FOTOĞRAF FİLMLERİ VE SENSÖRLER

Fotoğraf, yüzeyin pozlanmasıyla elde edilen bir yöntemdir Fotoğraf, yüzeyin pozlanmasıyla elde edilen bir yöntemdir. Işık objektiften geçer ve karanlık ortam sağlayan kameranın içinde bulunan ışığa duyarlı yüzey (emülsiyon tabakası) üzerinde, yani filmde bir görüntü oluşturur.

Fotoğrafçılığın başladığı ilk yıllarda, plastik şerit yerine cam kullanılırdı. Daha sonra film 1870'te jelatin emülsiyonun kullanılmasıyla başladı. 1975’ten sonra ise filmlerin yerini dijital makinelerin filmi denilen (CCD, CMOS sensörler) yarı iletken malzemeden yapılmış aygıtlar almıştır.

Film yıkama ve filmlerin banyo/baskı süreçleri tamamen ortadan kaldırılarak, fotoğrafların basit bir bağlantıyla bilgisayara kaydedilmesi, fotoğrafın bulunuşundan sonraki en büyük devrim olarak görülmektedir.

Bu durum, günümüzde film üreten markaların yavaş yavaş dijital sisteme geçmesine, siyah-beyaz, renkli ve pozitif filmler gittikçe daha az üretilmeye başlamasına ve film üretiminin durma noktasına gelmesine neden oldu.

Filmler, görüntüyü sağlamak için ışığa karşı duyarlı hale getirilmiş malzemedir. Bu malzemeler, objektiften geçen görüntünün kalıcılığını sağlamak amacıyla saydam bir taşıyıcı üzerine sürülmüş ışığa karşı duyarlı (jelâtin içerisine emdirilmiş gümüş bileşiklerinden) maddeden oluşur.

Filmler, ışığa duyarlı kimyasal maddeler ile kaplanmış geçirimli yüzeylerdir. Asetat zemin üzerine gümüşlü ya da kromlu bileşikler sürerek elde edilir.

Duyarkat : Jelatin içerisine emdirilmiş gümüş halojen bileşenlerinden oluşur. Dolayısıyla ışığa duyarlı madde duyarkatta yer alır.

Filmlerin Sınıflandırması Boyutlarına Göre Hızlarına Göre

Boyutlarına Göre Film boyutları büyüdükçe fotoğraf baskılarında ve görüntülerinde keskinlik artar. Film boyutları küçüldükçe baskılarda ve görüntülerde keskinlik azalır.

10x12,5 cm, 20x25 cm ve daha büyük boy filmlerdir. Büyük boy filmler (yaprak filmler) 10x12,5 cm, 20x25 cm ve daha büyük boy filmlerdir. Orta boy filmler Roll fimler yani 4,5 veya 6cm genişliğinde 80cm uzunluğunda şerit halindeki filmlerdir.

18x24 mm veya 24x36 mm (35 mm) boyutlarındaki filmlerdir. Küçük boy filmler (35 mm filmler) 18x24 mm veya 24x36 mm (35 mm) boyutlarındaki filmlerdir. Minyatür boy filmler C110 denilen filmler minyatür filmler sınıfına girer.

Büyük format makineler, Orta format makineler, Küçük format makineler FOTOĞRAF MAKİNELERİNİN SINIFLANDIRILMASI Büyük format makineler, Orta format makineler, Küçük format makineler

FOTOĞRAF MAKİNELERİNİN SINIFLANDIRILMASI Fotoğraf makinelerinin sınıflandırılması da film boyutlarına göre yapılmaktadır. Bu sınıflandırmaya göre; Büyük boy film kullanan makineler büyük format makineler, orta boy film kullanan makineler orta format makineler, küçük boy film kullanan makineler ise küçük format makineler olarak adlandırılır.

