varierar omfånget på ljus som släpps fram genom att variera diametern på hålet i dess mitt och slutaren skyddar sensorn från ljuset tills bilden ska tas, då släpper den fram ljus under en förbestämd tid innan den återgår till att blockera ljuset. Sensorn är det som är den stora skillnaden mellan en analog och en digital kamera. I en analog kamera består sensorn av en film med fixerad ljuskänslighet och i en digital kamera så består den av en ljuskänslig komponent (kallas ibland CCD då detta är en vanligt förekommande typ av bildsensor). 7

8 Tunna linser När vi pratar om en tunn lins så menar vi att linsens tjocklek är försumbar jämfört med dess brännvidd. Man kan sammanfatta strålgången genom en tunn lins med denna bild: I det här fallet är a avståndet mellan objektet framför linsen till själva linsen, f är brännvidden hos linsen och b är det avstånd från linsen som avbildningen av objektet kommer manifesteras. Man kan se var bilden av objektet kommer att hamna genom att göra en strålgångskonstruktion enligt figuren ovan. Man tar två strålar som utgår från en punkt i motivet. En av dessa strålar går parallellt med optiska axeln och den andra passerar linsens centrum. Den första bryts av linsen så att den kommer korsa den optiska axeln vid dess brännpunkt f medan den andra strålen kommer att färdas oförändrat genom linsen. Det är i skärningspunkten mellan båda dessa strålar som den optiska bilden kommer att manifesteras. Detta är användbara samband som gör att man grafiskt kan räkna ut var bilden hamnar och också få fram avbildningsskalan. Men vanligare är att man använder linsformeln för att få fram dessa samband. De viktigaste formlerna för optisk avbildning sammanfattas nedan: Linsformeln: Formeln för avbildningsskalan (fås ur förhållandet mellan likformiga trianglar): Ofta vill man undvika att ha med b i en formel. Därför kan man göra en matematisk approximation som tar bort b OM a > > b (Vilket den ofta är): lim Man kan också roa sig med att visa att mycket större än b: som ett allmängiltigt skäl utan att a behöver vara Vi vet att M = och - fa = (a f)b M = 8

9 Objektiv Ett objektiv består ofta av flera linser I en ganska komplicerad uppsättning. Istället för att räkna på varje lins för sig vid optisk avbildning genom ett objektiv, inför man begreppet huvudplan. För att ta reda på första huvudplanet låter man en ljusstråle I gå parallellt med den optiska axeln. Den kommer att bryta riktning flera gånger inne i linssystemet för att sedan när den passerat sista linsen i systemet färdas så att den korsar den optiska axen vid punkten P. Om man nu drar strålen Igenom linssystemet oförändrad och ritar ut strålen I med dess sista riktning baklänges så korsar dessa två strålar varandra i punkten H. Om man i denna punkt ritar en horisontell stråle vinkelrät mot den optiska axeln så har man ritat ut ett av huvudplanen. Avståndet mellan H och P är f, d.v.s. brännvidden för den tunna linsen längst till höger. Om mediet strålen färdas genom till vänster och höger om objektivet skulle vara samma (och är i de flesta fall luft) så är f=f. Annars är det korrekta förfaringssättet att ta reda på H och f att göra på samma sätt som för H, men då genom att skjuta in en stråle från höger och därifrån hitta H o.s.v. Observera att även om f = f p.g.a. samma material på båda sidor om materialet, så betyder inte det att H och H sammanfaller. Strålgången i objektivet är väldigt lik den i en tunn lins, som kommer att ses i bilden nedan: 9

10 Faktum är att strålgången är identisk, den enda skillnaden är att man har skurit itu strålgången med ett avstånd motsvarande det mellan de båda huvudplanen. Strålgången genom sträckan d är alltid horisontell. Normalbrännvidd, vidvinkel & tele Dessa benämningar avser objektivets förmåga att fånga stora och små motiv på olika avstånd och avgörs beroende på förhållandet mellan diagonalmåttet på sensorn och objektivets brännvidd. Om man ska fotografera något litet på långt avstånd (t.ex. en fågel) så behövs en stor avbildningsskala som innebär att man behöver en lång brännvidd (tele). I motsats om man vill fotografera något stort på kort avstånd (t.ex. ett hus) och behövs en liten avbildnings skala, d.v.s. kort brännvidd (vidvinkel). En generell indelning gör enligt nedanstående där f är brännvidden och d sensorns diagonalmått. Normal f d 40 ~ 60 Vidvinkel f < 0.9d > 60 Tele f > 1.4d < 40 Ett antal objektiv faller mellan dessa och det är inte heller någon exakt indelning, ett flertal objektiv har kompromissats och valt att gå lite längre åt ena hållet. Zoomobjektiv Zoomobjektiv ger möjligheten att använda ett objektiv men ändå få tillgång till olika brännvidder, som tidigare nämnts så behövs det för att kunna påverka avbildningsskalan. Man kan ju tycka att det är ett självklart val att välja ett zoomobjektiv med variabel brännvidd framför ett med en fast brännvidd, men så är inte fallet. Zoomobjektiv innehåller ofta fler linselement (vanligt med 10 eller fler) än objektiv med fast brännvidd, detta behövs bland annat för att utnyttja utrymmet mellan elementen för att ändra brännvidden men också för att minska avbildningsfelen. Detta flertal av linselement gör objektiven tunga, stora och dyra. I förhållande till objektiv med fast brännvidd så ger zoomobjektiv en lägre bildkvalité och har ofta mer ströljus vilket ger sämre kontrast och skärpa. Zoomobjektiv har en zoomfaktor som ges av dess längsta brännvidd dividerat på dess kortaste brännvidd och brukar ligga på omkring 3~5. Vissa har en betydligt större zoomfaktor men inte ens de kan ersätta ett extremt vidvinkel- eller teleobjektiv. Trotts alla dessa nackdelar så är zoomobjektivet trots allt mycket populärt och vanligt förekommande. Detta är främst då det är mycket användarvändligt och gör att man kan tillverka kameror med fast optik men ändå kan erbjuda en viss variation till brännvidden. Principen som gör att zoomobjektiv fungerar bygger på att man förskjuter linselementen sinsemellan och illustreras nedan med ett förenklat zoomobjektiv med bara tre linselement. 10

11 Perspektiv Ordet perspektiv har många meningar, det kan till exempel vara den kognitiva betydelsen; en speciell syn på t.ex. en händelse ur en persons perspektiv som är baserad på personens egna erfarenheter och upplevelser. Men det är inte den vi tar upp här. Istället ska vi prata om den visuella betydelsen, den som handlar om hur objekts storlek och form verkar ändras då avståndet i djupled ökar. När vi tittar på en bild så kan vi se rätt fort hur perspektivet i bilden är. Vi kan till exempel relativt lätt se om perspektivet är överdrivet. Bilden ser då utdragen ut i djupled. Detta kännetecknas genom att ett objekt nära kameran ser mycket större ut än ett som befinner sig längre bort. Perspektivet kan även vara underdrivet. Om perspektivet är underdrivet så uppfattas bilden nästan platt och objekt som uppfattas vara nära kameran har nästan samma storlek som de som befinner sig längre bort från kameran. En fråga som framgår när vi tittar på detta är vad som är ett korrekt perspektiv? Hur vet vi att en bilds perspektiv inte är överdrivet och inte är underdrivet? Den enklaste förklaringen är att vi när vi tittar på bilden ska se alla föremål med samma synvinkel som vi skulle göra om vi stod och tittade med ett öga(effekten blir inte den samma med två ögon) på platsen där kameran stod. Om vi lyckas med detta så framstår bildens perspektiv så realistiskt. Nu när vi vet detta så kommer en oudviklig fråga; Hur uppnår vi detta korrekta perspektiv? För att svara på den här frågan så får vi titta på två situationer. Den första situationen är den då fotografiet togs. Hur såg situationen ut då? I bilden nedan ser vi ett exempel på hur det kan se ut. Vi har här två objekt i form av pilar längst till vänster. Sedan har vi kamerans objektiv som används för att projicera pilarna på en film/sensor en bit längre åt höger. Tänk på att objektavståndet i verkligheten är mycket större än bildavståndet i de flesta situationer och att bilden inte visar detta på något bra sett. Bilden är alltså bara till för att illustera hur strålarna går från objekten till filmen/sensorn. I bilden har för enkelhets skull bara de strålar som går genom objektivets centrum ritats ut. Ur figuren så ser vi att α och β är de vinklar med vilket objektivet ser pilarna. Om vi sedan tittar på bilden med linsens brännvidsavstånd så kommer vinklarna bli rätt och vi ser bilden med korrekt perspektiv. Obs! Stämmer inte helt, läs vidare för förklaring. Alltså är α och β de synvinklar som vi måste återskapa när vi senare tittar på fotografiet för att få korrekt perspektiv. Den andra situationen som dyker upp efter vi tagit fotografiet är betraktningssituationen. När vi tittar på fotografiet så måste vi göra det på rätt sätt för att illusionen av korrekt perspektiv ska visas. Till exempel så kan man göra som vi tidigare skrev, att titta på bilden med en fokallängds avstånd. Men detta förutsätter att den framkallade bilden har samma storlek som den film/sensor som satt i 11

12 kameran. Detta betyder alltså att om filmen i kameran är 24x36 mm så måste bilden vara samma storlek, och ett så litet fotografi har inte så många användningar. Det blir dessutom svårt att fokusera på det eftersom vi måste ha ögat så nära fotografiet(fokallängds avstånd). Det vi gör istället är att förstora fotografiet. Detta gör att både betraktningsavstånd samt höjden på objekten (h 1 och h 2 i första bilden) ökar med en viss faktor. Om vi kallar denna faktor för M så blir de nya höjderna alltså Mh 1 respektive Mh 2. Om vi ska räkna ut det nya betraktningsavståndet då vi förstorar fotografiet från negativet med faktorn M så ökar även betraktningsavståndet med en faktor M. Alltså blir det nya betraktningsavståndet om man förstorar negativet med en faktor M: s = M x f (s är det nya betrak är det nya betraktnings avståndet, f är objektivets brännvid, M är förstoringsgraden) Om vi nu har vårt fotografi med dess bestämda betraktningsavstånd och tittar på det från fel avstånd, vad händer då? Det finns två situationer; man är för nära eller man är för långt bort. Om vi är för nära fotografiet så ger det oss ett för litet djupintryck. Bilden verkar platt. Detta problem uppträder ofta för dem som använder teleobjektiv. Om vi istället är för långt bort från fotografiet vi tittar på så verkar bilden utdragen i djupled och djupintrycket blir för överdrivet. Detta inträffar ofta om man tittar tar på bilder tagna med vidvinkelobjektiv. Om bilden betraktas felaktigt så är det inte bara djupintrycket som blir fel utan även föremål som befinner sig ut mot kanterna på fotografiet kommer att se deformerade ut och återges fel. Dessa fel försvinner dock om vi tittar med ett korrekt betraktningsavstånd. Bländaröppningens inverkan på skärpedjupet När linsens fokus ställs in så är det enbart på ett bestämt avstånd som man får ett perfekt fokus precis som linsformeln antyder. I verkligheten är det inte så att det bara är det som är i fokus som anses vara skarpt i bilden. Det som befinner sig en viss sträcka framför och bakom fokuset får en så pass tydlig avbildning att det för ögat ser skarpt ut. Detta avstånd kallas skärpedjup och skärpedjupet varierar beroende på många faktorer till exempel betraktningsavstånd, förstoringsgrad och vad man själv anser vara skarpt. En annan mycket viktig faktor är bländaröppningens storlek. Desto mindre bländaröppningen är desto större blir skärpedjupet. 12

13 Strålgången för en liten och stor bländaröppning. Den röda strålgången visar vart det inställda fokuset befinner sig. Den gröna strålgången visar hur objektet vid ett visst avstånd hamnar utanför oskärpecirkeln om bländaren har en stor öppning. Det ger en dålig skärpa. Den blå strålgången visar däremot hur objektet hamnar inom en acceptabel oskärpa när bländaröppningen är mindre. Detta gör så att objektet kommer att avbildas med en acceptabel oskärpa så att objektet ser ut att vara i fokus. Strålgångarna visar skärpedjupet Figuren illustrerar hur skärpedjupet bestäms. Den blå strålgången visar det avstånd närmast objektivet som fortfarande ger skärpa, detta är närgräsen. Fjärrgräsen är det avstånd längs bort från objektivet som fortfarande ger skärpa. Avståndet mellan fjärrgränsen och närgränsen ger skärpedjupet. 13

