Beeld1. PRECINEMA 1.1 Precinema N. Cladakis Het woord cinema komt van het Griekse ‘Kinema’, wat beweging betekent. Voornamelijk bestond cinema of film uit de opname en weergave van beweging Précinema is de verzamelnaam van de technieken die uitgevonden werden om te animeren en projecteren. Het précinematijdperk eindigt op 28 december 1895 (gebroeders Lumières). De vier essentiële aspecten van film zijn: - beweging - tijd - verhaal - foto-optische (fotografie/optica) (tekenfilm kan zonder fotografische technieken gemaakt worden) Opera is de voorloper bij uitstek van film. Het is de kunst die alle andere kunstvormen omvat. De opera’s van Richard Wagner kan men als meest filmische voorstelling beschouwen die er tot dan toe te aanschouwen was. Naast de 6 eerste kunsten voegde hij soms nog ‘special effects’ en ‘bruitages’ aan toe. De kunstvormen: - beeldende kunst (teken- en schilderkunst, grafiek, fotografie, beeldhouwkunst …) - theater - muziek - dans - architectuur - literatuur - film (7de kunst) - strip - mengkunst/cross-over Film groepeert vaak de 6 vorige kunsten, en het is handig om als filmmaker ook iets van de andere kunsten te kennen, om zo te leren overtuigen. 1.2 3-dimensionele reproductie De allereerste exacte reproductie (3-dimensioneel) van de werkelijkheid was het nemen van een afdruk. Bij de romeinen maakten ze een afgietsel van een dodenmasker met bijenwas. Een exactere reproductie kon je niet hebben. 1.3 Visuele reproductie Op de grotschilderingen in West-Europa zien we vaak momentopnamen van dieren op de vlucht voor jagers. Dat bewijst dat kunstenaars al van 13.000 v. Chr. een grafische weergave proberen te maken van beweging (Lascaux). 1 Muurschilderingen van de strijders in de graftombe van Beni Hassan dateren van circa 2070 v. Chr. Hier wordt geen perspectief gebruikt. De 400 tekeningen die fases van strijdtaferelen voorstellen doen vermoeden dat ze aandacht hadden voor tijd. Het wandtapijt van Bayeux (70m lang, 50cm hoog) dateert van 1077 en is als het ware een film over Willem van Normandië en de verovering van Engeland in 1066. Zijn leven wordt als stripverhaal in beeld gebracht (58 scènes). Het is narratief. 1.4 Optische reproductie Da Vinci sprak al over de camera obscura in de 15de eeuw. De camera obscura bestond uit een kamer met een wand waar een gaatje was, dat diende als lens. Bij kleine opening ontstaat er immers lichtbreking. Als men door dat gaatje kijkt, ziet men het bekeken voorwerp vergroot. Bij objectieven met een zeer klein diafragma kan diffractie optreden. Oorspronkelijk was de camera obscura zeer eenvoudig: een camera met een gaatje dat eventueel verbeterd werd door een convexe lens in de opening te plaatsen zodat de kwaliteit van de afbeelding beter werd. Hoe groter de opening van het gaatje, hoe helderder het beeld maar hoe onscherper. Hoe kleiner de opening van het gaatje, hoe donkerder, maar hoe scherper (denk aan scherptediepte). Om de camera obscura kleiner en verplaatsbaar te maken werd ze voorzien van een matglazen achterwand. Zo moest men zichzelf niet in de camera obscura bevinden. De eerste vorm van reproduceerbare optische beeldvorming was schaduwprojectie. Op bepaalde afstand achter het personage werd een kaars geplaatst zodat de schaduw van het personage geprojecteerd werd op een glasplaat of muur. Daarop werd een papier bevestigd zodat men het profiel van het model kon aftekenen. 1.5 Fotografische reproductie Niépce wordt beschouwd als de uitvinder van de fotografie. Zijn eerste foto dateert van 1826 met belichtingstijd van 8 uur. De allereerste foto dateert van 1825. Het is geen echte foto maar een fotografische reproductie van een ets, een heliografie (= zonnedruk). Tot zijn vindingen behoren het irisdiafragma en een methode om foto’s houdbaar te maken. Hij was ook de eerste die de camera van een balg voorzag om het scherpstellen te vergemakkelijken. De opticien Levalier, bracht hem in contact met Daguerre. Met een samenwerkingsverband in 1829, verbeterde het fotografisch proces nog aanzienlijk. 1.6 Bewegingsanalyse Plateau ontdekte en formuleerde het fenomeen van de gezichtstraagheid of lichtnawerking (persistentie: het fysisch verschijnsel waarbij een beeld nog gedurende een zeer korte tijd op het netvlies van het oog blijft ‘hangen’). Plateau construeerde in 1831 de phenakistiscoop ( = vals beeld). Hiermee kon hij een serie van opeenvolgende tekeningen doorlopend ‘in beweging’ brengen. Dit was de basis voor de cinematograaf en de filmindustrie. 2. FOTOGRAFIE 2.1 Van cinéfilm tot kleinbeeld Niépce en Daguerre maakten rond 1828 hun eerste fotografische opname. Er werd 2 2K. Ook Barnac was 1 van de eerste cineasten die filmde met die 35mm-film. Hij gebruikte de film horizontaal met een filmvenster van 24x36mm.frequentie wordt laag gehouden door de kostprijs van pellicule en het labo . Er zijn een aantal compromissen gemaakt om film en tv op technisch en economisch vlak efficiënt te maken. De beweging van de filmpellicule werd gedaan door beweging van hand en arm. HD.kleurdynamiek . Zijn grootste zorg was de belichting. ontwikkelen. 1. De omzetting van licht in informatie in het oog.enkel compromis bij opname medium (Super 16 of 35mm) . mits een flikkerend effect. en het resultaat bekijken. Vanaf 16 fps wordt de beeldprojectie geloofwaardig qua bewegings. Terwijl de zenuwstimulus van het vorige beeld wegebt krijgt het netvlies de lichtstimulus van het volgende beeld. Vanaf ongeveer 10 fps krijgt het oog de illusie van beweging. Zo kon hij enkele proefopnames maken. 