Hızlarına Göre Filmler Film hızları arttıkça; Işık ihtiyacı azalır. Pozlama süresi azalır. Fotoğrafı oluşturan en küçük nokta yani grenler büyür. Grenlerin büyük olması fotoğrafın baskısında keskinliğin azalmasına neden olur. Film hızları azaldıkça; Işık ihtiyacı artar. Pozlama süresi uzar. Grenler küçülür.

Yavaş (16-40 ASA* ) filmler Poz süresi uzundur. Film üzerinde fotoğrafı oluşturan gerenleri çok küçük olduğundan baskılarda yüksek keskinlik verirler . Işık sorunu olmayan yerlerde veya durağan konuların çekimlerinde kullanılırlar.

Orta Hızlı ( 50-100 ASA* ) En çok kullanılan film hızıdır. Normal bir görüntü ve keskinlik verirler. Daha çok dış çekimlerde durağan veya az hareketli konular için uygundur.

Hızlı Filmler (125-400 ASA* ) Fazla hareketli konuların fotoğraflarının çekiminde veya uygun ışık koşullarının olmadığı zamanlarda kullanılırlar. Net ve güzel görüntü verirler. İri grenli olduklarından fazla büyütülmeğe gelmezler ve bu filmden yapılan baskıların keskinliği azalır. Poz zamanı genişliği çoktur. Manzara portre ve natürmort fotoğrafları çekimine en uygun filmlerdir.

Çok Hızlı ( 800-3200 ASA* ) Çok hareketli konuların veya gece fotoğraflarının çekimlerinde kullanılır. Grenleri çok iri olduğundan bu tür filmlerden üretilen baskıların keskinliği daha da azalır. Yeterince aydınlanmamış kapalı mekan çekimlerinde kullanılır.

ASA değerleri aritmetik dizi özelliği gösterir ASA değerleri aritmetik dizi özelliği gösterir. 100 ASA'lık bir film 50 ASA'lı filmden iki katı daha duyarlıdır. ASA: 12 - 50 - 64 - 100 - 160 - 400 - 800

DSLR MAKİNELERDE SENSÖRLER

SENSÖR NEDİR? Fotoğraf makinelerinde filmin yerini alan ve görüntüyü oluşturan pikselleri üzerinde barındıran alana sensör denir. Analog makinede film neyse dijitalde de sensör odur. Görüntüyü kaydederek işlemciye gönderen ve üzeri ışığa duyarlı piksellerden oluşan alandır.

PİKSEL NEDİR? Piksel-(İngilizce Pixel - PICture ELement, yani "resim öğesi") sözcüklerinin harflerinden türetilmiştir. Picture Cell (resim hücresi) diyenlerde var.

Dijital görüntünün en küçük öğesi ve sensör üzerinde görüntüyü oluşturan çok sayıdaki küçük ışık noktacığıdır. Pikseller o kadar küçüktür ki, boyutları ancak mikronla ölçülür. Mikron metrenin milyonda biridir veya milimetrenin binde biri.

Sivri uçlu bir kalemle cümlemizin sonuna koyacağımız noktanın 500 mikron olduğunu düşünürsek,  mikronun küçüklüğünü daha iyi anlamış oluruz. İşte bir piksel 2 ile 10 mikron büyüklüğündedir. (Buradan her sensör üzerindeki piksel büyüklüğünün aynı olmadığını çıkarabiliriz.)

Üstelik bu kadar küçük noktacık üzerine sabit kırmızı, yeşil veya mavi filtre yerleştirilir. Bu renkler, sanki  bir satranç tahtasının üzerindeki her bir karede kırmızı, yeşil veya mavi renkten biri gelecek şekilde dizilir. İşte bu sensör üzerindeki piksellerin bir milyon tanesine mega piksel adını veriyoruz.

İşte bu mega pikseller sensörümüzün üzerine son derece düzenli olarak dizilmiş milyonlarca pikselin adıdır. Bizler deklanşöre bastığımız an, saniyenin bilmem kaç binde biri gibi kısa zamanda o milyonlarca piksel, elektronik devreler yardımıyla, renklerle yüklenirler ve o renklerin milyonlarcası bir araya gelerek görüntüyü oluşturur.