14 Fotometri Rymdvinkel Rymdvinkeln är den tredimensionella motsvarigheten till den vanliga, tvådimensionella, vinkeln 1. Man skulle kunna säga att det är den yta som ett föremål upptar i vårt synfält. Det betyder att ett jättestort objekt på långt avstånd kan uppta lika stor rymdvinkel som ett litet objekt på närmare avstånd. Solen och månen upptar t.ex. ungefär lika stor rymdvinkel, fastän solen är mycket större än månen. Rymdvinkeln definieras med denna formel: Ω Största möjliga rymdvinkel är 4π, vilket innebär att om vi betraktar ett föremål från punkten P så är vi är helt omslutna av föremålet. Enheten för rymdvinkel är steradian och förkortas sr. Radiometri strålningsmätning Radians, är en storhet som beskriver utstrålad effekt per area- och rymdvinkelenhet, dvs. hur stor effekt som strålar ut från en area A inom en viss rymdvinkel Ω. (1) Ω Om man låter storleken på arean och rymdvinkeln gå mot noll, samtidigt som man tar hänsyn till att utstrålningen är riktningsberoende så får man en ny formel som ser ut så här: Ω [ W m sr] 2 Utstrålningens riktningsberoende Formel (1) gäller alltså bara för en strålningsriktning som är vinkelrät ut från ytan, dvs då

15 För en svartkroppsstrålare 2 gäller följande formel: , där T är den absoluta temperaturen Irradians, beskriver instrålad effekt, summerat över alla riktningar, mot en area A. [W/m2 ] Fotometri ljusmätning Observera att med ljus menar vi det spektrum av färg som det mänskliga ögat kan uppfatta. Skillnaden mellan fotometriska storheter och radiometriska storheter är att de fotometriska är viktade med avseende på ögats spektrala känslighet, med andra ord så handlar fotometri om det som våra ögon uppfattar som ljus. Ljusflöde, Φ, är den fotometriska motsvarigheten till radiometrins strålningseffekt P, och beräknas så här: P λ (λ) är strålningseffekt per våglängdsintervall, och K(λ) är ögats spektrala känslighetskurva. Enheten för ljusflöde är lumen [lm]. Luminans, är den fotometriska motsvarigheten till radians, och betecknas med bokstaven L. [ lm m sr] 2 För en svartkroppsstrålare beror L bara på temperaturen, och för en perfekt matt reflekterande yta(lambertreflektor) så beror L på reflektionsförmågan och hur kraftigt ytan belyses. Belysning, som betecknas med bokstaven E, är den fotometriska motsvarigheten till irradians. Denna storhet beskriver hur stort infallande ljusflöde (Φ), summerat över alla riktningar, som man får per ytenhet (A). [ lm m 2= lux ] 2 Ett objekt som absorberar all infallande elektromagnetisk strålning, och där bara temperaturen på objektet påverkar den avgivna strålningen kallas för svartkroppsstrålare 15

16 Bländare Bländaren i en kamera har som funktion i en kamera att reglera ljusflödet som släpps in via objektivet. Ofta är den monterad inuti objektivet. Tillsammans med slutaren reglerar den hur mycket filmen eller sensor exponeras. Bländaren består av tunna metallameller som man skjuta in för att bilda en central öppning som släpper in ljus. Genom att kontrollera metallamellerna kan man variera storleken på öppningen och alltså bestämma hur mycket ljus som ska släppas in. Detta görs ofta med en vridbar ring som sitter på objektivet. Man väljer då ett bländartal som definieras f / D där f brännvidden och D bländaröppningens diameter. Eftersom man kan skriva belysningen i sensorplanet, om avståndet till objektet är mycket större än brännvidden och efter en del härledningar med hjälp av formler från fotometrin, som 2 4 Detta betyder att ett mindre bländartal leder till att mer ljus släpps igenom. Vi kan se det eftersom Om vi sedan definierar bländartalet som F får vi då att belysningen blir 1 4 Med varje steg på ringen som man ändrar bländartalet så ändras det med en faktor 2 vilket leder till att ljuset som släpps igenom av bländaren halveras eller dubbleras vid varje steg eftersom eller ökning av bländartal minsking av bländartal 4 Exempel på bländartal i följd: 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16 16

17 Slutaren Slutaren är en del i kameran som har som funktion att under en välbestämd tid, kallad exponeringstid, se till att ljus når filmen eller sensorn. Det finns några olika varianter av slutare som fungerar på olika sätt. Centralslutare En centralslutare är inbyggd i objektivet och fungerar ungefär på samma sätt som bländaren. Detta leder till att den ofta används i kameror som inte har utbytbara objektiv. I likhet med bländaren så består centralslutaren av metallameller som skjuts in för att skapa en central öppning som släpper in ljus. Innan man tar en bild så är centralslutaren stängd för att inte släppa igenom något ljus alls. När man tar en bild så dras metallamellerna helt isär så öppningen blir maximal och skjuts sedan ihop igen. Under tiden som lamellerna har varit isär har filmen eller sensorn då exponerats för ljus. Denna tid, exponeringstiden, kan ställas in för att öka eller minska exponeringen. Vid normal fotografi är vanliga exponeringstider 1/30 1/500 sekund. Alltså måste det gå väldigt snabbt när lamellerna öppnas och stängs. Det är det som är en av centralslutarens nackdelar. Det är svårt att åstadkomma mycket korta exponeringstider på grund av de mekaniska svårigheter som uppstår på grund av centralslutarens uppbyggnad. Ett annat problem med centralslutaren är att den effektiva exponeringstiden beror på vad man har för inställning på bländaren. Vid korta exponeringstider går det inte att försumma den tid det tar för slutaren att öppnas och stängas. Belysningen ökar successivt under tiden den öppnas för att sedan vara konstant och till sist minska successivt när slutaren stängs. Lamellerna är dock tillverkade på ett sätt som ska minska denna inverkan så mycket som möjligt. Om man har en stor bländaröppning (litet bländartal) är detta ett större problem än vid liten bländaröppnig då det kommer det ta längre tid innan man får in den maximala belysningen. En fördel med centralslutaren är att, eftersom hela sensorn eller filmen i stort sett belyses samtidigt, blir det smidigt att använda blixt. 17

18 Ridåslutare En ridåslutare används främst i kameror som har utbytbar optik som till exempel en spegelreflexkamera. En fördel med ridåslutaren är att om man använder den så behöver man inte bygga in en slutare i varje objektiv vilket gör att man kan spara på kostnaderna. Eftersom slutaren sitter precis framför sensorn eller filmen skyddas dessa då man behöver byta objektiv. Smuts eller ströljus kan inte ta sig in. Ridåslutaren består av två ridåer. När man inte exponerar filmen eller sensorn så sitter den ena ridån alltid precis i vägen för allt ljus. När man sedan bestämmer sig för att ta en bild så rör sig ridån åt sidan och släpper in ljus. Efter en bestämd tid börjar sedan den andra ridån röra sig och täcker sedan över filmen eller sensorn på samma sätt som den första ridån gjorde innan exponeringen. Ridåerna rör sig alltid med en konstant hastighet vilket betyder att det man ställer in för att få en korrekt exponeringstid är fördröjningen med vilken den andra ridån börjar röra sig. Detta leder till att vid mycket korta exponeringstider så börjar den andra ridån röra sig innan den första avslutat sin rörelse. Det kommer då vara en springa som rör sig över filmen eller sensorn som släpper in ljus. Genom att ändra exponeringstiden ändrar man då springas bredd. En bredare springa leder till en högre exponeringstid. En nackdel med ridåslutaren är att hela filmen inte exponeras samtidigt. Detta kan bidra till en del oönskade effekter ekter då man till exempel fotograferar föremål med en hög hastighet. Föremålen kan då se krökta ut. Ett annat problem som kan uppstå är när man fotograferar med blixt. Eftersom blixttiden är väldigt kort så kommer vid en kort exponeringstid endast den smala springa som uppstår exponeras vid för ljuset av blixten. Vid fotografering med blixt bör man därför ha en längre exponeringstid så att den första ridån har avslutat sin rörelse när blixten går och sedan börjar den andra ridån röra sig. Hela filmen eller sensorn exponeras då från ljuset blixten. Nuförtiden finns det dock en funktions som smäller av flera blixtar vid kort exponeringstid vilket gör att det ljus under hela den tid springan rör sig. Slutare i digitalkameror I digitala kameror kan man styra sensorn elektriskt istället för att ha en mekanisk slutare. Man kallar det för en elektrisk slutare. Detta används dock mest i enkla digitalkameror eftersom denna typ av slutare inte fungerar helt felfritt vid mycket korta exponeringstider. Det beror på att när man har 18

19 tagit en bild sensorn läser av laddningen av pixlarna som tar lite tid är sensorn fortfarande känslig för ljus. Det man kan göra i digitalkameror är att kombinera denna typ av slutare med en mekanisk slutare. Den mekaniska slutaren är då öppen för det mesta och täcker endast över sensorn efter exponeringen. När man startar exponering så använder man sig av den elektriska slutaren som annars är avstängd. Med denna metod kan man komma ner i väldigt korta exponeringstider. Exponering Med exponering menas med att belysa sensorplanet med en viss mängd och under en viss tid. Exponering regleras av två mekanismer. Först avgör bländaren hur mycket ljus som får komma in och belysa sensorn. Därefter bestämmer slutaren hur lång tid sensorn kommer belysas. Till detta används en formel som uttrycks i luxsekunder. H: Exponering E: Belysning t: Tiden som sensorn blir belyst Sensor Sensorn är uppdelad i detektorelement (pixlar). I pixlarna hittar vi elektroner som blir laddade av de fotoner ljust kommer med när sensorn blir belyst. Utav olika laddningar resulterar olika färger. 19

20 Korrekt exponering För korrekt exponering kan vi inte tillåta för mycket eller för lite belysning(exponering). För mycket exponering leder till att elektronerna i pixlarna blir överladdade, vilket leder till att de repellerar varandra. Detta resulterar till vita fläckar på fotot eller bara en hel vit bild. För lite exponering leder till det motsatta där elektronerna inte blir laddade alls och vi får en svart bild. Helt oladdade är/blir elektronerna inte. Det finns alltid olika faktorer som gör att vi får ett så kallat brus och det gör att vi inte kommer få en helt svart bild utan det kommer vara pixlar med lite gråaktig ton. Även om vi är i ett totalt mörkt rum uppstår detta fenomen. Istället ska man hålla sig mellan de streckade linjerna på diagrammet för att få en korrekt exponering. Exponeringsmätare De lite exklusiva kamerorna har i dag oftast exponeringsmätare som hjälper fotografen att välja exponering. Spot-mätning vilken när nog den bästa av dessa tre funktioner som tas upp här. Kameran mäter på hur mycket exponering det ska vara i punkten i mitten av kamrenas synfält. Det som är bra med denna funktion är att på ett jämnt belys objekt kommer exponeringen bli korrekt. Däremot om vi har istället t.ex. en situation när vi ska ta en bild och stora delar av bilden upptas av snö kommer spot ge en underexponering vilket leder till att snön kommer se gråaktig ut, samma gäller om vi ska fota t.ex. en svart panter och vi tar spoten på den kommer pantern också bli gråaktig. Centrumvägning tar mer hänsyn än spot-mättningen men den börjar ta hänsyn till centrum av kamerans synsfält och sedan värderar mindra och mindra hur det ser ut längre ut om kanten vi kommer. Multi-pattern eller Intergral där tar kameran hänsyn till hela synfältet men i ett vist mönster. 20

21 Histogram Histogram är ett sätt att se om både mörka och ljusa delar av synfältet blir exponerat korrekt. Diagrammen visar i staplar hur mycket ljust och mörkt som kommer med, vilket är ett utmärkt instrument. Exponeringsmodeller I de allra flesta kameror idag finns det olika modeller man kan ställa in, vilket gör att du behöver ställa in mer eller mindre. För att få den bästa bilden rekommenderas att välja modellen manual eftersom med den rätta kunskapen är det fotografen som kan skapa den bästa bilden själv igenom inställningar, inte kameran som brister när det kommer till att ha ett förnuft när den väljer inställningar. Aperture priority är en bra modul om du vill ha kontroll på skärpedjupet, eftersom fotografen själv i denna modul bestämmer vilket bländartal bländaren ska vara på. Shutter priority är bra om fotografen har utsatt för en rörelseoskärpa t.ex. om fotografen ska ta en fotografi i ett flygplan. Modellen ser till att kameran ställer in alla inställningar förutom slutartiden. Fully automatic är bra för den mindre erfarne och enkla standardbilder. Här sköter kameran alla inställningar. Manual Här har fotografen fullständig kontroll på alla inställningar själv. 21