4K .maximale visuele waarneming bij 70mm aan 60 fps (= showscan) . interliniëring (definitie en compressie ervan) . Hij maakte de oerleica.beeldgrootte: SD. In de toekomst krijgen we variabele framerate en definitie. Zowel de gebroeders Lumière als Edison gebruikten fotografische emulsies gegoten op een celluloïdedrager van 35mm breed. De film werd verticaal gebruikt. wat ver van constant was. 3. De zenuwstimulus blijft 1/15 van een seconde nawerken op het netvlies. Hij wou de parameters van de filmopname controleerbaar maken. 3K. noemt men de zenuwstimulus. Film en televisie is een opeenvolgende projectie van beelden (fps).Bij tekenfilm meestal 12 tekeningen per seconde .frequentie .helderheidsdynamiek en de compressie ervan Bij film: . Bij video.Bij TV gebruikt men halve beelden voor de vloeiendheid maar ook om de informatie per deelseconde te beperken over kabels en netwerken.flikkering wordt vermeden in de filmzaal door elk beeld 2 x 1/100 sec te laten zien . KINEMATICA 3.en helderheidscontinuïteit.progressive scan vs. tv en netwerken: .gestreefd naar een compacter formaat.1 Persistentie van het netvlies Het menselijk zicht werkt door het omzetten van de in het oog binnentredende lichtstralen in zenuwprikkels.2 Beeldfrequentie 3 . We krijgen de indruk van bewegingscontinuïteit. Die verkleining had meer scherptediepte als voordeel door het gebruik van objectieven met kortere brandpuntsafstand. Tijdens het verplaatsen mag er geen licht aankomen. Deze draait voor de pellicule en dient als shutter en reflexzicht (arriflex 2c was de eerste camera met dat systeem. Daarvoor gebruiken we lichtgevoelige pellicule of sensoren en dus is het logisch dat het medium stil staat tijdens het ‘schrijven’. Omdat er geen geluid was. en getoond aan 25 (of 26) fps In 1927 kwam de klankfilm uit en men merkte snel dat 16 fps te traag was. De camera’s waren toen hand aangedreven en dus niet constant.guillotinesluiter: aluminium of titanium lamellen deur die heel snel op en neer kan bewegen. een spiegel (opklappend voor fototoestellen. Het lichtgevoelig medium moet worden afgedekt van het licht. 3. Bij tv-systemen wordt in de VS 30 fps afgeleid van de netfrequentie van 60 Hz. Ook nu nog komt het voor dat films in 24 fps worden gedraaid. Vanuit praktisch en economisch standpunt was een lage beeldfrequentie interessant. . analoog of digitaal. Bij filmcamera’s is er een roterende halfronde spiegel. Hoe meer gegevensoverdracht per seconde. roterend voor filmcamera’s). In Europa 50Hz. 4 . Via tandwielen kon men makkelijk 24 omwentelingen per seconde bekomen. In 1926 werd door SMPT (Society of Motion Pictures and Television Engeneers) aangeraden op te nemen in 16 fps en te projecteren aan 21 fps. toen nog 2-bladig).3 Obturatie Filmen is feitelijk het opnemen van stalen van de werkelijkheid. was de versnelde weergave dus dichter bij de correcte werkelijkheidsweergave. Die afdekking is de obturatie. moet je het verplaatsen. geldend voor beeld. die ons de illusie van continuïteit geven.v. Hiervoor gebruiken we de fotografie.gordijnsluiter: (Leica) meestal op oudere toestellen.m. Tijdens de obturatie wordt de pellicule getransporteerd baar het volgend beeldje (fotochemisch) en bij foto-elektrische systemen worden de lichtgevoelige elektronische sensoren uitgelezen en overtollige nagelaten stoorladingen verwijderd uit de onderlagen van de sensor. ofwel een prisma dat continu licht afwend van achter de lens. Er bestaan verschillende soorten sluiters: . 3. In Europa 25 fps van 50 Hz. . Uit artistiek en cinematografisch standpunt was een hoge beeldfrequentie beter. hoe beter de kwaliteit. op een tijdlijn geplaatst. ander middenformaatlenzen en technische camera’s doet het diafragma als sluiter dienst.Het is (bijna) altijd de bedoeling om aan dezelfde beeldsnelheid op te nemen en te projecteren.centraal sluiter: bij hasslbladlenzen. De tijd van de obturatie wordt gebruikt om het beeld visueel onder controle te houden d. Shutters worden meestal in combinatie gebruikt met een opklappende spiegel om de fotograaf een reflex beeld te kunnen geven. Het schuift over de pellicule zoals een scanner.4 De shutter De shutter of sluiter zorgt voor de obturatie. Men stapte snel over naar optische muziek die naast het beeld op de projectpartij geschreven stond. geluid. In Europa moest men zicht daaraan aanpassen. Wanneer een beeld is opgenomen en je een volgend beeld wilt maken. Projectoren werden oorspronkelijk aangedreven door elektrische wisselspannings-motoren in de VS met frequentie 60Hz. De gleuf is regelbaar in breedte wat de belichtingstijd variabel maakt. Rond 1900 draaide men aan 16 fps. Na elke momentopname binnen een seconde moet het belichte beeldje vervangen worden door een onbelicht beeldje om de volgende momentopname te kunnen maken. 4. zullen geen zwarting vertonen. 3.Elke foton dat een zilverhalogenide-atoom raakt. zal de ontwikkelaar elke zilverkorrel die 4 of meer atomen bevat die in metallisch zilver is veranderd. Het bewegen van een voorwerp veroorzaakt onscherpte op de bewegende delen van het beeld. zouden we het niet kunnen zien. doet dit veranderen in een metallisch zilveratoom. De foto-elektrische of elektronische methode: . wat ervoor zorgt dat we ze wel kunnen zien. . 5 .8 Strobing Strobing is het omgekeerde van blur. ontwikkelen tot een volledige metallische zilverkorrel. 1. De fotochemische methode: Wordt in de fotografie ten onrechte (analoog) genoemd.De capaciteitslading wordt uit de pixel verplaatst. .Om het beeld te ontwikkelen.De elektronen worden in de pixel vastgehouden door capaciteitswerking. 