Makinemizin 5 MP olması, sensörümüzün 5 milyon pikselden oluştuğunu gösterir. Yani sensörümüzde düzenli olarak yerleşmiş 2560 yatay, 1920 de dikey piksel vardır. Bu da ikisinin de çarpımı olan yaklaşık 5 milyon piksel anlamına gelir. 

Sensörlerde aydınlık bir görüntü yüksek, karanlık bir görüntü ise düşük elektrik yükü ile tarif edilir. Bu yöntem ile kaydedilen görüntü sadece siyah beyaz fotoğraf oluşturur. Renkli görüntüyü oluşturmak için dijital fotoğraf makinesi sadece ışık seviyesini değil ayrıca her renk ışığın da miktarını ölçer.

SENSÖRLERİN BÜYÜKLÜĞÜ Filmlerden hatırlarsanız film boyutumuz ne kadar büyükse, görüntümüzün kalitesi ve büyütülebilme olanağı o kadar fazlaydı. Aynı şey sensörler için de geçerlidir. Sensörümüzün büyüklüğü ne kadar fazlaysa görüntümüzün kalitesi ve büyüklüğü de o kadar fazla olur.

Sensörlerin 2 tür büyüklüğü vardır, birincisi MP açısından büyüklüğü, ikincisi ise fiziki olarak büyüklüğü. Fiziki olarak aynı boyutta olan 2 sensörden biri 8, diğeri 10 MP büyüklüğünde olabilir.

Elimizde 8 MP lik fotoğraf çeken, biri compakt, diğeri DSLR iki makine olsun. İkisi de aynı boyutta çekiyor, o zaman neden çok para verip DSLR makine alayım? diye düşünenler çıkabilir. Compakt makinelerin sensörleri DSLR lere göre bir hayli küçüktür. Bunlarda 8 milyon piksel dar bir alana sıkıştırılmıştır ve doğal olarak piksel boyutları daha da küçüktür. Diğer makinede yine 8 milyon piksel daha geniş bir alana dizilmiştir, yani piksel boyutları daha da büyüktür.

Unutmayalım, büyük boyutlu sensörün pikselleri de daha büyük olduğu için yüzeyine düşen fotonları ışığı daha kolay ve doğru bir şekilde yakalayıp ölçer, bu da sensöre daha büyük dinamik aralık sağlar. Küçük piksellerde enerji dağılımından kaynaklanan ısı fazlalığı ve dar alanda piksel sayısının artması piksel başına düşen ışık miktarını azaltacağından kumlanma etkisi veren noise üretiminde artış olacaktır.

Sensörlerin ikinci büyüklüğü fiziki büyüklükleridir Sensörlerin ikinci büyüklüğü fiziki büyüklükleridir. Dijital teknolojinin en çok zorlandığı alanlardan birisi yıllardır film boyutu olan 24x36 mm boyutunda sensör üretemiyor olmasıydı. Yeni nesil makinelerde bu sorun aşılmaya çalışılıyorsa da sistem hala çok pahalı. Birçoğumuzun full frame adı verilen 24x36 mm boyutlu sensöre geçişi daha uzun zaman alacak gibi.

Ortalama ve yaklaşık olarak düşünürsek küçük compakt makinelerin fiziki sensör boyutu 8x6 mm, DSLRmakinelerin ise 23x15 mm civarındadır. Yukarıda belirttiğim gibi full frame DSLR makinelerde bu ölçü 24x36 mm. ye yükselmiştir. Özetle fiziki olarak büyük olan sensörlerin pikselleri de büyük olacağından, bu sensörlerdeki ışığa duyarlı alanlar çok daha fazla olur. Bu da daha detaylı ve iyi fotoğraf anlamına gelir.