22 Optiska avbildningsfel Avbildningsfel menas med att strålar bryts på olika ställen på linsen vilket ger olika brännpunkt. I kameror försöker man åtgärda det igenom att ha en mängd både positiva och negativa linser efter varandra. Ändå kommer man inte ifrån problemet helt. Här kommer nu fyra olika optiska avbildningsfel som förekommer hos en kamera Sfärisk aberration Handlar om att strålar bryts på olika ställen på linsen vilket ger olika brännpunkter. Det fel kan tas bort helt igenom att tillverka asfäriska linsytor, men dessa är väldigt dyra så i många kameror finns det sfäriska ytor som kan till viss mån hjälpa av felet. Kromatisk aberration Kormatisktfel beror på att olika färger har olika väglängd och bryts olika och ger olika brännpunkt. Återgärder för att ta bort felet är liknande med sfärisk aberration, igenom att kombinera positiva och negativa linser av olika material kan man minska felet. Astigmatism Är det fel som framkommer i en oskärpefläck och denna blir bara större ju länge ut om bildkanten vi kommer. Fel går att minska med nedbländning, men då får man problem med att inte tillräkligt ljus kommer in till sensorn. Det går även att minska astigmatismen igenom som tidigare ett flertal linselement. 22

23 Bildfältskrökning När vi har två olika objekt i kamerans synfält och de är placerade en bit från varandra kommer deras ljus komma in i olika vinklar till linsen vilket gör att brännpunkterna kommer ligga på en båge istället för på samma linje. Felet går att minska med hjälp av samma metoder som i astigmatismen, med nedbländning och ett feltal linselement. Sammanfattning Det finns ytterligare 2 fel koma(sned belysning av linsen ger olika brännpunkt samt olika avbildningsskalor) och distorsion(som ger en förvrängd bild av bildplanet, t ex. istället för en rektangel så kan man få en kuddformig bildplan) men som inte kommer tas upp här, dessa kan hjälpas av som alla de andra felen igenom flera stycken linselement som minska ner felen. Diffraktion Diffraktion är ett ljusfel vi får med vinkel ф som vissas i bilden. I bilden räknar vi med att objektet har ett försumbart avbildningsfel. sin Φ 1.22 I formeln kan vi, eftersom vinkeln ф är oftast väldigt liten, skriva om så att sinф R/f. Då ser vi att R 1.22λf/D=1.22λF. F står för bländartalet. Desto mindre F desto mindre oskärpa. 23

24 I och med ett mindre bländartal får vi desto större aberrationer, så det gäller att ligga på ett bländartal mellan 5,6 till 8 för att få den bästa skärpan. Upplösningstest med streckmönster Ett sätt att mäta ett objektivs upplösningsförmåga är att använda sig av så kallat streckmönster. Detta mönster som ser ut som vita och svarta streck med olika storlek vilket ser ut att bilda övergångsställ placerar man någon meter ifrån objektivet. Ett vitt och ett svart streck bredvid varandra kallar man för ett linjepar. Upplösningen är 60% högre i system a) än i b) men ändå är bildkvalitén sämre. Man betraktar sedan den optiska bilden i bildplanet och bestämmer sedan vilket som är det minsta linjemönster av linjepar man kan urskilja. I och med att linjeparen blir smalare kommer man till sist inte kunna urskilja det svarta strecket från det vita utan det kommer helt enkelt vara en grå massa. Oftast anger man upplösningsgränsen för ett sådant här test i linjepar/mm i sensor planet. Man använder sig då av det minsta synliga linjeparet. 24

25 En nackdel med detta test är att det är subjektivt. Eftersom man avgör upplösningsförmågan med sitt eget öga så kan olika personer komma fram till olika resultat. Något som också leder till att det är sämre är att det endast mäter hur små de minsta detaljerna är som kan urskiljas på bild. Till exempel kan ett objektiv som har betydligt lägre upplösningsförmåga ändå ge bilder som upplevs som betydligt mycket bättre. Alltså säger detta inte särskilt mycket om hur bildkvalitén överlag. MTF (Modulation Transfer Function) MTF är bättre än upplösningstest för att beskriva ett systems avbildningskvalitet eftersom det är objektivt och ger mycket information. Nackdelen är att det är mer komplicerat och dyrare än upplösningstest. MTF går ut på att man mäter hur mycket lägre kontrasten är i bilden jämfört med motivet. Luminansprofilen beskriver hur gråtonen varierar periodiskt, och eftersom maximala och minimala gråtonsvärdet är detsamma för alla linjer så är kontrasten konstant. Om man fotograferar linjemönster till höger så kommer de tätare linjerna att förlora mera i kontrast än de glesare linjerna. Belysningsprofilen visar hur kontrasten i bilden minskar med ökande linjetäthet i motivet. Den streckade kurvan utgör kamerans MTF-kurva. Ortsfrekvens = linjetäthet = där s 0 är en periodlängd (enhet: m -1 eller mm -1, dvs. linjetäthet/m eller linjetäthet/mm) 25

26 Tolkning av MTF-kurvor Genom att studera en bild på ett känt sinusformat streckmönster och sedan studera hur luminansen har ändrats mellan motivet och bilden vi fått från sensorn i kameran, så kan vi räkna ut MTF-värdet för systemet vid denna frekvens på streckmönstret. Detta görs genom att först räkna ut modulationsgraden för motivet respektive bilden. På grund av att vi aldrig i praktiken kan få ett motiv som är helt vitt i de vita områdena och helt svart i de svarta så måste vi räkna ut modulationsgraden även för motivet. Detta görs genom att använda formeln till höger. Vi börjar sätta värdet på Max till värdet på de ljusaste partierna i motivet, och Min till de mörkaste. Sedan använder vi formeln för att räkna ut modulationsgraden. Detsamma görs sedan för bilden. Nu när vi har modulationsgraden för både motivet och bilden så kan vi räkna ut MTF-värdet. MTFvärdet berättar med vilken faktor ett mönsters kontrast(modulationsgrad) minskar då vi går från motiv till bild. Detta görs av formeln: MTF-värde = M bild /M motiv Det vi gör sedan är att ta fram MTF-värdet för olika frekvenser på linjemönstret och sammanställer resultatet i en graf. Grafens axel graderas med MTFvärdet på den vertikala axeln och linjemönstrets ortsfrekvens på den horisontella axeln. En sak som är värt att notera är att MTF-värdet alltid börjar på 1 vid ortsfrekvensen 0. Ett idealt system skulle ha MTF-värdet 1 för alla ortsfrekvenser och skulle då kunna avbilda detaljer av alla storlekar skarpt. Bilden skulle då alltså bli en perfekt kopia av motivet. Men detta går i praktiken aldrig att nå upp till då diffraktion och avbildningsfel kommer att förstöra bilden. Därför kommer MTF-kurvor för de flesta system att sjunka i och med att frekvensen blir högre och detaljerna mindre. 26

27 Objektivets MTF I teorin så vill man ha ett MTF-värde som ligger konstant på 1, en så kallad ideal kurva. Då finns varken avbildningsfel eller diffraktion. Praktiken är en helt annan, i all optik måste MTF-värdet nå noll vid en viss ortsfrekvens, optikens så kallade gränsfrekvens. Om man mäter MTF-värdet för varje enskild ortsfrekvens så får vi en verklig kurva över hur bra optiken är. Optiken kan aldrig bli av med diffraktionen. Den diffraktionsbegränsade kurvan, där avbildningsfelen är borttagna, är i princip det optimala ett objektiv kan åstadkomma. Den diffraktionsbegränsade kurvan beräknas med där är våglängden och F är bländartalet. Vid bländartal mellan 5.6 och 8 brukar man få i princip total diffraktionsbegränsning i sin optik. MTF-kurvor för fallen ideal-kurva, diffraktionsbegränsad kurva där vi inte har några avbildningsfel och verkligt objektiv där vi har både avbildningsfel och diffraktionsfel Totala MTF Kamerans sensor och objektiv har båda ett MTF-värde för olika ortsfrekvenser. För att få det totala MTF-värdet så multipliceras dessa värden ihop. Det totala värdet kommer alltid att vara sämre än optikens och sensorns värde. Finns det flera faktorer som påverkar som till exempel rörelseoskärpa vid till exempel kraftiga vibrationer, som i ett flygplan, så multipliceras detta också med. Detta ger ett ännu sämre totalt MTF-värde. 27

28 MTF-jämförelse Totala MTF-värdet ges av produkten av sensorns och objektivets MTF-värde Det man letar efter för en bra MTF-kurva är att den ska ligga högt för låga och medelhöga ortsfrekvenser (återges på den horisontella axeln) vilket gör kurva b klart överlägsen av de båda kurvorna ovan. Däremot kommer kurva a ge en bättre upplösning då detta bara undersöker kurvan vid de alldra högsta ortsfrekvenserna. Men eftersom kurva a har låga värden i övrigt kommer bilden att uppfattas som suddig. Egen MTF-mätning Man kan själv göra en MTF-mätning för sin digitalkamera med en rimlig noggrannhet genom att fotografera en skarp kant mellan svart och vitt. Första bilden är så som den skarpa kanten kommer att avbildas på grund av optiken och sensorns begränsningar. Från denna bild mäts pixelvärdena ut och bildar en pixelprofil (stegsvar), denna deriveras och ger linjespridningsfunktionen (lsf). Detta körs genom ett program som utför en Fouriertranform och ger då MTF. En viktig del att tänka på när bilden tas är att se till att t bilden från kameran ges i RAW-format, detta beror på kameran utför en efterbehandlig på bilden innan den sparas i andra format så som JPEG. En av dessa behandlingar är att förbättra skärpan vilket i och för sig ofta är praktiskt för vanlig användning men då denna operation är icke-linjär så raserar det hela den mattematiska grunden som 28

29 MTF är baserad på. Dessutom är MTF tänkt att mäta kamerans hårdvara och ska därför inte inkludera några efterbehandlingar av bilden utan göras från så ren data som möjligt. I den vänstra digrammet syns det tydliga förändringar i kurvorna även med minsta möjliga sharpening och i MTF diagrammet kan det också ses att de efterbehandlade bilderna ger upphov till felaktiga kurvor, enklast är att se på den översta kurvan med maximal sharpening då dess värden vida överstiger 1.0 vilket är det maximala MTF-värdet. Att sluten på kurvorna i MTF diagrammet är mycket hackiga beror på brus och andra mätfel som uppstår och är helt normala vid praktiska mätningar. SNR SNR står för Signal-to-Noise Ratio. Det är ett av många typer av mått för att mäta den fotometriska kvalitén. Det intressanta med SNR är att det mäts upp för samma exponeringsnivå, d.v.s. man tar en avgränsad punkt i bilden som har en jämn gråton och mäter ett medelvärde och standardavvikelse. Formeln för SNR beskrivs nedan: Dynamisk Vidd Dynamisk Vidd, eller Dynamic Range som det heter på engelska, är ett av måtten på den fotometriska kvalitén hos en kamera, i det här fallet sensorns förhållande mellan högsta och lägsta exponering. Det anger hur stort kontrastomfång kameran har. Har kameran för låg DR blir de ljusaste partierna i fotot urblekta och urskiljbara och de mörkaste partierna blir omöjliga att urskilja från bakgrundsbruset. DR räknas ut med nedanstående formel. ä ä Värt att nämna: En bra kamera har en DR på eller mer och det mänskliga ögat uppskattas ha en DR på omkring

30 Video och Signalbehandling 30

31 Registrering av bild När man tar ett foto eller spelar in en bild är det viktigt att veta vad det är som är själva bilden. I lekmannatermer kan man beskriva det som ljus som omvandlas till elektroner, men exakt hur går denna process till? Först kanske det är lämpligt att definiera fotonen. Foton Fotonens energi kan beskrivas med formeln E = hv där h är plancks konstant och v är frekvensen för det elektromagnetiska fältet. Fotonen har våg och partikelegenskaper, vilket har betydelse för vår studie av hur vår kamera fungerar, eftersom det är partikelegenskaperna i fotonen som ger den fotoelektriska effekten. Den fotoelektriska effekten är en beteckning på att en metall utstrålar elektroner om den har blivit bestrålad med elektromagnetisk strålning med en tillräckligt hög frekvens. CCD sensor och fotoelektrisk omvandling Det finns två typer av sensorer som är de populäraste att använda. CCD är en variant, som står för charge-coupled-device. device. Den andra heter CMOS och står för complementary metal oxide semiconductor. CCD sensorn CCD sensorn är uppbyggd som en matris. Denna matris har små ljuskänsliga element som kallas pixlar. På dessa pixlar kan det ligga linser för att förbättra ljuskänsligheten av kameran, och denna pixel kan i sin tur vara antingen en ljuskänslig diod eller en photogate. Hur ljuset registreras går till på samma princip i både en diod och photogate, här näst ska vi titta närmare på funktionen hos en photogate. Vanligt intervall för pixellstorlek i CCD är 3-10 μm Photogate Photogaten är en integrerad krets i kisel. Högst upp är elektroden som fungerar som ledande material, den är mycket tunn. Därunder ligger ett oxidlager som fungerar som isolator och längst ner är materialet p-dopat kisel vilket fungerar som halvledare. 31