3.Fotonen maken elektronen vrij in de pixel .5 Intermittentie = de alternerende cyclus van opname en niet-opname bij een filmopname. Elk bewegend voorwerp is dan haarscherp geregistreerd zonder delen die bewegingsonscherp zijn. Met een sluitertijd van 1/50 bij film en video is er bijna altijd motion blur.fotonen raken zilverhalogenide-atomen in de lichtgevoelige korrels .3. Bij de foto-elektrische omzetting bij een conventioneel tv-toestel of een CRT worden fosforparels aan de achterzijde beschoten door een elektronenkanon.1 Sensitometrie of gevoeligheidswaarde Sensitometrie handelt over het vormen van een beeld met licht op chemische of elektronische wijze.7 Motion Blur Bij een lange sluitertijd heeft een bewegend voorwerp een bepaalde afstand afgelegd binnen de opnametijd van het beeld. Een latent beeld ontstaat (mozaïek van metallisch zilver + zilverhalogenide).6 Postluminescentie = het nalichten van lichtverwekkende stoffen zoals fosfor. 2. Deze onscherpte noemt men Motion Blur of bewegingsonscherpte. Korrels die 3 of minder veranderde atomen bevatten. Dit kan doordat een zeer hoge sluitersnelheid gebruikt is of omdat een stroboscopisch licht werd gebruikt bij opname. SENSITOMETRIE 4. Als het fosfor enkel tijdens de beschieting zou oplichten. De fosforparels lichten na. 3. Door de persistentie van het netvlies ervaart de kijker motion blur niet als storend.De hoeveelheid vrijgemaakte elektronen zijn evenredig met de lichthoeveelheid . . Gamma (y) (= de helling van de curve) is de eenheid die uitdrukt in welke mate de relatie tussen belichting en densiteit zicht verhoudt en evolueert. Elke stop = licht X 2. Elke stap van de as vertegenwoordigt de dubbele hoeveelheid licht als de vorige as. Onze luminantieperceptie is logaritmisch wat gevolgen heeft qua belichting bij film en video. Je kan de hoeveelheid licht meten die wordt tegengehouden door het fotografisch materiaal dus de densiteit. Deze info zetten we dus op de log E as. die ontwikkeld werd door Hurter en Driffield in 1890. De curve die de resulterende beelddensiteit weergeeft t.2 Densitometrie = onderzoek naar hoeveel licht er op de lichtgevoelige drager moet terechtkomen om de vereiste beelddensiteit te bekomen na ontwikkeling. maar het logaritme van de belichting weer. De sluier (=base level fog) kan je zien als een parasitaire densiteit die je hebt maar niet zien. 4. Hoe lager het stimulusniveau. is er een schaal van 11 stops nodig om de onderste en bovenste grenzen te kunnen bepalen. In 1890 ontdekte Weber dat naargelang het niveau van stimulus. Het werkt zoals een lichtmeter. gevormd door druk. De densitometer is een toestel waarmee je de densiteit van een fotografisch materiaal kan meten. Hoe steiler de rechte lijn.De belichting is de verhouding tussen lichthoeveelheid en de mate van resulterende beeldinformatie. Je densiteit kan dus nooit 0 zijn omdat de emulsiedrager nooit 100% transparant kan zijn en door de sluier. hoe contrastrijker. Geen enkele film werkt op perfect lineaire wijze in de praktijk en onze visuele luminantieperceptie ook niet. is elk increment van een gelijk verdeelde grijswig bij reflectiemeting duidelijk logaritmisch verdeeld. Bovenaan heb je een lichtmeetcel en onderaan in het cirkeltje een lichtbron. de belichting geeft op zijn horizontale as niet de belichting. lading in millivolt of IRE. De bochten zijn de zones waar detail begint en verdwijnt. Om het belichtingsmechanisme te begrijpen moeten we naar de belichtingscurve kijken. hoe minder stimulus er nodig is om verandering te merken. Rekenkundig is de gamma de tangens van de hoek tussen rechte lijn van de curve en de horizontale as. de verhouding tussen de donkere en lichte partijen zijn hier van belang. Het is de maat die contrast uitdrukt. De log E as is een weergave van de verschillende luminanties van een scene. Zwarting drukken we uit in densiteit. Bij een moderne film met een belichtingsspeelruimte van 11 stops.: 102 = 100 dus log 100 = 2.v. een recht stuk 80% van het beeld) en de schouder (bijna wit tot wit). Zo kunnen we grote bereiksveranderingen weergeven met kleine getallen.o. Je kan dus 6 . De curve bestaat uit teen (bijna zwart tot zwart). Als we de menselijke helderheidsperceptie in stappen in kaart brengen. Ook het omgekeerde effect krijg je bij het bekijken en projecteren van beelden. Een logaritme is een vereenvoudigde manier om grote waardeveranderingen binnen een getallensysteem weer te geven. Contrast is de trapsgewijze onderverdeling tussen de donkere en de heldere partijen van het beeld of de tussentinten. het verschil om verandering te merken variabel is. De waarden van de wig-stappen zijn relatief. hitte en gammastralen. Vb. Je bekomt 1 stop per verdubbeling van de belichting. da vinci … . zo goed als een absolute waarde. nd’s . Een gelijkaardig fenomeen komt voor bij elektronische beeldsensoren. Bij zwart-wit relatief naargelang de ontwikkeltijd. baselight. Vb. shutter. licht afvlaggen. Het is een soort compressie waarbij zeer gecontrasteerde scènes toch binnen het opnamebereik van de pellicule worden geregistreerd.hooglichten en donkere partijen controleren: fill-light. 