Sayısal Fotoğrafa Giriş Dersi Genel Özet

Mekanik Teknolojiden Sayısal Teknolojiye

Toplumsal yaşam içinde insan hayatına yön veren önemli olgulardan biri buluşlardır. Buluşlar insanlığa yeni dönemlerin kapılarını açmışlardır. Tekerleğin bulunmasıyla mekanik dönem başlamıştır ve buhar gücünün kullanılmasıyla ise sanayi devrimi gerçekleşmiştir. Sanayi Devrimi’nin oluşturduğu gelişme süreci içinde 1800’lü yılların sonuna doğru elektrik üretimi ve elektrik ampulü insan yaşamına girmiştir. Elektrik teknolojisi ile birlikte, çok farklı alet ve makineler insan yaşamına girmiştir. Mekanik, buhar ve elektrik teknolojileri dönemlerindeki büyük hacimli makineler ve üretim sistemlerinin yerini elektronik teknoloji döneminde 4-5 milimetrekarelik silikon çipler almıştır.

Veri ya da bilginin kaydedilmesi, işlenmesi, saklanması aşamalarında kullanılan teknolojileri dönemlere ayırmak istenirse analog ve sayısal (dijital) dönem olmak üzere iki temel dönemden söz edilebilir. Analog sistemlerde kaynaktan çıkan ses mikrofonun diyaframında yaptığı titreşime orantılı olarak elektrik akımı oluşturur. Bu akım belirli değer aralığında her değeri alabilecek olması “süreklilik” olarak adlandırılır. Ses dalgalarının değişimindeki dalgalanmalar ile elektrik akımındaki dalgalanın uyumuna ise “analoji” denmektedir. Bir fotoğrafın analog olarak kaydedilmesi örneğinde de aynı durum söz konusudur. Analog yöntemde ışığa duyarlı kimyasal bir yüzey üzerine düşen ışık, bu yüzey üzerinde kendi şiddetine eş değerde bir iz oluşturur. Sayısal olarak ses ve görüntü kaydında ise kaydedilen bilginin tekrar üretilebilmesi için bu sayısal verilerin elektronik bir ortamda yorumlanması ve işlenmesi gerekir. Sayısal sinyaller sürekli olmayan, elektrik akımının açık ya da kapalı olmasına göre işlem yapan ve bu yüzden sadece 1 ve 0’lardan oluşan 2 tabanına göre düzenlenmiş olarak sayısal sistemleri oluşturur. Bu sistemlerdeki her bir basamak 0 ve 1 olmak üzere iki farklı değer alabilir ve bu basamaklar “bit” olarak anılır. 8 bit uzunluğundaki verilere ise “byte” denir. 8 bitlik veri demetleri olan byte’lar 0 ile 255 arasında 256 farklı değeri ifade edebilir. Byte aynı zamanda sayısal verilerin büyüklüğünü ölçmek için kullandığımız birimlerin de temelidir. (S:5 Tablo 1.1’i inceleyiniz)

Yüzey Üzerine Resmetmek

Fotoğraf bir yüzey üzerine resmetme tekniğidir. Başlarda resmetme insan el ve kol gücüne dayalı olarak çizme, boyama ve kazıma suretiyle mekanik olarak yapılmaktaydı. Buhar teknolojisi ve sanayi devrimi ile resmetme tekniğinde fotoğraf dönemi başlamıştır. Elektronik teknoloji döneminin resmetme tekniği ise elektronik görüntü yani video olmuştur.

Sayısal resmetme tekniği, 1900’lü yılların sonundan başlayarak elektronik ve bilgisayar teknolojisindeki gelişmelerle birlikte giderek yayılmıştır. Fotoğrafçılık alanında analog dönemde görüntü ışığa duyarlı film üzerinde düşen ışıklar aracılığıyla elde edilirken, sayısal fotoğrafçılıkta filmin yerini elektronik algılayıcılar almıştır.

Sayısal Fotoğrafçılık

Sayısal teknoloji yoluyla fotoğrafın ulaştığı yeni durum, yeni bir fotoğrafçılık ve fotoğraf ortaya çıkarmıştır. Analog ve sayısal fotoğraf makineleri objektiften içeri giren ışığın kaydedilmesi aşamasındaki farklılıkları haricinde çalışma prensipleri, süreçleri, netleme ve pozlama ile ilgili kontrol sistemleri bakımında pek de farklı değillerdir. Analog fotoğrafta objektiften gelen ışık polyester üzerindeki emülsiyon yüzey üzerine düşer ve buradaki mikroskobik kristaller kimyasal olarak film üzerinde görüntüyü oluşturur. Geleneksel fotoğrafta gümüş kristalleri görüntüyü oluşturan en küçük temel elemanlardır. Bunlara gren adı verilir.