32 Den här konstruktionen medför att eftersom kislet är p-dopat, kan man få de positiva laddningsbärarna att färdas bort från elektroden om man lägger en positiv spänning på den. Detta medför att det finns ett område under elektroden där det inte finns några rörliga laddningsbärare kvar. Detta kallas utarmningsområdet. Det som händer om en foton med tillräckligt hög energi träffar pixeln är att den slår loss en elektron från en kiselatom. Om detta sker inne i det s.k. utarmningsområdet så kommer elektronen att färdas upp till elektroden (den lägger sig under isolatorn) medan elektronhålet kommer att försvinna ut ur utarmningsområdet. Dessa elektroner som bildas och lägger sig under isolatorn/kiseldioxidlagret blir senare den digitala information som vi kan utläsa som bilder. Den lägsta fotonenergi som behövs för att skapa elektronhål i kisel är 1.2 ev vilket är en hög känslighet som gör att kisel är ett lämpligt material att bygga en photogate av. Observera att om fotonen träffar en kiselatom utanför utarmningsområdet så kommer inte elektronen och elektronhålet att separeras. Blooming Ju fler fotoner som registreras desto fler elektroner slås loss och ju mer information får man. Det finns dock begränsningar på hur många elektroner en pixel och därmed en sensor kan lagra. När elektronerna lägger sig under kiseldioxidlagret repellerar de varandra, de är ju alla negativa. De drar också ner den positivt laddade elektrodens laddning, vilket i sin tur minskar utarmningsområdets storlek vilket kan leda till att det försvinner helt. 32

33 Well Capacity Detta gör att på djupare liggande skikt i kiselmaterialet kan elektroner börja driva bort till angränsande pixlar. Detta förstör bilden och kallas blooming och kommer yttra sig i att vid en kraftig överexponering kan vissa partier i bilden bli kritvita och sprida sig. Det finns en konstruktion att motverka blooming med som kallas lateral overflow drain. Visserligen tar detta upp en del av ljuskänsligheten av pixeln, men genom en sorts barriärkonstruktion placeras olika portaler i pixeln som motverkar denna bloomingeffekt. Det finns en begränsning i hur många elektroner en pixel kan lagra. Denna kapacitet kallas well capacity vilket man förstår är en passande beteckning när man tittar på hur pixlarna samlar upp dessa elektroner. När en elektron slås fri för att en foton reagerar med sillikon-materialet så lagras denna elektron djupt inne i utarmningsområdet i någonting som kallas för en potential well. När elektronerna har lagrats så skickas en strömpotential, ca en volt, in i electrodlagret för att ändra den elektrostatiska potentialen av det underliggande kislet. Detta gör det möjligt för kislet direkt under elektroden att bli en potential well som kan samla upp elektronerna som har släppts fria av de tillförda fotonerna. Nu när man har samlat upp pixlarna I brunnarna och exponeringstiden är slut stängs slutaren. Man höjer potentialen i elektroden till höger om de befintliga brunnsdelarna, så att man fördelar laddningarna över dubbelt så stora brunnsareor. Men då stänger man den tidigare brunnsdelens potential, så att all laddning uppsamlas i den nya brunnen. På detta sätt kan man föra fotoelektronerna stegvis till utläsningsregistret och därmed utläsa en bild. 33

34 Det finns några olika versioner av denna systematiska förflyttning för att flytta pixlarna till utläsningsregistret. Ovan visas principerna för fyrfasklockning och tvåfasklockning. En fyrfas-ccd har fyra individuella kisel-portal-elektroder elektroder i varje pixelcell medan en tvåfas-ccd har två. Frame Transfer, Full Frame Transfer & Interline Transfer Det finns två huvudsakliga pixelarrayer för hur en sensor överför sina pixeldata. I en Full Frame Transfer så är hela sensorytan ljuskänslig under exponeringstiden. Datan i pixlarna skiftas successivt till skift-registret. I en vanlig Frame Transfer så är halva sensorn bilden, den andra halvan är lagringsutrymme. Detta skapar en snabbare och mer effektivare informationssamling då bara en del av sensorn behöver jobba med processing av bilden mellan varje bild, men det blir också dyrare då det kräver en dubbelt så stor sensor. Interlne Transfer är lite annorlunda, där har man både en fotodiod och ett lagringsutrymme i varje pixelelement. När fotonerna registrerats av fotodioderna skiftas informationen över till den angränsande lagringsdelen av pixeln. Sen skiftas bildinformationen vidare. Mikrolins När man tittar på interline-konstruktionen så ser man att dess ljuskänslighet kan lida lite av den minskade mängden fotodioder. Därför kan man använda en mikrolins-uppsättning för att förbättra dess ljuskänslighet. 34

35 CCD/CMOS Vi nämnde i början att det finns två huvudtyper av sensorer och vi har översiktligt undersökt CCD- sensorns uppsättning. Vi ska nu kika på CMOS-sensorn. CMOS har till skillnad från CCD:n inte en skiftande överföringsstruktur utan har istället en individuell utläsning och förstärkning i varje pixel. Denna struktur medför att man kan få snabbare (simultan) utläsning. Färgregistrering Genom att bara mäta antalet fotoner som träffar en sensor får man bara reda på luminansen och inte vilken färg ljuset har. Färgen som ljus har beror på dess våglängd och för att kunna skilja på olika färger har man kommit på ett antal olika tekniker med olika för och nackdelar. Mosaik mönster (Bayer mosaik) Här sitter ett mosaikmönstrat filter framför sensorn så att varje pixel bara utsätts för en färg. Att det är lika många gröna filter som blåa och röda tillsammans beror på att det mänskliga ögat är känsligare för gröna färger. Nackdelen med här är att man förlorar en del information om färgen då den inte mäts till fullo vid varje pixel och ger då en lägre upplösning. Den slutgiltiga bilden skapas ofta genom att använda ett snitt hos närliggande pixlar (interpolering). + Billig - Förlorar färginformation + Liten 3 pass exponering Denna teknik använder ett roterade hjul med filter framför sensorn. För varje bild tas tre bilder efter varandra i snabb följd, en med varje filter. På detta sätt så får man tre färgläsningar för varje pixel. Nackdelen är att det blir en liten fördröjning mellan rotationerna och då kan motivet hinna röra på sig. Ett annat problem är att man nu får mekaniska delar som måste röra sig mycket snabbt vilket kan leda till små vibrationer som förvränger bilden och färgerna. + Mindre än 3 chip CCD - Rörliga delar + Full färginformation - Kräver tre bilder 35

36 3 chip CCD Innan ljuset når sensorn så delas det upp i de tre primärfärgerna av en prisma och sedan vidare till tre separata sensorer, en för varje färg. På så sätt undviks problemen med 3 pass exponering, det som blir problem här är att det behövs tre stycken sensorer vilket både blir dyrt och tar upp utrymme. Namnet är lite missvisande då detta används med CMOS. + Tre bilder samtidigt - Dyr + Full färginformation - Stor 3 lagerteknik För den här tekniken utnyttjas faktumet att olika våglängder absorberas på olika djup och har därför placerat ett lager med portar mellan varje lager silikon. På så sätt får man också här en mätning för varje primär färg per pixel. Nackdelen här är att ovanliggande nde lager med portar blockerar en del av ljuset från att nå ner till de undre lagren. + Full färginformation - Förlorar luminans + Liten Utläsning från CCD Tiden mellan att två bilder kan läsas kallas frame rate som anges ofta i fps, bilder per sekund. FPS beror på många olika variabler men en uppskattning kan göras genom följande. Approximate Frame Rate (fps) = Där N pixel är antalet pixlar som läses ur sensorn, T read är tiden det tar att läsa av en pixel och T exp är exponeringstiden. För att få en mer korrekt beräkning måste man dock ta hänsyn till flera variabler True Frame Rate (fps) = FAT (tid för att få bild) beror på tiden det tar att rensa ut laddningar ur det parallella registret (T PR ) före användning gånger antalet cykler detta utförs (N clear ), om kameran använder en mekanisk slutare tar det tid att öppna (T open ) och sedan stänga (T close ) denna och där emellan så är det exponeringstiden (T exp ): Frame Acquisition Time = (T PR N clear ) + T open + T exp + T close 36

37 FRT (tid att läsa bild) beror på tiden det tar att rensa ut laddningar ur det seriella registret (T SR ) före användning, tiden att skifta alla parallella rader (T row N row ), tiden för att förkasta seriell data (T SD ) gånger antalet pixlar som inte ska läsas (N discard ) och slutligen tiden för att konvertera (digitalisera) alla pixlar som ska läsas (t read N read ). Frame Read Time = T SR + (T row N row ) + (T SD N discard ) + (t read N read ) För att snabba på processen att läsa ut data kan man binda samman närliggande pixlar och läsa dessa tillsammans vilket gör bilden ljusstarkare, minskar brus och förbättrar SNR men med lägre upplösning. Ytterligare ett sätt är att använda två seriella register som tar varsin halva av det parallella registret. Sekventiell & simultan utläsning Med en CCD som använder frame- eller interline transfer så kan tläsningen ske på två olika sätt: sekventiellt eller simultant. Efter att den första bilden tagits och flyttats över till lagringsdelen i väntan på utläsning så kan man välja att direkt efter påbörja nästa exponering vilket ger en kontinuerlig ström av bilder. Om man använder de godtyckliga tiderna från diagrammen (sekventiell överst och simultan under) så får man ut 16,7 fps (3 bilder / sekund) med sekventiell läsning och 18.8 bilder per sekund (3 bilder / sekund) med simultan läsning. Sensorers egenskaper Brus Det finns tre sorts brus som kan uppstå på den här nivån: Läsnings Brus brus som skapas av de elektriska komponenterna Mörker Brus termisk energi i komponenterna (dark current) som ger extra elektroner, ökar med användningstiden då komponenterna blir varmare Foton Brus fotonerna i ljus är inte jämt fördelade vilket syns som brus 37

38 Dynamic Range Den dynamiska vidden (DR) för sensorn beräknas med portarnas max kapacitet (N sat, Full Well Capacity, FWC) samt det maximala bruset utan exponering (N noise, Läsnings Brus + Mörker Brus). Signal-to-Noise Ratio Signal-to-Noise Ratio (SNR) är inte att förväxla med DR. DR är sensorns maximala vidd av signal och SNR är förhållandet mellan utsignalen och bruset i denna. Signal-to-Noise Ratio = Verkningsgrad Verkningsgraden för sensorer mäts i quantum efficiency (QE) och är sensorns effektivitet att producera och avläsa elekonhål par från infallande fotoner vid olika våglängder. Dynamic Range = 20 log Man kan öka våglängdsomfånget som sensorn kan uppfatta genom att belägga den med ett lager UV känsligt material som absorberar UV strålning och sänder ut det som synligt ljus. Dessa material är helt transparanta vid andra våglängder. En annan teknik är Back Illumination och går ut på att man i stället belyser sensorn från dess baksida så att inte sensorns portar absorberar ljuset. Det är inte bara att vända på sensorn utan namnet refererar till att konstruktionen är i stort sätt bakvänd. Videosignalen Vårt öga fungerar så att det går en nervtråd från varje tapp och stav i ögat, alla tappar och stavar sänder parallellt. Detta blir en otrolig mängd nervtrådar och att använda en kabel för varje pixel i TV:n är inte ett hållbart alternativ. TV:n sänder istället seriellt. Detta innebär i princip att en kabel måste ge samma information som ögats tappar och stavar skickar genom en enorm mängd nervtrådar. Även om en TV inte har samma höga upplösning som ögat har. Det är en mycket stor mängd information som skall sändas i kabeln och det är endast en begränsad bandbredd som kan användas. Två andra faktorer som man måste ta hänsyn till är flimmereffekten och PHI-effekten. Flimmereffekten uppstår på grund av att ögats stavar som är mycket ljuskänsliga behöver en viss uppdateringsfrekvens i bilden för att ögats stavar inte ska uppfatta att det inte är ett konstant ljusflöde från TV:n. PHI-effekten är det ögats tappar som står för. De behöver nämligen en viss uppdatering av bilder för att det inte ska se ut som att det bara är stillbilder med en viss förändring i, vilket det i verkligheten är. För att förhindra flimmereffekten behövs en uppdateringsfrekvens på ungefär 50Hz och det behövs 25Hz för att förhindra PHI-effekten. 38