7 . Feitelijk kan men stellen dat de schaduwen alsook de hooglichten samengeperst worden.: Als je aan de ene kant van het gezicht diafragma 4 meet en aan de andere 5. heeft weinig tussentinten en heeft een steile curve. De term contrast-ratio wordt vooral gebruikt bij bv. aperture … Met detail wil men aangeven of men nog enige structuur kan herkennen in hooglichten. Parasitair licht komt bv. Er is minder contrast dan in de werkelijkheid. is er een contrast-ratio van 2:1. maar door het simultaan contrast fenomeen van het menselijk oog hebben we de illusie zwart te zien. Het is een praktische en eenduidige grootheid. Het contrast drukt het verschil tussen de donkere en lichte partijen uit. heeft veel tussentinten en heeft een meer liggende curve. De veranderingen van lichteenheden in de teen worden als het ware bij de omzetting in densiteit gecompresseerd. D-max is bereikt wanneer alle beschikbare zilverkristallen zijn geactiveerd. uitgedrukt in stops. Het contrastbereik geeft het helderheidsbereik weer en de mogelijke gradaties tussen wit en zwart. Dit is trouwens 1 van de kenmerken eigen aan film in tegenstelling tot de elektronische beeldregistratie. Er is meer contrast in de reproductie dan in werkelijkheid. De film raakt als het ware overbelast en reageert steeds minder bij lichttoename. lightroom.etoucheren/bijpainten: color. Boven een bepaalde drempel is alles zwart en onder een bepaalde drempel wit. lichtweerkaatsing van het plafond in de projectiezaal … De gevoeligheid van een film wordt uitgedrukt in ISO (vroeger ASA). Bij kleurnegatief is de ISO op kleine afwijkingen na.ideale gemiddelde belichting bepalen: diafragma. licht van de noodverlichting. voor door lensflare van de projector. grads … De 2 complementaire stappen zijn: . Elk increment is de dubbele hoeveelheid dan de vorige. Er zijn geen fotochemische veranderingen in de film tot op het moment dat er een zeker punt van inertie overschreden wordt. Bij contrast-ratio is de verhouding in ‘stops’ tussen de helderste en donkerste zone. Hoeveel stops verschil kunnen er geregistreerd of weergegeven worden. baselight. photoshop. Een contrastrijke film noemt men hard.nooit echt zwart bekomen. Een contrastarme film noemt men zacht. Densiteit-saturatie heb je aan de bovenkant van de curve.6. De densiteit neemt maar een halve eenheid toe per volle eenheid van helderheidsstijging. De 2 basisstappen bij belichting: . De juiste belichting is vaak: de contrastratio van de scène aanpassen om die binnen de curve van de film te doen passen.etalloneren/digitaal corrigeren: color. het meten met een lichtmeter van de aanwezige lichtwaarden in een bepaalde scène. Qua reflectie heeft een gemiddelde blanke huid 1 stop meer reflectie dan een 18%grijskaart.roodharig rassen: 8 .huidstint . Voor doorsnee dagelijkse objecten moet wit er gewoon wit uitzien voor het menselijk ook. Bij de keylighttest gebruikt men naast elkaar wit en zwart met detail.transparantie . wordt beschouwd als de grens van het technisch registratievermogen van je medium waarmee je opneemt (= dynamiek. magenta. De kaart heeft 18% grijs als kleur.grijze straatstenen . Die witmakers zijn chemische stoffen met fluorescerende eigenschappen die Uvlicht omzetten in zichtbaar licht. camera-tuning en pelliculebouw houdt men rekening met 3 mensenrassen met 3 verschillende haartypes.glans . huidstint. De stof Barium Sulfaat BaSO4 is wit. zwart .coca cola logo De grijskaart helpt de camera om kleuren correct vast te leggen. Het wordt gebruikt als parameter.groen gras .blond . niet door het oog) De schakeringen (contrast) binnen het gezicht zullen ook de scherpte-indruk beïnvloeden.rood. BaSO4 wordt gebruikt als onderlaag in het klassieke zwart-wit barriet-fotopapier.schaduwen of huidstint.structuur . Volgende aspecten bepalen het typische visuele aspect van de huid: .infraroodstraling (kan worden waargenomen door film en video. groen. Voor meetapparatuur en een kritische witbalans is dus enkel BaSO4 het enige echt wit om een optimaal resultaat te hebben. Bariumsulfaat is licht en hittebestendig en ook het hoofdbestanddeel van de contrastvloeistof dat men inneemt voor een CT-scan en bepaalde soorten radiografieën. latitude of belichtingsspeelruimte). cyaan Menselijk gezien zijn de visuele herkenningsreferenties uitgebreider: . Bij papier en waspoeder worde optische witmakers gebruikt. Bij testkaarten. Haartypes: .kleur .wit.schakeringen .jeans . Technisch gezien zijn volgende parameters de meest interessante: . De grens waar je nog net detail ziet.beharing .geel.bruin/zwart .gele citroen . 18% grijs. blauw .rode tomaat .blauwe hemel . tussenwaarden +/..Aziatisch 4.Afrikaans .4 = 70%. tussenwaarden +/. Dus 100/1. De equivalenten van de zones versus reflectie is de volgende: de reflectie neemt af met de vierkantswortel van 2 = 1.8. Het aantal pixels bepaalt de resolutie. Enkele typische resoluties: . een combinatie van diafragma en belichtingstijd die dezelfde beelddensiteit tot gevolg heeft. elke stap staat voor 1 stop. Elke getal is een EV-equivalent. bestaat uit een veelvoud van pixels. De 11-stappen wig is een goede basis om luminanties in kaart te brengen.600 dpi (digitaal drukwerk) . De 11 zones lopen van 0 (puur zwart) tot 10 (puur wit).2400 dpi (fotorealistische inkjetprint) 9 .4 Sensitometrie Reflectie = gereflecteerd licht/invallend licht Transmissie = doorgelaten licht/invallend licht Opaciteit = 1/transmissie (bij een transparant medium) Opaciteit = 1/reflectie (bij een reflecterend medium) Densiteit = Log van de opaciteit 4.1/3 en 2/3 ISO: basiswaarden 100. Steeds X2 doen. Het aantal pixel wordt uitgedrukt in dots per inch (DPI). uitgevonden door Ansel Adam’s.blank . Steeds X2 doen. FOTONICS 5.4 (per stop).3 Het zone systeem Het is een systeem. Alles wat op het scherm te zien is.300 dpi (standaard magazinedrukwerk) . uitzonderingen: 64 en 1250. 125 en 200. je ziet de pixels afzonderlijk. Op een groot scherm zal veel sneller het ‘trapeffect’ zichtbaar zijn. uitzonderingen: 11 en 45. In praktijk reflecteren materialen onder eenzelfde lichtbron een veel beperkter aantal lichtniveau‘s.1 De pixel Het woord pixel is een samentrekking van picture element en staat voor een enkele punt op het beeldscherm van de computer in een digitaal beeld. 