SENSÖR ÇEŞİTLERİ Sensörlerde piksel sayısı kadar elektronik devre vardır ve devrelerin kullanımı belli bir enerji gerektirir. Bu enerji karşılama durumuna göre dünyada sensörler iki şekilde üretilmiştir. 1- CCD (Charge Coupled Device) 2- CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)

Dünyada CCD sensörler daha yaygındır Dünyada CCD sensörler daha yaygındır. Nikon bu tür sensörleri kullansa da son ürettiği D2 modelinde CMOS sensöre geçmiştir.Canon ise CMOS sensörün öncülüğünü yapmakta ve EOS 30Dden sonra bütün modellerinde bu sensörü kullanmaktadır. Hayatımıza yeni giren X3 Foveon sensörlerinin öncüsü ise Sigma'dır ve ilk uygulamasını SD 14 modeliyle dünyaya sunmuştur. Bu sensörlerin arasındaki farkı özetle şu şekilde anlatabiliriz.

CCD sensörler piksellerdeki voltaj bilgisini algılayıcının dışında bir ünitede inceler. Çip dışında yaptığı incelemenin gerektirdiği ekstra enerji tüketiminin pil ömrünü kısaltmasını da değişik piller üreterek halletmeye çalıştılar. CCD'ler CMOS'a göre yaklaşık 100 kat daha fazla enerji tüketir. Bu nedenle daha fazla ısınır ve bu da noise üretimini arttırır.

CCD sensörler piksellerdeki voltaj bilgisini algılayıcının dışında bir ünitede inceler. Çip dışında yaptığı incelemenin gerektirdiği ekstra enerji tüketiminin pil ömrünü kısaltmasını da değişik piller üreterek halletmeye çalıştılar. CCD'ler CMOS'a göre yaklaşık 100 kat daha fazla enerji tüketir. Bu nedenle daha fazla ısınır ve bu da noise üretimini arttırır.

CMOS sensörlerde ise bu işlem çipin üzerinde incelenir CMOS sensörlerde ise bu işlem çipin üzerinde incelenir. Bu da daha az enerji kullanımı demektir. Az enerji pillerin uzun süre kullanımına yol açar ve az enerji az ısı oluşturduğu için CMOS sensörler daha az noise üretir. Özellikle yüksek asalı çekimlerde bu durum belirgin bir şekilde fark edilir.

FOVEON X3 SENSÖR X3 algılayıcısı tıpkı renkli film gibi farklı 3 ayrı renkli katmana sahip ve her bir katman bir renge duyarlı. En önde mavi, sonra yeşil, en arkada da kırmızıya duyarlı katman bulunuyor. Renk ve görüntü değerlerini bu üç ayrı katmana saklayabiliyor.

Piksel biçimleri kare değil altıgen Piksel biçimleri kare değil altıgen. Sigma, 2002 yılından itibaren dijital kameralarında görüntü algılayıcı olarak X3 teknolojisini kullanmaya başlamıştı.

Foveon X3 sensörünü tercih eden sigmanın yeni algılayıcısı kırmızı, yeşil ve mavi pikselleri dikey olarak sıralayan, film kalitesine yakın dijital kayıt yapabilen görüntü sensörü olma özelliği ile ön plana çıkıyor. Aslında 4.7 milyon piksellik bir algılayıcı olmasına rağmen, her bir katmanın ayrı ayrı çalışması nedeniyle toplamda 14.15 milyon piksellik bir görüntü oluşturuyor.

Foveon X3 algılayıcısı, renkleri olduğu gibi algılarken, çözünürlüğü de üst seviyede tutuyor. Geleneksel algılayıcılardan farklı olarak her dört algılama hücresi birlikte çalışıp ortak bir renk oluşturuyor ve sonra her bir piksele bu renkler atanıyor. Bu nedenle X3 sensörleri renk konusunda ciddi bir avantaja sahip.