39 Genom att visa 50st bilder/sekunden så kan man förhindra båda dessa effekter men det kräver en mycket stor bandbredd. Man har istället löst problemet så att man delar upp en bild i två delar med varannan rad i varje del. Detta gör att TV:n visar 50hz men det är enbart 25 helbilder som syns. Men eftersom kabeln fungerar seriellt så är frågan hur varje pixel i TV:n vet vad den skall visa. Det är så att det är en elektronstråle (vidare fördjupning ges i kapitlet displayteknik) går rad för rad och uppdaterar bilden. För att detta skall vara möjligt är det en del viktig information som det är viktig att TV:n får, dels är det när det är dags för radbyte, horisontalsynk, och sedan är det när det är dags att börja om högst upp på sidan, vertikalsynk. Men det är också viktigt att elektronstålen stängs av när det är dags att utföra vertikal- och horisontalsynk. När elektronstrålen släcks under horisontalsynk kallas det linjesläckpuls och när den släcks för vertikalsynk så kallas den bildsläckpuls. Pratar vi om en svartvit TV så måste också ljusstyrkan, luminans, för varje pixel också förmedlas i signalen. Detta blir alltså 5 olika signaler som måste förmedlas i videosignalen för svart-vit video. I bilden ovan ser man hur en horisontell synkpuls är dold i videosignalen. Den säger helt enkelt till när det är dags för elektronstrålen att gå ned en rad. För den svenska standarden PAL sänds 625 rader varav 576 används till att rita upp bilden, de övriga raderna kan användas till annats så som text-tv. Men eftersom att halva bilden visas i varannan bild så ritas endast 312,5 rader upp 50 gånger per sekund. Vertikalsynk fungerar på ett liknande sätt men det hinner skickas 312,5 horisontella synkpulser för varje vertikalsynk puls. Detta eftersom att varje rad skall ha uppdaterats innan den börjar om från början överst på TV-bilden. Släckpulserna fungerar på ett sådant sätt att signalen för ljusstyrkan sätts till 0 vilket är svartare än svart och då stängs helt enkelt elektronstålen stängs av. För att man ska kunna skilja på de olika signalerna så har man givit släck- och synkpulserna en styrka från 0 till 0,3 volt och ljusstyrkan går från 0,3 till 0,7 volt. 0,7 volt ger vitt ljus och 0, 3volt ger svart ljus och allt där emellan ger en gråskala. På detta sätt kan TV-monitorn separera de olika signalerna och ge en korrekt avbildad bild. Hittills har bara den svenska, och stora delar av Europas, TV-standard nämnts nämligen PAL. En annan vanlig standard är NTSC och den har 525 horisontella linjer varav 480 är synliga och den uppdateras med en frekvens på 60Hz. Att bilden delas upp i två delar kallas interlaced och det kan ge en viss eftersläpning i bilden vid snabba rörelser. Denna effekt kan ge ett filmiskt intryck. En annan metod är progressive och då visas hela bilden två gånger och detta ger en mycket tydligare bild vid snabba rörelser men det kräver en dubbelt så hög frekvens i videosignalen eftersom att hela bilden måste ritas upp två gånger. 39

40 Färg-TV Idag har vi börjat använda färg-tv och då räcker det inte bara med att skicka en signal för ljusstyrka (luminans) utan det krävs krominans för röd, grön och blå färg. Krominansen skickas på en högre frekvens än luminansen. I monitorn så står röd för 30 % av luminansen, grön för 59 % av luminansen och blå endast för 11 % av luminansen. Med denna vetskap så behöver videosignalen inte innehålla någon information om krominansen för blå utan det kan räknas ut med hjälp av att veta krominans för röd och grön tillsammans med luminansen. Detta gör att man kan spara bandbredd. När man bytte till färg-tv så kunde de gamla TV-apparaterna fortfarande fungera med den nya standarden och det beror på att luminansen låg på en annan frekvens än krominansen. Olika typer av överföringar Nu har vi bara pratat om TV-signalen men det finns andra typer av överföringar idag. Många är säkert bekanta och här kommer lite kort fakta om dessa: TV-signal - Innehåller alla komponenter inkluderat ljud Komponent - Tre separata kablar. Luminans, R-Y, R-B Komposit - Alla komponenter i samma signal ljudet ligger separat S-video - Luminans och krominans ligger separat vilket ger en bättre signal än t.ex. komposit. VGA - Standard för datorer DVI - En standard som ofta används för att koppla datorer till LCD- eller plamsa-tv, finns både digitalt och analogt. HDMI - Digital överföring till plasma och projektorer m.m. HDMI klarar en mycket hög kvalitet på ljud och bild. Displayteknik: CRT CRT är en gammal teknik som har blivit utbyt i vardagshemmet. CRT används fortfarande i vissa kretsar. Svartvit CRT I en svartvit CRT skärm används en elektronaccelerator. Acceleratorn ligger tillsammans med fokuseringsspolar i en vakuumtub. Själva acceleratorn har en katod som värms upp resultatet blir att elektroner emitterar. Elektronerna accelereras ereras igenom en potensskillnad mellan katod och anoden. Elektronerna går igenom ett magnetisktfält (skapat av fokuseringsspolarna) vilket bestämmer deras riktning. Efter att elektronen fått sin fart och riktning träffar de den svartvita fluorescerade skärmen. 40

41 Färg CRT Till skillnad från den svartvita CRT använder den färgade CRTn en skuggmask. Vakuumtuben är nästintill uppbyggd som i den svartvita CRT tillskillnad att den använder 3 elektronacceleratorer. Skuggmask Skuggmasken som är den stora skillnaden fungerar så att den leder elektroner till rätt pixel så att inte elektronen som skulle visa grönt träffar den blåa pixeln. Trinitron Det finns olika varianter och ersättningar till skuggmasken. En är Trinitron en uppfinning från SONY. Fördelen med denna teknik är att man får en bättre bildkvalitet men på bekostnad av en högre kostnad. 41

42 In Line In Line är en blandning mellan Trinitronrör och skuggmask. Det heter In Line på grund av att elektron acceleratorerna ligger på en rad. Displayteknik: Platta skärmar TFT/LDC En LCD skärm är uppbyggd i olika lager där vi hittar underst en lysskälla, därefter kommer et polariserande filter som polariserar ljust. Ljuset kommer nu till ett lager av flyttande kristaller. Dessa kristaller styrs av olika komponenter som lägga olika spänningar på en skilda pixlar(avdelningar i kristallerna ), detta gör vid olika spänningar släpper kristallerna ut olika mycket ljus för varje enskild pixel. Detta görs av att kristallerna reducerar polarisationen i ljuset eller låter ljuset förbli polariserat. Desto mindre polarisation desto mer ljus kommer släppas igenom i ett senare lager. Färgfiltret som ligger efter kristallerna är uppdelade i varje pixel i sub-pixels (under- eller delpixel) där det finns en röd, blå och en grön pixel. Dessa tre del-pixlar lyser upp olika mycket beroende på hur mycket huvud-pixel har fått instruktioner att de ska göra. Sista lagret är själva glasytan vi ser när vi kollar på skärmen och den reflekterar inkommande ljus och stoppar inifrån kommande ljus som fortfarande är polariserat. Det följer att om en del av skärmen ska vara svart på ett specifikt område så blir inte ljuset avpolariserat i kristallagret vilket gör att sista lagret inte släpper ut något ljus. + Ger en ljusstark bild - Svårt att få svarta delar riktigt mörka och LCD skärmar blir väldigt varma. 42

43 Gas Plasma Plasma skärmar är också uppdelade i olika lager. Först har vi en bak och front panel vilka mellan sig skapar elektrisk spänning när aktiverad. Dessa paneler har elektroder som kommer att skapa spänningen till andra lagret vilket är där alla pixlar befinner sig. Varje pixel är uppdelade i 3 under-pixlar, varje pixel har en blå, grön eller röd under-pixel. Under-pixlarna har olika blandningar som ger olika färger. I varje underpixel finns fosforgas som när den joniseras av spänningen bild plasma. I denna process uppkommer ljus(även UV-ljus). Beroende på vilken pixel som ska lysa så läggs spänningen olika på olika delar av skärmen. Kontrollsystemet som bestämmer den varierande spänning kan på så sätt välja vilken färg som kan lysa på varje enskild pixel. Sist har vi glasytan där bilden kommer att vissas. Det är svårt att få en stark ljusstyrka på dessa skärmar på grund av att det inte går att ladda varje pixel hur mycket man vill. + Kan få svarta delar riktigt svarta - Man inte få någon ljusstark bild Jumbotron En jumbotron är förmodligen de stora skärmarna på husväggarna du ser reklam på. Dessa är uppbyggda med CRT-lampor (cathode ray tubes). Varje pixel kan vara uppbyggd på olika sätt ett exempel är en 4 x 4 cm pixel med 4 blå, 8 röda och 8 gröna CRTs. För att kontrollera vilken färg och vilken pixel som ska lysa sitter det en dator och organiserar allt. 43

44 Displayteknik: Projektion CRT-projektion CRT-projektion fungerar så att vi har tre projektioner en i varje färg grönt, blått och grönt. Så man kan tänka sig att vi har tre lager av ljus, där det som ska vara blått eller mindre blått projiceras av den blåa projektion osv. med de andra färgerna. När alla olikas färger träffar filmduken blandas färgerna och bildar den färgen man var ute efter. LCD system Använder man sig av en ljuskälla som delas in i tre färger av olika speglar som sedan kommer till sin respektive LCD. Vid LCD så samlas allt och projiceras till en rätt bild. DLP DLP har för varje pixel en spegel som ändras för hur mycket ljus som ska ut just för den pixeln från ljuskällan. Sen kommer ljuset till ett roterande färgfilter som ger ut bilden i olika färger. Hjulet snurrar så snabbt så det man ser är en korrekt bild. LCoS/D-ILA Fungerar som LCD förutom att man använder LCoS istället för LCD. Vi får ökad fyllnadsgrad på så sätt men vi tappar ljusstyrka på grund av att vi reflekterar ljuset. 44

45 Korrigeringar Färgkorrigerar, linjetäthet, scan size och fokus kan man korrigera på sin skärm via inställningar på skärmen, till hjälp kollar man på olika bilder på skärmen som vi ser här under. De inställningar man ska justera för att ändra utseendet på skärmen är blå-, grön-, rödfärg, gamma, svart och vit färg. Mäta ljus Hur man mäter ljus från en skärm görs igenom att observera och mäta ljusflöde, ljusstyrka, belysningsstyrka, luminans och ljusutbyte. Till hjälp använder men sig av olika mallar. Under oss ser vi några exempel. Därefter mäter man upp ljuset med olika instrument. Sampling och filter För att vi ska kunna behandla ljud såväl som bild i en dator så krävs det att vi gör om de analoga signalerna till digitala. Sättet vi gör detta kallas sampling. Sampling innebär att vi delar upp den analoga signalen i små bitar som vi sedan representerar med ettor och nollor. För att kunna göra detta så måste vi bland annat bestämma hur många sådana bitar vi ska ta från den analoga signalen varje sekund. Vi delar alltså upp den analoga signalen i ett visst antal samples per sekund och räknar ut medelvärdet för varje sådan sample. För att kunna räkna ut vad medelvärdet för varje litet sample är så måste vi även sätta en högsta och lägsta gräns för den digitala signalen. Detta gör vi eftersom ett digitalt värde endast kan anta ett visst antal värden. Till exempel så kan en fyra bitars digital signal endast innehålla värden mellan 0000 och 1111, alltså bara 16 olika värden. Och eftersom en analog signal kan anta vilket värde som helst så måste vi definiera vilket analogt värde som ska representeras av det digitala värdet 0000 samt vilket högst analoga värde som ska representeras av 1111(för en 4-bitars signal) ska vara. 45

Photometry is so confusing!!!

Photometry is so confusing!!! Photometry is so confusing!!! footlambert cd lux lumen stilb phot footcandle nit apostilb Don t Panic! There is The Hitchhiker s Guide to Radiometry & Photometry Finns på kurswebben. Utdelas på tentamen.

Läs mer

Kvalitetsmått: Skärpa

Kvalitetsmått: Skärpa Kvalitetsmått: Skärpa Metoder att mäta skärpa: Upplösningstest: Hur täta streckmönster syns i bilden? Subjektivt, begränsad information (Lab. 2) MTF: Fullständig information (Lab. 2) Upplösningstest med

Läs mer

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, 2014-08-19, 9-13, FB51

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, 2014-08-19, 9-13, FB51 KTH Tillämpad Fysik Tentamen i Teknisk Fotografi, SK380, 014-08-19, 9-13, FB51 Uppgifterna är lika mycket värda poängmässigt. För godkänt krävs 50 % av max. poängtalet. Hjälpmedel: Formelblad "Radiometriska

Läs mer

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i. SK1140, Fotografi för medieteknik. SK2380, Teknisk fotografi 2015-08-18, 8-13, FA32

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i. SK1140, Fotografi för medieteknik. SK2380, Teknisk fotografi 2015-08-18, 8-13, FA32 KTH Tillämpad Fysik Tentamen i SK1140, Fotografi för medieteknik SK2380, Teknisk fotografi 2015-08-18, 8-13, FA32 Uppgifterna är lika mycket värda poängmässigt. För godkänt krävs 50 % av max. poängtalet.