4. Hij maakte een schaal van 11 stappen.1/3 en 2/3 + zie cursus!!! 5.72 dpi (computerschermen on afbeeldingen op internet) . waarbij er gestreefd werd naar een optimale weergave van de werkelijkheid.5 Diafragmawaarden – gevoeligheid Diafragma: basiswaarden = 2 en 2.200 dpi (goede inkjetprint) . In de camera’s werden toen lichtgevoelige buizen gebruikt. Dit is nodig om een fotorealistisch resultaat te bekomen door enkel kleurmenging van cyaan. dat het beeld in duizenden stukjes opbrak (pixels). wat typisch was voor de kleurenbuizencamera’s. Elke pixel heeft een kleur. Het aantal kleuren hangt ook af van de gebruikte kleurcodering. Dat was pas mogelijk toen de buizen kleiner werden gemaakt. Hoe hoger de beeldresolutie en hoe groter het aantal bits per pixel. De verhouding breedte:hoogte wordt dan aangeduid met pixel ratio.3 Vintage imagers De iconoscoop was de eerste bruikbare opneembuis voor televisiecamera’s. alle info te verwerken. Vanaf 1990 heeft de CCD opgang gemaakt. Die kleur wordt vaak beschreven met bits. 5. In het begin van de televisie was er enkel zwart/wit beeld. De resolutie van een camera wordt vaak in megapixels aangegeven. geel en zwarte inktdruppels. Hoe hoger de kleurendiepte is. De buizen waren zeer fragiel en gevoelig voor grote lichtintensiteiten.4 Elektronische beeldoverdracht Principe van de beeldketting: 10 . Digitale foto’s zijn opgebouwd uit pixels. Het aantal pixels binnen de CCD gevoelige zone is de hoofdfactor die de resolutie van de camera bepaalt. Beelden werden geprojecteerd op een lichtgevoelige plaat. De onderzoeksgroep RCA (hoofd: Vladimir Zworykin) introduceerde de iconoscoop in 1934. Elke pixel bezit een fotosensor voor het omzetten van het binnenkomende licht. 5. Bij de Ikehami HL 79 (typische jaren ’80 kleurencamera) was duidelijk een bult te zien waar de bovenste videobuis zich bevond. Bij videoapparatuur gebruikt men minstens 8-bits kleurendiepte. en deze lading werd doorgegeven aan de uitgang van de camera. bij GIF slechts 256 kleuren). Het aantal bits per pixel bepaalt het aantal kleuren dat ene pixel kan weergeven. hoe meer verschillende kleuren er kunnen worden gecodeerd. De densiteit van een CCD-beeldopname element wordt aangeduid door het aantal pixels die op het gevoelige oppervlak aanwezig zijn. Ze werd vooral gebruikt in de VS tussen 1936 en 1946. 5. Een aftastende elektronenbundel werd vervolgens over de plaat geleid die alle pixels elektrische lading gaf. Er kan worden afgesproken dat iedere primaire kleur een aantal bits krijgt (RGB) of dat iedere unieke combinatie bits wijst naar een bepaalde kleur (bv.2 Kleurendiepte Kleurendiepte is een maat voor de hoeveelheid bits die gebruikt worden om de kleur van een pixel te coderen. magenta. Een pixel hoeft ook niet vierkant te zijn: het kan zijn dat de horizontale resolutie lager is dan de verticale. Zo werd een beeld geconverteerd naar een elektrisch signaal (uitgevonden door kalman tihanyi). De resolutie van een digitale afbeelding wordt uitgedrukt in pixels per inch (PPI).Bij een inkjetprinter drukt de resolutie eerder de microdruppelgrootte uit. Elke pixel bevatte dan een lading die in verhouding stond met de geprojecteerde lichtenergie. hoe meer computergeheugen er nodig is. De kleurencamera’s gebruikten toen ook al een kleurenscheidingsprisma. wat staat voor de resolutie die de sensor aankan. Voor een afbeelding met enkel zwart en wit is maar een kleurendiepte van 1 bit nodig. Als n het aantal bits is kan een pixel 2n kleuren weergeven. wat transmissieverlies veroorzaakt 5. Als je de stroom meet kan je proefondervindelijk de verhouding vinden tussen lichtintensiteit en de gemeten stroom. maar sommigen gebruiken een vereenvoudigd soort CCD.je plaatst de wand in een donkere doos .je verbindt de 2 polen van elke cel met de overeenkomstige lamp Als je deze primitieve camera op een voorwerp richt. Synchronisatie is essentieel.ongevoelige dele van de pixel absorberen licht wat absorptieverlies veroorzaakt .je bezet een wand met foto-elektrische cellen . vervolgens lijn na lijn door het TVtoestel opgebouwd.grootte van de fotogevoelige zone. Ook lichtmeters werken zo.silicium reflecteert bepaalde golflengtes wat reflectieverlies veroorzaakt . afhankelijk van het ontwerp van de pixel maar ook van de golflengte . zal het licht worden omgezet in elektriciteit. Het belangrijkste is te weten wanneer en welke lijn met pixelinformatie wordt doorgestuurd. 5. 5. de sensor moet deze ladingen kunnen verwerken en meten zonder ze te verliezen of te maskeren met ruis. Het beeld wordt in lijnen verdeeld door een opnametoestel.je nummert de cellen van links naar rechts en van boven naar beneden . Door de cellen wordt de elektriciteit doorgestuurd via kabels en de lampen zetten de elektriciteit om in licht. Tv-systemen zijn gebaseerd op een principe waarbij het beeld opgebouwd is uit lijnen. hoe meer fotonen die kan verzamelen .De efficiëntie van de foto-elektrische conversie (QE). Invallende fotonen verhogen de energiewaarde in de ‘sillicon-lattice’ en maken elektronen los om elektrische signaalladingen onder de vorm van ‘elektron-hole’ paren.je maakt een ander paneel met evenveel lampjes als er cellen zijn op het eerste paneel . Sensorgevoeligheid hangt af van volgende zaken: .bepaalde golflengtes gaan gewoon door de sensor zonder elektronen vrij te maken.op de camera obscura plaats je een objectief om een voorwerp scherp te projecteren .je nummert de lampjes overeenkomstig met de cellen .5 Foto-elektrisch effect De werking van een pixel is vergelijkbaar met die van een zonnecel of