Sayısal fotoğraf makinelerinde bulunan algılayıcı ise üzerine düşen ışığı mikro mercekler yardımıyla ışığa duyarlı hücreler üzerine yoğunlaştırır. Bu hücreler üzerlerine düşen ışığın şiddetine göre elektrik akımı üretir ve analog-sayısal dönüştürücüler vasıtasıyla görüntüyü dijital veriye çevirir. Sayısal fotoğraf makinelerin elde edilen görüntü sayısal sistemler aracılığı ile görüntülenebilir, düzenlenebilir ve basılabilir. Sayısal fotoğraflar üzerinde değişiklikler yapmamıza imkan sağlayan çeşitli “görüntü işleme programları” mevcuttur. Bu bilgiler ışığında film denildiğinde el marifeti, ağır işleyen ve zaman alan uzun süreçler sonucunda ortaya görüntü çıkar. Sayısal fotoğrafta ise bilgisayar yardımıyla, hızlı ve kolay işleyen, zaman almayan süreçlerden söz edilebilir.

Sayısal fotoğrafta görüntüyü oluşturan en küçük elemana “piksel” adı verilir. Piksel analog filmlerdeki gren oluşumuna benzetilebilir. Piksellerin birim alanda ve ya uzunluktaki sayısına ise “çözünürlük” denir. Fotoğraf makinelerindeki piksel ibaresi ise o makinenin algılayıcı üzerindeki toplam piksel sayısını ifade etmektedir. Fakat algılayıcı üzerindeki tüm pikseller çözünürlüğü oluşturmak için kullanılmaz. Görüntüyü oluşturmak için kullanılan piksel sayısına “efektif çözünürlük” denir. Sayısal fotoğrafta çözünürlük inç başına düşen piksel sayısı anlamında ki PPI (pixels per inches) ile tanımlanır. Çözünürlük arttıkça piksel boyutunun küçülmesi ve çözünürlük azaldıkça piksel boyutu büyümesinden dolayı pikseller için sabit bir boyut söz konusu değildir.

Renk, fotoğrafın temel konularından biridir. RGB (redgreen-blue) renk modeli kırmızı, yeşil ve mavi renklerin belirli oranlarda karıştırılması ile bütün renklerin oluşturulduğu renk modelidir. Bu modelin ana amacı televizyon ve bilgisayar gibi elektronik sistemlerde görüntünün algılanması ve gösterilmesidir. Elektronik ekranlarda her piksel kırmızı, mavi ve yeşil renkte üç hücreye ya da alt piksele bölünmüştür. Bu alt pikseller birbirlerinde bağımsız olarak kontrol edilebilir ve böylelikle her piksel milyonlarca farklı renk oluşturabilir.

Bir pikselin ne kadar çok bilgi depolayabileceğini, daha net bir ifade ile kaç bitlik bilgi barındırabileceğini, renk derinliği (bit derinliği) ile belirtilir. Bir pikselin sahip olabileceği renk derinliği pikselin fiziksel bir özelliği değil, kullanılan dosya formatının bir sınırlılığıdır. Renk tonu; negatif ya da pozitif fotoğrafta, karanlık ya da ışıklı alanlardaki ayırt edilebilen belli bir yoğunluktur. Renk derinliği ile tonlar arasındaki ilişki üstel bir fonksiyonla ifade edilebilir: 2 bitlik bir görüntü 25=32 ton. Renkli görüntüleri kaydedebilmek için üç ana renk kanalına ait bilgilerin kaydedilmesi gerekir. Baskı amaçlı kullanılan CMYK modelindeki dosyalar 4 renk kanalından oluştuğu için 32 bitlik bir renk derinliğine sahiptir.

Sayısal fotoğraf makineleri algılayıcıdan gelen sinyalleri dijital olarak kaydederken genellikle üç dosya formatı kullanır. Bunlar JPG, TIFF ve RAW’dır. JPEG aslen bir dosya biçimi değil bir sıkıştırma algoritmasıdır. TIFF görüntünün kayıpsız sıkıştırma kullanılarak ya da sıkıştırılmadan kaydedildiği dosya formatıdır. Veri kaybı olmadığı için görüntüler kalite kaybı olmaksızın düzenlenip tekrar kaydedilebilir. Dezavantajı, dosya boyutlarının büyük olmasıdır. RAW formatında ise algılayıcı üzerine düştükten sonra sayısal hâle getirilen veriler işlenmeden kaydedilir. Yüksek görüntü kalitesine sahiptir ve renk ve ton düzeltmeleri için geniş olanaklar sağlar.

Sayısal fotoğrafın temel kavramlarıyla ilgili konular; işlenmesi ve düzenlenmesi safhasına bilgisayarlar ile, basım aşamasında ise yazıcı ve baskı teknolojileri ile yakından ilgilidir. Geleneksel fotoğrafçılık ile dijital fotoğraf arasındaki en önemli fark, fotoğrafın makinede algılanması aşamasında başlar ve fotoğrafın işlenmesi, kaydedilmesi, basılması aşamalarındadır. Sayısal fotoğrafçılığın bütün aşamalarında bilgisayarlara büyük iş düştüğünden bu teknolojinin gerektirdiği bilgi ve becerilere sahip olunması bir zorunluluk teşkil etmektedir.