Läs mer

Sensorer i digitalkameror

Sensorer i digitalkameror Sensorer i digitalkameror Kretskort Minneskort Sensor Detektorelement (pixel). Typisk storlek: 2-5 m Typiskt antal: 5-20M Sensortyper i digitalkameror CCD (Charge Coupled Device) CMOS (Complementary Metal

Läs mer

Geometrisk optik. Syfte och mål. Innehåll. Utrustning. Institutionen för Fysik 2006-04-25

Geometrisk optik. Syfte och mål. Innehåll. Utrustning. Institutionen för Fysik 2006-04-25 Geometrisk optik Syfte och mål Laborationens syfte är att du ska lära dig att: Förstå allmänna principen för geometrisk optik, (tunna linsformeln) Rita strålgångar Ställa upp enkla optiska komponenter

Läs mer

Exempel på tentamensfrågor i Kursdelen Fotografi och Bild. OBS! Såvida inte annat sägs, motivera alla svar och förklara alla införda beteckningar!

Exempel på tentamensfrågor i Kursdelen Fotografi och Bild. OBS! Såvida inte annat sägs, motivera alla svar och förklara alla införda beteckningar! Exempel på tentamensfrågor i Kursdelen Fotografi och Bild Uppgifterna kan ge max 10p vardera. Hjälpmedel: Formelblad "Radiometriska och fotometriska storheter." (bifogad med tentamen) Räknedosa Observera:

Läs mer

Photometry is so confusing!!!

Photometry is so confusing!!! Photometry is so confusing!!! footlambert cd lux lumen stilb phot footcandle nit apostilb Don t Panic! There is The Hitchhiker s Guide to Radiometry & Photometry Finns på kurshemsidan. Utdelas på tentamen

Läs mer

Fotografering med digital systemkamera

Fotografering med digital systemkamera Fotografering med digital systemkamera Vad är en systemkamera? Som namnet antyder är det en kamera som ingår i ett system med t.ex. objektiv, filter, blixtar och mellanringar. Till skillnad från kompaktkameror,

Läs mer

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, 2014-06-04, 9-13, FB53

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, 2014-06-04, 9-13, FB53 KTH Tillämpad Fysik Tentamen i Teknisk Fotografi, SK380, 014-06-04, 9-13, FB53 Uppgifterna är lika mycket värda poängmässigt. För godkänt krävs 50 % av max. poängtalet. Hjälpmedel: Formelblad "Radiometriska

Läs mer

Introduktion till begreppet ortsfrekvens

Introduktion till begreppet ortsfrekvens Introduktion till begreppet ortsfrekvens Denna lilla skrift har tillkommit för att förklara begreppet ortsfrekvens, samt ge några exempel på beräkningar och omvandlingar som man kan behöva göra när man

Läs mer

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, 2013-05-22, 9-13, FB52

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, 2013-05-22, 9-13, FB52 KTH Tillämpad Fysik Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, 2013-05-22, 9-13, FB52 Uppgifterna är lika mycket värda poängmässigt. För godkänt krävs 50 % av max. poängtalet. Hjälpmedel: Formelblad "Radiometriska

Läs mer

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, 2012-05-29, 9-13, FB52

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, 2012-05-29, 9-13, FB52 KTH Tillämpad Fysik Tentamen i Teknisk Fotografi, SK380, 01-05-9, 9-13, FB5 Uppgifterna är lika mycket värda poängmässigt. För godkänt krävs 50 % av max. poängtalet. Hjälpmedel: Formelblad "Radiometriska

Läs mer

Digitalkamera. Fördelar. Nackdelar. Digital fotografering. Kamerateknik Inställningar. Långsam. Vattenkänslig Behöver batteri Lagring av bilder

Digitalkamera. Fördelar. Nackdelar. Digital fotografering. Kamerateknik Inställningar. Långsam. Vattenkänslig Behöver batteri Lagring av bilder Digital fotografering Kamerateknik Inställningar Digitalkamera Samma optik som en analog kamera Byt ut filmen mot en sensor, CCD Bästa digitala sensorn ca 150 Mpixel Vanliga systemkameror mellan 8-12 Mpixel

Läs mer

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i SK1140, Fotografi för medieteknik 2014-01-10, 8-13, FB54

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i SK1140, Fotografi för medieteknik 2014-01-10, 8-13, FB54 KTH Tillämpad Fysik Tentamen i SK1140, Fotografi för medieteknik 2014-01-10, 8-13, FB54 Uppgifterna är lika mycket värda poängmässigt. För godkänt krävs 50 % av max. poängtalet. Hjälpmedel: Formelblad

Läs mer

Geometrisk optik. Laboration

Geometrisk optik. Laboration ... Laboration Innehåll 1 Förberedelseuppgifter 2 Laborationsuppgifter Geometrisk optik Linser och optiska instrument Avsikten med laborationen är att du ska få träning i att bygga upp avbildande optiska

Läs mer

Objektiv. Skillnad i egenskaper mellan objektiv med olika brännvidder (småbild)

Objektiv. Skillnad i egenskaper mellan objektiv med olika brännvidder (småbild) Håll kameran rätt! För att minimera risken för skakningsoskärpa bör man alltid hålla kameran så stadigt som möjligt. Oftast håller man kameran som i mitten och till höger, med höger hand i kamerans grepp

Läs mer

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, 2012-08-14, 9-13, FB51

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, 2012-08-14, 9-13, FB51 KTH Tillämpad Fysik Tentamen i Teknisk Fotografi, SK380, 01-08-14, 9-13, FB1 Uppgifterna är lika mycket värda poängmässigt. För godkänt krävs 0 % av. poängtalet. Hjälpmedel: Formelblad "Radiometriska och

Läs mer

Tentamen i kurs DM1574, Medieteknik, gk, 2007-10-26, kl. 8-13, sal E33-36. Uppgifter i kursdelen Fotografi och bild.

Tentamen i kurs DM1574, Medieteknik, gk, 2007-10-26, kl. 8-13, sal E33-36. Uppgifter i kursdelen Fotografi och bild. Tentamen i kurs DM1574, Medieteknik, gk, 2007-10-26, kl. 8-13, sal E33-36. Uppgifter i kursdelen Fotografi och bild. Varje uppgift kan ge maximalt 10 poäng Hjälpmedel: Miniräknare. Formelblad Radiometriska

Läs mer

Lösningarna inlämnas renskrivna vid laborationens början till handledaren

Lösningarna inlämnas renskrivna vid laborationens början till handledaren Geometrisk optik Förberedelser Läs i vågläraboken om avbildning med linser (sid 227 241), ögat (sid 278 281), färg och färgseende (sid 281 285), glasögon (sid 287 290), kameran (sid 291 299), vinkelförstoring

Läs mer

OPTIK läran om ljuset

OPTIK läran om ljuset OPTIK läran om ljuset Vad är ljus Ljuset är en form av energi Ljus är elektromagnetisk strålning som färdas med en hastighet av 300 000 km/s. Ljuset kan ta sig igenom vakuum som är ett utrymme som inte

Läs mer

Hur jag tänker innan jag trycker på knappen? Lasse Alexandersson

Hur jag tänker innan jag trycker på knappen? Lasse Alexandersson Hur jag tänker innan jag trycker på knappen? Lasse Alexandersson Hur jag tänker innan jag trycker på knappen? Bländare = Skärpedjup Slutartid = Öppettid ISO = Förstärkning Hur jag tänker innan jag trycker

Läs mer

Optik. Läran om ljuset

Optik. Läran om ljuset Optik Läran om ljuset Vad är ljus? Ljus är en form av energi. Ljus är elektromagnetisk strålning. Energi kan inte försvinna eller nyskapas. Ljuskälla Föremål som skickar ut ljus. I alla ljuskällor sker

Läs mer

SK1140, Fotografi för medieteknik, HT14

SK1140, Fotografi för medieteknik, HT14 SK1140, Fotografi för medieteknik, HT14 9 föreläsn. & 3 labbar Kjell Carlsson, föreläsn./kursansvarig kjellc@kth.se Anders Liljeborg, labhandledn. Simon Winter, labhandledn. Vi kommer från Tillämpad fysik,

Läs mer

Föreläsning 3: Radiometri och fotometri

Föreläsning 3: Radiometri och fotometri Föreläsning 3: Radiometri och fotometri Radiometri att mäta strålning Fotometri att mäta synintrycket av strålning (att mäta ljus) Radiometri används t.ex. för: Effekt på lasrar Gränsvärden för UV Gränsvärden

Läs mer

LABORATION 1 AVBILDNING OCH FÖRSTORING

LABORATION 1 AVBILDNING OCH FÖRSTORING LABORATION 1 AVBILDNING OCH FÖRSTORING Personnummer Namn Laborationen godkänd Datum Labhandledare 1 (6) LABORATION 1: AVBILDNING OCH FÖRSTORING Att läsa före lab: Vad är en bild och hur uppstår den? Se

Läs mer

Grunderna i. Digital kamerateknik. SM3GDT Hans Sodenkamp SK3BG 2014-01-29

Grunderna i. Digital kamerateknik. SM3GDT Hans Sodenkamp SK3BG 2014-01-29 Grunderna i SM3GDT Hans Sodenkamp SK3BG 2014-01-29 Min resa genom Mpixel världen 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1 3 2MP Nanozoomer 4 Scanner 1,5GP Kamera20,5MP Kamera 3,6GP5 Iphone 8MP Serie1

Läs mer

Kursdelen Fotografi. Mera info på kursens hemsida! Kompendium: Carlsson, K. Teknisk Fotografi, 6:e upplagan, ca. 150:-

Kursdelen Fotografi. Mera info på kursens hemsida! Kompendium: Carlsson, K. Teknisk Fotografi, 6:e upplagan, ca. 150:- Kursdelen Fotografi Mera info på kursens hemsida! Kompendium: Carlsson, K. Teknisk Fotografi, 6:e upplagan, 2008. ca. 150:- Laborationsanvisningar: Finns tillgängliga som pdf-filer på kurswebben. Var går

Läs mer

Observera också att det inte går att både se kanten på fönstret och det där ute tydligt samtidigt.

Observera också att det inte går att både se kanten på fönstret och det där ute tydligt samtidigt. Om förstoringsglaset Du kan göra mycket med bara ett förstoringsglas! I många sammanhang i det dagliga livet förekommer linser. Den vanligast förekommande typen är den konvexa linsen, den kallas också

Läs mer

LJ-Teknik Bildskärpa

LJ-Teknik Bildskärpa Bildskärpa - Skärpedjup och fokus - Egen kontroll och fokusjustering - Extern kalibrering Bildskärpa, skärpedjup och fokus Brännpunkt och fokus Medan brännpunkt är en entydig term inom optiken, kan fokus

Läs mer

Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, , 9-13, FB52

Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, , 9-13, FB52 Tentamen i Teknisk Fotografi, SK380, 010-05-5, 9-13, FB5 Uppgifterna är lika mycket värda poängmässigt. För godkänt krävs 50 % av max. poängtalet. Hjälpmedel: Formelblad "Radiometriska och fotometriska

Läs mer

Föreläsning 14 och 15: Diffraktion och interferens i gitter, vanliga linser, diffraktiv optik och holografi

Föreläsning 14 och 15: Diffraktion och interferens i gitter, vanliga linser, diffraktiv optik och holografi Föreläsning 14 och 15: Diffraktion och interferens i gitter, vanliga linser, diffraktiv optik och holografi Ljusets vågnatur Ljus är elektromagnetiska vågor som rör sig framåt. När vi ritar strålar så

Läs mer

Såvida inte annat sägs, motivera alla svar och förklara alla införda beteckningar, gärna genom att rita figurer!

