Pixel

Pixel kalder man de enkelte lysfølsomme elementer på billedsensoren eller chippen i digitalkameraet. De har en regelmæssig form og er placeret i lodrette og vandrette rækker på sensoren – Helt i modsætning til filmens lysfølsomme „korn“, som er placeret uregelmæssigt og som består af små sølvhalogenid-krystaller i forskellige størrelser. Noget helt specielt er Super-CCD-sensorerne fra Fujifilm. Deres pixel er ottekantede og placeret på bistage-agtig vis på sensoren. Dvs., at linjerne og rækkerne griber ind i hinanden.

I grunden er CCD- og CMOS-sensorer farveblinde og optager kun lysstyrken. Foretages der ingen ændringer bliver billedet blot sort/hvid.

I digitalfotografiets unge dage huskede man derfor på analog fotografiets unge dage, hvor man allerede lavede farveoptagelser, selvom der kun fandtes sort/hvid-materiale til optagelsen. Tricket består i, at man kan mixe alle farver af rød, grøn og blå - eller med cyan (blågrøn), magenta (rød) og yellow (gul). Hvordan black (sort) kommer ind i billedet i forbindelse med firefarvetryk, er en helt anden historie, ligesom spørgsmålet, om man overhovedet kan betegne sort (og også hvid) som en farve.

Af disse tre eller fire farver dannes de kendte forkortelser RGB og CMYK. Ok, „K“ passer kun til „black“, hvis man bruger ordets sidste bogstav til forkortelsen, men nogle mener også, „K“ står for det engelske ord „key-plate“, på dansk „basisplade“, fordi de tre trykplader til farverne blev tilpasset trykpladen til sort.

Fænomenet, at man kan lave alle farver af rød, grøn og blå, udnyttede fotopionererne og optog et motiv tre gange. Først gennem et rødt, så et grønt, og siden et blåt filter. Derved opstod der et farveaftryk. Projekterede man disse kongruent gennem passende farvefiltre, fik man et farvebillede frem på lærredet (og man må gå ud fra, at der både hørtes „Åh“ og „Oh“ i salen).

I de tidlige digitale studiekameraer brugte man også dette princip, idet man belyste 3 sensorer gennem et rødt, grønt og blåt filter på samme tid eller en sensor efter den anden gennem tre filtre, som var monteret på et filterhjul. Transformationen fra optagelse til farvebillede blev nu ikke længere foretaget af en projekter, men en billedprocessor med tilhørende software. I professionelle videokameraer kan man stadig finde 3-chip teknologien. I forbindelse med Minolta RD-175 fra 1995 så man også en D-SLR, som var udstyret med tre sensorer, og Dimage RD-3000 fra 1999 var udstyret med to chips. Nu findes der kun 1-chip modeller blandt kompakt-, system- og all-in-one kameraer.

For, trods „farveblindheden“, at opnå farveoptagelse med disse sensorer, har de fleste sensorer foran eller på hver enkelt lille bitte pixel ligeledes et lille bitte rødt, grønt eller blåt filter. Der findes også CMY-filtrerede sensorer. Anderledes end forventet er farvefiltrene på RGB-sensorer ikke fordelt ligeligt på de tre farver, idet 25 % er røde, 50 % er grønne og 25 % er blå. Derved tilpasses sensoren til det menneskelige øje, som er specielt egnet til differencering af grønne toner.

Farvefiltrene er placeret således, at hver røde og hver blå filtreret pixel er omringet af fire grønne filtrerede pixel (en ovenover, en under, en på venstre side og en på højre side). Denne placering medfører, at hver røde pixel er omringet af fire blå filtrerede pixel og hver blå af fire røde filtrerede pixel. Den henholdsvis anden farve er placeret øverst til venstre, nederst til venstre, øverst til venstre og nederst til højre.

Denne placering er kendt under navnet Bayer-Pattern (Bayer-Mønster). Den sikrer i første omgang, at en pixel optager 1/3 af den farveinformation, som lyset sender af motivet. De resterende 2/3 udregnes af farveinformationerne fra de rundt om liggende pixel. På trods af denne interpolation kan man i de fleste tilfælde regne med en meget præcis farvegengivelse. Det er dog ikke udelukket, at der kan opstå problemer, når en meget lille lyskilde kun belyser en pixel og kun dennes farveinformation sendes til billedet.

Foveon-sensorerne, som pt. kun anvendes af Sigma, afviger herfra. Deres opbygning minder om opbygningen af en film. Sagt på en enkelt måde, trænger lyset ind i optagematerialet og sørger for røde, grønne og blå „farveudtræk“ i forskellige lag, som tilsammen udgør et billede i de rigtige farver. Også selvom der her optages fuld farveinformation for hver enkelt pixel, så ser trelags sensoren sig ikke helt fri af farveproblemer, som kan opstå i forbindelse med himmelblå og plantegrøn.

Bayer-Pattern eller lagopbygning sensoren er blot en del af det, som har indflydelse på farvegengivelsen. Mindst lige så vigtig er billedprocessoren, som indstiller hvidbalancen og udregner de af fotografen indstillede farvetilpasninger eller farvekorrekturer i billedet.

Vidste du ...
... at der i 2007 i Tyskland

• blev fremstillet omkring 4,8 milliarder farve-papirbilleder, ud af disse
• blev omkring 700 millioner printet hjemme,
• omkring 800 millioner blev printet i fotokiosker (f.eks. ved fotoforhandlere og i indkøbscentre) og
• omkring 3,3 milliarder blev printet på maskiner i de store fotolaboratorier?

CCD står for „Charged Coupled Device“. Sensoren forvandler det indfaldne lys til elektriske signaler. Der er forskellige typer. Typen Interlaced eller Video CCD blev oprindeligt udviklet til TV- og videokameraer og fandt siden vej til digitalkameraet. Ved denne sensor udlæses linjerne alternerende (altså f.eks. først 1 - 3 - 5 - 7 osv., derefter 2 - 4 - 6 - 8 osv.) Ved Progressive Scan CCD udlæses linjerne i rækkefølge, hvilket har den fordel, at sensoren ikke skal beskyttes mod lys under udlæsningen.

CMOS står for„Complementary Metal Oxide Semiconductor“. Også denne sensor omsætter lys til elektriske signaler. Informationerne læses ikke linjevis men pixel for pixel.