foto-elektrische cel. Deze voorstelling is puur hypothetisch maar verklaart wel de werking van de pixels en de gewenste beeld overdracht. Hoe meer licht er op deze cel valt. Gevoeligheid is meer dan louter licht in elektronische ladingen.aan elke cel bevestig je aan + en – pool lange kabels . Het doen overeenkomen van sensorgevoeligheid met de te filmen scène is het meest elementaire principe van de elektronische beeldvorming Silicium-sensoren registreren beeldinformatie door hun eigenschap dat ze licht omzetten in elektrische energie door het foto-elektrisch effect.6 Gevoeligheid = het vermogen een bepaald detail te kunnen registreren bij een bepaald lichtniveau. hoe groter de pixel. hoe meer stroom ze produceert..7 De sensor Het komt er telkens op neer da de elektronische beeldsensoren licht omzetten in een 11 . Dat maakte dat camera’s een groter volume innamen. omdat ze klein zijn en het scheidingsvermogen van het oog te klein is. De volgende eigenschappen worden verwacht van een sensor om te kunnen dienen voor professioneel beeldgebruik: .kleurgetrouwheid . die gecombineerd moesten worden door middel van een prisma.Sensor coverglass: is een afdekglas dat ervoor zorgt dat de lichtgevoelige diode’s niet 12 . Bij een 3 CCD kan men per pixel een kleurpunt weergeven aangezien dat 3 op elkaar gespiegelde pixels zijn die zo een kleurcombinatie maken.8 Kleur-sensor Bij de intrede van de kleurentelevisie had men 3 sensoren nodig om de 3 kleuren te registreren. 5. Aangezien het menselijk ook meer gevoelig is voor groen. Door de evolutie van nieuwe algoritmes om de R-GG-B beeldpunt-kwadranten om te zetten naar multi-gekleurde beeldpunten en de enorme resolutietoename van sensoren worden ze nu gebruikt in broadcastcamera’s en digital cinema camera’s (i.resolutie . een optisch blok dat het rode.belichtingsspeelruimte . waarvan ze elk een deel van het beeld weergeven.‘look’ 5. Vele jaren na de 3 CCD werd de mono-CCD camera uitgevonden. Op die manier behoud je de volle optische kwaliteit van de gebruikte lenzen. vervolgens dit signaal meten en dan doorsturen naar de verwerkende elektronica.Prisma: splitst de lichtbundel in 3 gangen en de aanzienlijke dikte ervan vereist dat gebruikte videolenzen een lange FFD hebben om een beeld op de sensor te krijgen . Nog maar onlangs wordt dit op enkele camera-types opgelost via software.Anti-IR filter: houdt IR tegen en dient als coverglass voor de volledige optische eenheid van de sensoren .Low Pass Filter: is een lichte diffusiefilter die kleine details vervlakt om de kans op moiré te verminderen.Dichroïsche filters: zorgen voor de kleursplitsing in rood.9 Sensor optica . groen en blauw . Men verkrijgt menging van de R-GG-B beeldpunten tot multi-color vlekjes. Bij sommige camera’s is een tweede filterwiel met effectfilters zoals sterfilters doe soms gebruikt worden bij bepaalde showprogramma’s die in multicamera worden opgenomen. 1976).gevoeligheid . maar er waren steeds 3 buizen nodig. Kleine beeld-elementen bevinden zich naast elkaar en nemen een verschillende kleur op. . groene en blauwe onderdeel van het licht scheidde en leidde naar de verschillende gevoelige elementen. Door de evolutie van de technologie verkleinde deze wel.beeldfrequentie -aspect-ratio van de sensor . enkel consumer). . Ze zijn zwart/wit maar met een kleurfilter. zij het nu met een CCD of een CMOS. Hij bevatte een zwart-wit sensor waarop microscopisch kleine kleurfilters geplaatst waren.p. De meest gebruikte filter is de bayerfilter (uitgevonden door Bryce Bayer.v.elektrisch signaal.Filterwiel: bevat de conversie en ND-filters en een clearfilter om de FFD te behouden als er geen lichtfiltratie nodig is. Tegenwoordig spreekt men van de 3 CCD. Via ruimtelijke offset technologie kan men de basisresolutie verhogen. gebruikt men 2 pixel met groenfilter en 1 met blauwfilter en 1 met roodfilter. die zo een beeldpuntraster vormen. bij digitale camera’s wordt het eerst gedigitaliseerd. Door elektrische spanningen aan te brengen kunnen er in sommige condensators elektronen verzameld worden en in sommige niet. De condensatoren die geen lading kunnen verzamelen dienen ervoor om condensatoren die wel lading kunnen verzamelen van elkaar elektrisch te scheiden. waardoor effecten zoals blooming vermeden kunnen worden. Bij een CMOS sensor is er een versterker per pixel. De chip bestaat uit reeksen van kleine condensatoren verbonden door elektronische schakelaars. IT-CCD’s hebben last van ‘vertical smear’. Frame (Interline) Transfer CCD werkt grotendeels zoals een IT-CCD maar onderaan heeft het een extra buffer.De FIT. De chip bevat verscheidene rijen pixels die onderling gekoppeld zijn. Door de versnelde verplaatsing door het verticale shiftregister vermijd je ‘vertical smear’. Bij offset (verschuiving) van ½ pitch bekomt men een aantal overzettingen binnen 1 lijn en wordt de optelsom van het luminantiesignaal verdubbeld.12 C-MOS Een CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) sensor werkt op basis van een fotodiode en maakt geen gebruik meer van een condensator om ladingen te integreren. Bij volledig analogen videocamera’s werd dit signaal rechtstreeks als videosignaal afgeleverd.beschadigd of vervuilde geraken bij manipulatie en bouw van de sensoreenheid. 