Såvida inte annat sägs, motivera alla svar och förklara alla införda beteckningar, gärna genom att rita figurer! KTH Tillämpad Fysik Tentamen i SK1140, Fotografi för medieteknik SK380, Teknisk fotografi 017-08-15, 8-13, FB5 Uppgifterna är lika mycket värda poängmässigt och är inte ordnade i svårighetsgrad. För godkänt

Läs mer

Ljuskällor. För att vi ska kunna se något måste det finnas en ljuskälla

Ljuskällor. För att vi ska kunna se något måste det finnas en ljuskälla Ljus/optik Ljuskällor För att vi ska kunna se något måste det finnas en ljuskälla En ljuskälla är ett föremål som själv sänder ut ljus t ex solen, ett stearinljus eller en glödlampa Föremål som inte själva

Läs mer

Geometrisk optik. Laboration FAFF25/FAFA60 Fotonik 2017

Geometrisk optik. Laboration FAFF25/FAFA60 Fotonik 2017 Avsikten med denna laboration är att du ska få träning i att bygga upp avbildande optiska system, såsom enkla kikare och mikroskop, och på så vis få en god förståelse för dessas funktion. Redogörelsen

Läs mer

Studieanvisning i Optik, Fysik A enligt boken Quanta A

Studieanvisning i Optik, Fysik A enligt boken Quanta A Detta är en något omarbetad version av Studiehandledningen som användes i tryckta kursen på SSVN. Sidhänvisningar hänför sig till Quanta A 2000, ISBN 91-27-60500-0 Där det har varit möjligt har motsvarande

Läs mer

Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, , 14-18, FB51

Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, , 14-18, FB51 Tentamen i Teknisk Fotografi, SK380, 010-08-19, 14-18, FB51 Uppgifterna är lika mycket värda poängmässigt. För godkänt krävs 50 % av max. poängtalet. Hjälpmedel: Formelblad "Radiometriska och fotometriska

Läs mer

Föreläsning 9 10: Bildkvalitet (PSF och MTF)

Föreläsning 9 10: Bildkvalitet (PSF och MTF) 1 Föreläsning 9 10: Bildkvalitet (PSF och MTF) Att mäta bildkvalitet Bildkvaliteten påverkas av både aberrationer och diffraktion, men hur ska vi mäta den? Enklast är att avbilda ett objekt beskriva hur

Läs mer

Instuderingsfrågor extra allt

Instuderingsfrågor extra allt Instuderingsfrågor extra allt För dig som vill lära dig mer, alla svaren finns inte i häftet. Sök på nätet, fråga en kompis eller läs i en grundbok som du får låna på lektion. Testa dig själv 9.1 1 Vilken

Läs mer

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i SK1140, Fotografi för medieteknik , 8-13

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i SK1140, Fotografi för medieteknik , 8-13 KTH Tillämpad Fysik Tentamen i SK1140, Fotografi för medieteknik 014-10-8, 8-13 Uppgifterna är lika mycket värda poängmässigt. För godkänt krävs 50 % av max. poängtalet. Hjälpmedel: Formelblad "Radiometriska

Läs mer

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, 2015-06-03, 9-13, FB53

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, 2015-06-03, 9-13, FB53 KTH Tillämpad Fysik Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, 2015-06-03, 9-13, FB53 Uppgifterna är lika mycket värda poängmässigt. För godkänt krävs 50 % av max. poängtalet. Hjälpmedel: Formelblad "Radiometriska

Läs mer

Geometrisk optik. Innehåll. Inledning. Litteraturhänvisning. Förberedelseuppgifter. Geometrisk optik

Geometrisk optik. Innehåll. Inledning. Litteraturhänvisning. Förberedelseuppgifter. Geometrisk optik Geometrisk optik Innehåll Inledning... 1 Litteraturhänvisning... 1 Förberedelseuppgifter... 1 Utförande 1. Undersökning av tunna positiva linser... 3 2. Undersökning av tunna negativa linser... 3 3. Galileikikaren...

Läs mer

Laboration i Geometrisk Optik

Laboration i Geometrisk Optik Laboration i Geometrisk Optik Stockholms Universitet 2002 Modifierad 2007 (Mathias Danielsson) Innehåll 1 Vad är geometrisk optik? 1 2 Brytningsindex och dispersion 1 3 Snells lag och reflektionslagen

Läs mer

λ = T 2 g/(2π) 250/6 40 m

λ = T 2 g/(2π) 250/6 40 m Problem. Utbredning av vattenvågor är komplicerad. Vågorna är inte transversella, utan vattnet rör sig i cirklar eller ellipser. Våghastigheten beror bland annat på hur djupt vattnet är. I grunt vatten

Läs mer

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i SK1140, Fotografi för medieteknik , 9-13, FB52-54

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i SK1140, Fotografi för medieteknik , 9-13, FB52-54 KTH Tillämpad Fysik Tentamen i SK1140, Fotografi för medieteknik 2013-10-30, 9-13, FB52-54 Uppgifterna är lika mycket värda poängmässigt. För godkänt krävs 50 % av max. poängtalet. Hjälpmedel: Formelblad

Läs mer

Grundläggande om kameran

Grundläggande om kameran Gatufotogruppen Sida 1 (5) Grundläggande om kameran De mest grundläggande principerna. Vilka typer av hänsyn som just gatufotografi kräver map kamerainställningar Christer Strömholm: Ögonblick kommer som

Läs mer

Om du tittar på dig själv i en badrumsspegel som hänger på väggen och backar ser du:

Om du tittar på dig själv i en badrumsspegel som hänger på väggen och backar ser du: Om du tittar på dig själv i en badrumsspegel som hänger på väggen och backar ser du: A.Mer av dig själv. B.Mindre av dig själv. C.Lika mycket av dig själv. ⱱ Hur hög måste en spegel vara för att du ska

Läs mer

för M Skrivtid i hela (1,0 p) 3 cm man bryningsindex i glaset på ett 2. två spalter (3,0 p)

för M Skrivtid i hela (1,0 p) 3 cm man bryningsindex i glaset på ett 2. två spalter (3,0 p) Tentamen i tillämpad Våglära FAF260, 2016 06 01 för M Skrivtid 08.00 13.00 Hjälpmedel: Formelblad och miniräknare Uppgifterna är inte sorteradee i svårighetsgrad Börja varje ny uppgift på ett nytt blad

Läs mer

Det finns två sätt att generera ljus på. Ge exempel på dessa och förklara vad som skiljer dem åt.

Det finns två sätt att generera ljus på. Ge exempel på dessa och förklara vad som skiljer dem åt. DEL 1 Bild Vi har alla sett en solnedgång färga himlen röd, men vad är det egentligen som händer? Förklara varför himlen är blå om dagen och går mot rött på kvällen. (Vi förutsätter att det är molnfritt)

Läs mer

Tentamen i Fotonik , kl

Tentamen i Fotonik , kl FAFF25-2015-03-20 Tentamen i Fotonik - 2015-03-20, kl. 14.00-19.15 FAFF25 - Fysik för C och D, Delkurs i Fotonik Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, godkänd formelsamling (t ex TeFyMa), utdelat formelblad.

Läs mer

Modellfoto utanför studion

Modellfoto utanför studion Modellfoto utanför studion Tre grunder för rätt exponering I det här dokumentet går jag igenom de tre byggstenarna för rätt exponering - bländare, slutartid och ISO. Glöm inte att prova med din kamera

Läs mer

Projektorobjektiv, MTF, aberrationer i projektorer, skärpedjup, Keystone, Scheimpflugvinkel

Projektorobjektiv, MTF, aberrationer i projektorer, skärpedjup, Keystone, Scheimpflugvinkel Projektorobjektiv, MTF, aberrationer i projektorer, skärpedjup, Keystone, Scheimpflugvinkel Optiken till en projektor ska fylla fem funktioner i. Den ska hand om så stor del av ljuset från lampan (eller

Läs mer

Föreläsning 9-10: Bildkvalitet (PSF och MTF)

Föreläsning 9-10: Bildkvalitet (PSF och MTF) 1 Föreläsning 9-10: Bildkvalitet (PSF och MTF) Att mäta bildkvalitet Bildkvaliteten påverkas av både aberrationer och diffraktion, men hur ska vi mäta den? Två vanliga mått är PSF (punktspridningsfunktionen)

Läs mer

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, , 9-13, FB52

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i Teknisk Fotografi, SK2380, , 9-13, FB52 KT Tillämpad Fysik Tentamen i Teknisk Fotografi, SK380, 0-05-4, 9-3, FB5 Uppgifterna är lika mycket värda poängmässigt. För godkänt krävs 50 % av max. poängtalet. jälpmedel: Formelblad "Radiometriska och

Läs mer

Övning 9 Tenta

Övning 9 Tenta Övning 9 Tenta 014-11-8 1. När ljus faller in från luft mot ett genomskinligt material, med olika infallsvinkel, blir reflektansen den som visas i grafen nedan. Ungefär vilket brytningsindex har materialet?

Läs mer

Figur 1: Figur 3.12 och 3.18 i Optics. Teckenkonventionen: ljus in från vänster, sträcka i ljusets riktning = positiv

Figur 1: Figur 3.12 och 3.18 i Optics. Teckenkonventionen: ljus in från vänster, sträcka i ljusets riktning = positiv Avbildningskvalitet Föreläsning 1 2: Sfärisk aberration och koma Repetition: brytning och avbildning i sfärisk yta och tunn lins Figur 1: Figur 3.12 och 3.18 i Optics. Teckenkonventionen: ljus in från

Läs mer

LABORATION 2 MIKROSKOPET

LABORATION 2 MIKROSKOPET LABORATION 2 MIKROSKOPET Personnummer Namn Laborationen godkänd Datum Assistent Kungliga Tekniska högskolan BIOX (5) Att läsa före lab: LABORATION 2 MIKROSKOPET Synvinkel, vinkelförstoring, luppen och

Läs mer

Vågrörelselära och optik

Vågrörelselära och optik Vågrörelselära och optik Kapitel 34 - Optik 1 Vågrörelselära och optik Kurslitteratur: University Physics by Young & Friedman (14th edition) Harmonisk oscillator: Kapitel 14.1 14.4 Mekaniska vågor: Kapitel

Läs mer

Först: Digitalfoto Fackuttryck. Programvredet. Vad betyder allt på programvredet? Kameran (forts).

Först: Digitalfoto Fackuttryck. Programvredet. Vad betyder allt på programvredet? Kameran (forts). Digital Fotokurs Kameran (allm., forts.), fotografering. Innehåll Kameran (forts). Copyright UmU/TFE. Exempel på tillämpning med landskapsfoto. Planering/komposition av ett Först: Digitalfoto Fackuttryck

Läs mer

FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 10,5 högskolepoäng, FK4009 Tisdagen den 17 juni 2008 kl 9-15

FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 10,5 högskolepoäng, FK4009 Tisdagen den 17 juni 2008 kl 9-15 FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 1,5 högskolepoäng, FK49 Tisdagen den 17 juni 28 kl 9-15 Hjälpmedel: Handbok (Physics handbook eller motsvarande) och räknare

Läs mer

Att måla med ljus - 3. Slutare och Bländare - 4. Balansen mellan bländare och slutartid - 6. Lär känna din kamera - 7. Objektiv - 9.

Att måla med ljus - 3. Slutare och Bländare - 4. Balansen mellan bländare och slutartid - 6. Lär känna din kamera - 7. Objektiv - 9. Av Gabriel Remäng Att måla med ljus - 3. Slutare och Bländare - 4. Balansen mellan bländare och slutartid - 6. Lär känna din kamera - 7. Objektiv - 9. ISO & Vitbalans - 10. Att måla med ljus Ordet fotografi

Läs mer

Figur 6.1 ur Freeman & Hull, Optics

Figur 6.1 ur Freeman & Hull, Optics 1 Föreläsning 12 Kameran Figur 6.1 ur Freeman & Hull, Optics Kameran är ett instrument som till vissa delar fungerar mycket likt ett öga. Kamerans optik, det så kallade kameraobjektivet, motsvarar ögats

Läs mer

KAMERANS TEKNISKA DETALJER

KAMERANS TEKNISKA DETALJER KAMERANS TEKNISKA DETALJER Ljus & exponering Blinkningen Reglerar tiden slutaren är öppen. Styrs av ljustillgången & kontrolleras med hjälp av ljusmätaren. Pupillen Slutartid Bländare Reglerar mängden

Läs mer

Fotografera mera! Carita Holmberg

Fotografera mera! Carita Holmberg Fotografera mera! Carita Holmberg Gyllene snittet - harmoni Gyllene snittet är ett sätt att dela in en sträcka eller en yta i harmoniska proportioner. Gyllene snittet: fi= φ = a/b = 1,618... En sträcka

Läs mer

Videosignalen. Blockdiagram över AD omvandling (analogt till digitalt)

Videosignalen. Blockdiagram över AD omvandling (analogt till digitalt) Videosignalen Analog/digital Även om vi idag övergår till digital teknik när vi ska insamla, bearbeta och spara videomaterial, så är dock vår omvärld analog. Det innebär att vi i videokameran och TV monitorn

Läs mer

Figur 1: Figur 3.12 och 3.18 i Optics. Teckenkonventionen: ljus in från vänster, sträcka i ljusets riktning = positiv

Figur 1: Figur 3.12 och 3.18 i Optics. Teckenkonventionen: ljus in från vänster, sträcka i ljusets riktning = positiv Avbildningskvalitet Föreläsning 1-2: Sfärisk aberration och koma Repetition: brytning och avbildning i sfärisk yta och tunn lins Figur 1: Figur 3.12 och 3.18 i Optics. Teckenkonventionen: ljus in från

Läs mer

Grundläggande om kameran

Grundläggande om kameran Gatufotogruppen Sida 1 (6) Grundläggande om kameran De mest grundläggande principerna. Vilka typer av hänsyn som just gatufotografi kräver map kamerainställningar Christer Strömholm: Ögonblick kommer som

Läs mer

Lär känna din kamera. Karl Mikaelsson Oscar Carlsson October 27, 2012

Lär känna din kamera. Karl Mikaelsson Oscar Carlsson October 27, 2012 Lär känna din kamera Karl Mikaelsson derfian@hamsterkollektivet.se Oscar Carlsson oscar.carlsson@gmail.com October 27, 2012 Vad är en exponering? Slutartid + Bländartal + ISO Slutartid 1 500s = 0.002s,

Läs mer

Kamerans sensor. I kameran sitter bildsensorn som består av en rektangulär platta med miljontals små ljuskänsliga halvledare av CCD eller CMOS typ.