5. Dan wordt lijn na lijn het horizontale register gedurende het horizontale blancking interval doorgestuurd. wat een 13 . De mozaïek kan uit 2 soorten diodes bestaan: .De IT. Door de schakelaars beurtelings open en dicht te zetten kunnen ladingen van de ene naar de andere kant getransporteerd worden Er wordt gebruik gemaakt van door fotonen gegenereerde elektronen in de condensatortjes verzameld.10 Ruimtelijke offset bij 3-sensors Offset is een methode om de horizontale luminantieresolutie van 3-sensorcamera’s te verhogen. De geaccumuleerde lading in elke pixel wordt getransfereerd naar het verticale shiftregister die geregistreerd wordt gedurende het verticalen blancking interval.gemaskerde dienen enkel op ladingen door te geven CCD’s worden gerangschikt in 2 types: . De ladingen binnen dezelfde lijnen worden geregistreerd en naar onderen doorgestuurd door het verticale shiftregister in dezelfde sequentie. 5. interline transfer CCD (tussen de verticale beeldlijnen bevinden zich shiftlijnen om de ladingen door te schuiven) gebruikt een structuur waarbij pixelkolommen en de verticale registers beurtelings worden gescand. 5. .fotogevoelige dienen om de ladingen op te wekken . De lading wordt naar het uitleescircuit getransporteerd door de spanningen op de condensators te schakelen.11 CCD CCD (Charge Coupled Device) is een chip die licht omzet in elektrische ladingen. De pixels in een CMOS-camera worden omgeven door meerdere transistoren. waardoor men een hogere resolutie bekomt dan wanneer men geen ruimtelijke offset zou gebruiken. waarvan de opslagzone beschermd is. De condensatoren die aan licht blootgesteld worden verzamelen in bepaalde ladingen elektronen. Bij high-end CCD-camera’s. Door de zeer lage temperaturen worden die verloren elektronen sterk gereduceerd. 5. Door het budnelen van het licht naar de pixel zal er rond het pixel-elementje minder licht lekken. Smear wordt veroorzaakt door het direct lekken van inkomend licht in het verticale shiftregister of het lekken van elektronen die gegenereerd worden door het foto-elektrische 14 . Bij CCD’s zonder Hole Accummulated Layer is het bodem potentiaal van de fotogevoelige cel niet vastgelegd. is het mogelijk enkel dat gedeelte van de sensor te gebruiken dat nodig is voor de gekozen standaard. waarbij zeer lange belichtingen toegepast worden. 5.14 HYPER-HAD sensor Dit is een CCD-sensor waarbij microscopisch kleine lensjes op de pixels bevestigd zijn. Daarbij zal het inkomende licht geconverteerd worden naar de sensor in plaats dat er licht zal reflecteren in de siliciumdioxide-gevoelige laag. De on-chip lenses verminderen witte smear (verticale witte strepen van bovenaan tot onderaan het beeld die op highlights ontstaan). waardoor het licht beter gebundeld is op elke pixel. wordt de black-current noise extra verlaagd door het CCDelement af te koelen met vloeibare stikstof. wat betekent: minder ruis in de donkere partijen van het beeld. die bv. Daarbij blijven geen elektronen achter in de fotogevoelige cel na de uitlezing ervan. wanneer een auto met koplampen aan. Omdat de CMOS-pixels individueel kunnen worden uitgelezen. De Hole Accumulated Layer vermindert de geregenereerde elektronen aan de oppervlakte van de CCD. Daarmee wordt de hoeveelheid dark-current-noise die de sensor binnendringt en zich accumuleert. Wat resulteert in een zeer lage black-current noise. Het is te herkennen als een verticale streep in het beeld. zullen de geaccumuleerde elektronen volledig in het verticale register vallen. wat zorgt voor een toename van de gevoeligheid. CMOS-sensoren zijn goedkoper te produceren dan CCD’s en zijn beter bestand tegen kosmische straling. gebruikt worden in telescopen. zelfs na uitlezing van de pixel. 5. Deze laag beperkt zeer efficiënt de ‘dark-currentnoise’ die veroorzaakt wordt door elektronen die toevallig gegenereerd worden door de siliciumdioxide-laag.grotere flexibiliteit in werking geeft. naar de camera rijdt.13 HAD sensor De HAD (Hole-Accumulated-Diode) sensor is een diode-sensor die voorzien is van een Hole Accumulated Layer aan de oppervlakte.15 Sensor fouten Vertical smear komt voor ben het filmen van een helder object of lichtbron. Bv. De reductie van de dark-curren-noise heeft ook vermindering in fixed pattern noise (een hoge signaal-ruisverhouding en een lage dark shading). Dat wordt veroorzaakt door het direct lekken van licht in het verticale register. verminderd. De Hole Accumulated Layer zal ook een serieuze rol spelen in het verminderen van de LAG. Er zijn altijd een deel elektronen die achterblijven. Bij een HAD sensor waarbij de bodem van de fotogevoelige cel tot een zeker potentiaal vastzet. Smear is meestal evenredig met de licht-intensiteit van het voorwerp of lichtbron en de oppervlakte van de geprojecteerde lichtvlek op de CCD. Smear wordt verminderd door gebruik van P-well’s in de HAD-sensor. Bij buizencamera’s zal de straal. De reden dat smear waargenomen wordt als verticale streep komt doordat de elektronen. al kunnen er bepaalde lensfouten waargenomen worden. Bij CCD-camera’s is dit zo goed als verdwenen. waarbij de laserstraal 1 van de pixels kan vernietigen. die het CCD-oppervlak bereikt. die de beeldparels aftast. 