Kamerans sensor. I kameran sitter bildsensorn som består av en rektangulär platta med miljontals små ljuskänsliga halvledare av CCD eller CMOS typ. Kamerans sensor I kameran sitter bildsensorn som består av en rektangulär platta med miljontals små ljuskänsliga halvledare av CCD eller CMOS typ. Objektivet projicerar en bild på sensorn och varje liten

Läs mer

LABORATION 2 MIKROSKOPET

LABORATION 2 MIKROSKOPET LABORATION 2 MIKROSKOPET Personnummer Namn Laborationen godkänd Datum Assistent Kungliga Tekniska högskolan BIOX 1 (6) LABORATION 2 MIKROSKOPET Att läsa i kursboken: sid. 189-194 Förberedelseuppgifter:

Läs mer

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i. SK1140, Fotografi för medieteknik. SK2380, Teknisk fotografi , 8-13, FB52

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i. SK1140, Fotografi för medieteknik. SK2380, Teknisk fotografi , 8-13, FB52 KTH Tillämpad Fysik Tentamen i SK1140, Fotografi för medieteknik SK380, Teknisk fotografi 016-08-16, 8-13, FB5 Uppgifterna är lika mycket värda poängmässigt. För godkänt krävs 50 % av max. poängtalet.

Läs mer

Fotoelektriska effekten

Fotoelektriska effekten Fotoelektriska effekten Bakgrund År 1887 upptäckte den tyska fysikern Heinrich Hertz att då man belyser ytan på en metallkropp med ultraviolett ljus avges elektriska laddningar från ytan. Noggrannare undersökningar

Läs mer

Föreläsning 8: Linsdesign

Föreläsning 8: Linsdesign 1 Föreläsning 8: Linsdesign Linsdesign Att välja linser med rätt krökningsradier på ytorna och av rätt material. Förutom paraxiala egenskaper såsom objekt- och bildavstånd och förstoring, så ställs andra

Läs mer

4. Allmänt Elektromagnetiska vågor

4. Allmänt Elektromagnetiska vågor Det är ett välkänt faktum att det runt en ledare som det flyter en viss ström i bildas ett magnetiskt fält, där styrkan hos det magnetiska fältet beror på hur mycket ström som flyter i ledaren. Om strömmen

Läs mer

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i. SK1140, Fotografi för medieteknik , 8-13

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i. SK1140, Fotografi för medieteknik , 8-13 KTH Tillämpad Fysik Tentamen i SK1140, Fotografi för medieteknik 2016-03-24, 8-13 Uppgifterna är lika mycket värda poängmässigt. För godkänt krävs 50 % av max. poängtalet. Hjälpmedel: Formelblad "Radiometriska

Läs mer

Instrumentoptik, anteckningar för föreläsning 4 och 5 (CVO kap. 17 sid , ) Retinoskopet

Instrumentoptik, anteckningar för föreläsning 4 och 5 (CVO kap. 17 sid , ) Retinoskopet Instrumentoptik, anteckningar för föreläsning 4 och 5 (CVO kap. 17 sid 345-353, 358-362) Retinoskopet Utvecklat från oftalmoskopi under slutet av 1800-talet. Objektiv metod för att bestämma patientens

Läs mer

Mätning av fokallängd hos okänd lins

Mätning av fokallängd hos okänd lins Mätning av fokallängd hos okänd lins Syfte Labbens syfte är i första hand att lära sig hantera mätfel och uppnå god noggrannhet, även med systematiska fel. I andra hand är syftet att hantera linser och

Läs mer

Året närmar sig sitt slut så nu tittar vi på hur man fotar nyårets fyrverkerier!

Året närmar sig sitt slut så nu tittar vi på hur man fotar nyårets fyrverkerier! Året närmar sig sitt slut så nu tittar vi på hur man fotar nyårets fyrverkerier! Inledningsbilden är naturligtvis hämtad från förra årets sammanslagning av Envikens- & Svärdsjöförsamlingar till ett gemensamt

Läs mer

Sammanfattning: Fysik A Del 2

Sammanfattning: Fysik A Del 2 Sammanfattning: Fysik A Del 2 Optik Reflektion Linser Syn Ellära Laddningar Elektriska kretsar Värme Optik Reflektionslagen Ljus utbreder sig rätlinjigt. En blank yta ger upphov till spegling eller reflektion.

Läs mer

En överblick över tekniken bakom fotografering...

En överblick över tekniken bakom fotografering... En överblick över tekniken bakom fotografering... Av: Anders Oleander AFFE - akademiska fotoföreningen exponerarna // Högskolan i Kalmar 1 Innehåll: Sidnummer: Bilduppbyggnad svart/vit film 3 Kamerafunktion

Läs mer

Tentamen i Fotonik , kl

Tentamen i Fotonik , kl FAFF25 FAFA60-2016-05-10 Tentamen i Fotonik - 2016-05-10, kl. 08.00-13.00 FAFF25 Fysik för C och D, Delkurs i Fotonik FAFA60 Fotonik för C och D Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, godkänd formelsamling

Läs mer

Optik, F2 FFY091 TENTAKIT

Optik, F2 FFY091 TENTAKIT Optik, F2 FFY091 TENTAKIT Datum Tenta Lösning Svar 2005-01-11 X X 2004-08-27 X X 2004-03-11 X X 2004-01-13 X 2003-08-29 X 2003-03-14 X 2003-01-14 X X 2002-08-30 X X 2002-03-15 X X 2002-01-15 X X 2001-08-31

Läs mer

1. Betrakta en plan harmonisk elektromagnetisk våg i vakuum där det elektriska fältet E uttrycks på följande sätt (i SI-enheter):

1. Betrakta en plan harmonisk elektromagnetisk våg i vakuum där det elektriska fältet E uttrycks på följande sätt (i SI-enheter): FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 10,5 högskolepoäng, FK4009 Måndagen den 5 maj 2008 kl 9-15 Hjälpmedel: Handbok (Physics handbook eller motsvarande) och räknare.

Läs mer

Vågfysik. Geometrisk optik. Knight Kap 23. Ljus. Newton (~1660): ljus är partiklar ( corpuscles ) ljus (skugga) vs. vattenvågor (diffraktion)

Vågfysik. Geometrisk optik. Knight Kap 23. Ljus. Newton (~1660): ljus är partiklar ( corpuscles ) ljus (skugga) vs. vattenvågor (diffraktion) Vågfysik Geometrisk optik Knight Kap 23 Historiskt Ljus Newton (~1660): ljus är partiklar ( corpuscles ) ljus (skugga) vs. vattenvågor (diffraktion) Hooke, Huyghens (~1660): ljus är ett slags vågor Young

Läs mer

Rätt exponering. Välkommen till kompromissernas värld. Mätmetoder

Rätt exponering. Välkommen till kompromissernas värld. Mätmetoder 1 Rätt exponering Välkommen till kompromissernas värld Vad är rätt exponering? En korrekt exponering kan i allmänhet ses på histogrammet på displayen baktill på kameran. Om histogrammet symmetriskt täcker

Läs mer

Gauss Linsformel (härledning)

Gauss Linsformel (härledning) α α β β S S h h f f ' ' S h S h f S h f h ' ' S S h h ' ' f f S h h ' ' 1 ' ' ' f S f f S S S ' 1 1 1 S f S f S S 1 ' 1 1 Gauss Linsformel (härledning) Avbilding med lins a f f b Gauss linsformel: 1 a

Läs mer

KTH Teknikvetenskap. Foto-lab 1. Fotografering med ateljékamera. Kurs: SK2380, Teknisk Fotografi

KTH Teknikvetenskap. Foto-lab 1. Fotografering med ateljékamera. Kurs: SK2380, Teknisk Fotografi KTH Teknikvetenskap Foto-lab 1 Fotografering med ateljékamera Kurs: SK2380, Teknisk Fotografi Kjell Carlsson Tillämpad Fysik, KTH, 2010 2 För att uppnå en god förståelse och inlärning under laborationens

Läs mer

Grundredigering i Photoshop Elements. Innehåll. Lennart Elg Grundredigering i Elements Version 2, uppdaterad 2012-09-14

Grundredigering i Photoshop Elements. Innehåll. Lennart Elg Grundredigering i Elements Version 2, uppdaterad 2012-09-14 Grundredigering i Photoshop Elements Denna artikel handlar om grundläggande fotoredigering i Elements: Att räta upp sneda horisonter och beskära bilden, och att justera exponering, färg och kontrast, så

Läs mer

Ljusmätning 1 "Mäta i handen i skugga". Med handhållen ljusmätare för befintligt ljus så finns en metod som är mycket enkel, snabb och fungerar till de flesta genomsnittliga motiv: att "mäta i handen i

Läs mer

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i SK1140, Fotografi för medieteknik , 8-13

KTH Tillämpad Fysik. Tentamen i SK1140, Fotografi för medieteknik , 8-13 KTH Tillämpad Fysik Tentamen i SK1140, Fotografi för medieteknik 2015-01-08, 8-13 Uppgifterna är lika mycket värda poängmässigt. För godkänt krävs 50 % av max. poängtalet. Hjälpmedel: Formelblad "Radiometriska

Läs mer

Föreläsning 11 (kap i Optics)

Föreläsning 11 (kap i Optics) 45 Föreläsning 11 (kap 5.7-5.8 i Optics) Hittills har vi behandlat avbildningen i sig, dvs. var bilden av ett objekt hamnar och vilken förstoring det blir. Det finns också andra krav man kan ställa på

Läs mer

Övning 9 Tenta från Del A. Vägg på avståndet r = 2.0 m och med reflektansen R = 0.9. Lambertspridare.

Övning 9 Tenta från Del A. Vägg på avståndet r = 2.0 m och med reflektansen R = 0.9. Lambertspridare. Övning 9 Tenta från 2016-08-24 Del A 1.) Du lyser med en ficklampa rakt mot en vit vägg. Vilken luminans får väggen i mitten av det belysta området? Ficklampan har en ljusstyrka på 70 cd och du står 2.0

Läs mer

EXPERIMENTELLT PROBLEM 2 DUBBELBRYTNING HOS GLIMMER

EXPERIMENTELLT PROBLEM 2 DUBBELBRYTNING HOS GLIMMER EXPERIMENTELLT PROBLEM 2 DUBBELBRYTNING HOS GLIMMER I detta experiment ska du mäta graden av dubbelbrytning hos glimmer (en kristall som ofta används i polariserande optiska komponenter). UTRUSTNING Förutom

Läs mer

Digital bild & sportfiske. Lektion 1:1/5 Kameran funktioner och hur man exponerar rätt

Digital bild & sportfiske. Lektion 1:1/5 Kameran funktioner och hur man exponerar rätt Digital bild & sportfiske Lektion 1:1/5 Kameran funktioner och hur man exponerar rätt Från exponering till bild Det finns grovt räknat endast tre faktorer som påverkar den slutliga exponeringen. Från exponering

Läs mer

Projekt 6. Fourieroptik Av Eva Danielsson och Carl-Martin Sikström

Projekt 6. Fourieroptik Av Eva Danielsson och Carl-Martin Sikström Projekt 6. Fourieroptik Av Eva Danielsson och Carl-Martin Sikström Introduktion I detta experiment ska vi titta på en verklig avbildning av fouriertransformen. Detta ska ske med hjälp av en bild som projiceras

Läs mer

Vi är beroende av ljuset för att kunna leva. Allt liv på jorden skulle ta slut och jordytan skulle bli öde och tyst om vi inte hade haft ljus.

Vi är beroende av ljuset för att kunna leva. Allt liv på jorden skulle ta slut och jordytan skulle bli öde och tyst om vi inte hade haft ljus. Källa: Fysik - Kunskapsträdet Vi är beroende av ljuset för att kunna leva. Allt liv på jorden skulle ta slut och jordytan skulle bli öde och tyst om vi inte hade haft ljus. Ljusets natur Ljusets inverkan

Läs mer

Laboration i Fourieroptik

Laboration i Fourieroptik Laboration i Fourieroptik David Winge Uppdaterad 30 januari 2015 1 Introduktion I detta experiment ska vi titta på en verklig avbildning av Fouriertransformen. Detta ska ske med hjälp av en bild som projiceras

Läs mer