15 . naar onderen geshift worden door het verticale naar het horizontale register.effect in het verticale shiftregister. Het komt hoofdzakelijk voor bij buizencamera’s. Vaak werd het gezien bij het bewegen van een lichtbron voor een zwarte achtergrond of wanneer een lichtbron werd uitgezet. Het wordt veroorzaakt door het onvolledig doorgeven van ladingen tussen de pixels van de CCD en het verticale register. Het zorgt ervoor dat de randen uitlopen en een halo krijgen. Bij CCD’s is het zeer moeilijk zichtbaar. Image burn is het inbranden van licht in pixels. Het is een combinatie van fouten aan het objectie van de lens en de buis. Comet-tales of het komeet-effect is het na-ijlen van een helder punt in beeld als de camera een beweging maakt. Bij gebruik van fotodiode sensors is dit bij CCD-camera’s zo goed als onmogelijk geworden. afgebogen worden door afbuigspoelen als de scanningssnelheid constant gehouden wordt voor elke target of beeldparel. Deze drain voorkomt dat ongewenste ladingen gegenereerd worden in de fotosensor en niet overslaan op het nabije verticaal register en de fotosensor. Geometrische distortie komt vooral voor bij buizencamera’s. of het naijlen van het beeld bij snelle camerabewegingen. In het ergste geval moest het beeldelement vervangen worden. De straal wordt daarbij verbogen en de straalcirkel deint uit. Het toevoegen van de OCL-layer (microscopische lensjes op de HAD-sensor) zal de witte smear nog meer verminderen en zorgen dat de smear nu zo goed als verwaarloosbaar is. Bij buiscamera’s brengt de toename in lichtniveau een evenredige toename van straalsignaalstroom teweeg. Bij beschadiging is op een dinker beeld een lichtere pixel te zien. zelfs nadat de landingstransfer uitgevoerd is. Er blijven dus kleinbeeld-elektronen achter in de fotosensor. Bepaalde CCD-camera’s kunnen toch beschadigd worden door het filmen van laserlicht. Bij de CCD-camera is de fout uitgeschakeld. CCDcamera’s hebben voorzieningen om dit te minimaliseren of te vermijden. overvloeien in de ‘overflow-drain’ (OFD). LAG is het nalichten van een helder beeld in een daaropvolgend donker beeld. De fout wordt sterk beperkt door gebruik van HAD en HYPER-HAD camera’s. Distorties zijn wel mogelijk door wisselende impedantie van de afbuigspoelen door wisselende temperaturen en veroudering van de camera. Oorspronkelijk was het enkel mogelijk bij buizencamera’s. Blooming komt voor wanneer een sterke lichtstraal komende van een lichtbron de beeldsensor raakt. Deze overflowdrain bevindt zich onder of naast de fotosensor. Het dient als een overloop die de overtollige elektronen absorbeert om blooming te vermijden. Het kon verholpen worden door de camera te laaten aanstaan op een donker beeld. gegenereerd door lekkend licht. Het ontstaat door het rechtstreeks filmen in de zon of in een zeer heldere lichtbron. Bij CCD-camera’s gaan de overtollige elektronen die gegenereerd worden bij sterk licht. krijgt men flikkering. Op deze manier kan men perfect stilstaande beeld draaien van een computerbeeldbuis. De elektronen die gegenereerd worden over een volledig field worden uitgelezen naar het verticale register. dus de periode dat het elektron zich kan accumuleren zodanig dat er minder beweging kan opgenomen worden binnen elke uitlezingsperiode. Het clearscan systeem bevindt zich meestal in snelheden tussen 1/50. Wanneer het beeld een bewegend voorwerp is zullen de gegenereerde elektronen in de fotosensors zowel overeenkomen met de plaats van het object als met het object zelf. Dit kan visueel ingesteld worden door de snelheid van de elektronische shutter aan te passen tot geen flikkering of rollende balken meer te zien zijn. Het object zal er ‘geblurd’ uitzien. Deze blur kan gereduceerd worden door de sluitertijd te verkorten. hoe korter de samplingtime en hoe minder beweging wordt opgenomen binnen de periode. Hoe hoger de sluitersnelheid.o. waarbij de meeste scanfrequenties verschillen van ons tv-systeem. de monitor. Deze shutter laat toe aan hoge snelheid voorbijkomende voorwerpen te filmen zonder ‘picture-blur’ te bekomen. men toch een bepaalde flikkering krijgt. Het is mogelijk dat als men een beweging maakt. Men synchroniseert door de beeldsnelheid van de camera te variëren met de stand van de shutter.17 Clear Scan Clear scan is een synchronisatiesysteem waarbij men de camera kan synchroniseren met een computerscherm of bepaalde projectors die op een andere frequentie zitten als de camera. Clear scan is een variable-speed shutter die kan ingesteld worden in getalwaarden na de komma. 16 . Dat heeft te maken met de hoek van de beweging t. Hoe sneller de sluitertijd. Flatscreens werken in progressive scan en zijn bijgevolg altijd synchroon.1 / sec. Wanneer een shutter aanstaat zal de CCD enkel de elektronen uitsturen die gegenereerd worden tijdens de sluiterperiode.3 t.5. zwarte of witte balken die in beeld lopen. Bij het filmen van computerschermen. 1/100. 5.v.16 Elektronische shutter Het gebruik van CCD’s maakt het mogelijk een variabele speed electronic shutter te gebruiken. ze worden bewaard in de fotosensor en worden nadien uitgelezen van de fotosensor naar het verticale shiftregister. De werking van de interline transfer-CCD: elektronen worden gegenereerd door het inkomende licht.e. De elektronen die gegenereerd worden voor deze periode worden gedumpt in de overflow drain van de CCD. Men kan een bepaalde tijd variëren door het elektronisch signaal af te knijpen. hoe minder licht er op de CCD valt. dus hoe meer het diafragma moet geopend worden.m. is wit (of grijs naargelang de sterkte ervan). COLOR 6. Feitelijk worden trillingen gevisualiseerd en herkenbaar gemaakt door ons kleurzicht. . de ene in de rode en de andere in de blauwpaarse zone. De kortste golflengte komt overeen met paarst en de langste met rood. indigo en violet). Licht bestaande uit alle componenten van het zichtbaar spectrum. Het zichtbare spectrum is maar een klein deel van het elektromagnetische spectrum. Hij concludeerde dat er 7 kleuren waren (rood. hoge frequenties zijn korte golflengtes.Golflengte is de lengte van de golf uitgedrukt in meters of nanometers. De kleur met de kortste golflengte wordt het meest vertraagd en het meest gebroken.1 Color-Fysics Licht is maar een klein deeltje van de elektromagnetische straling. Golven hebben 4 hoofdparameters: . wat ervoor zorgt dat je 17 . Elke bepaalde fysische straling dat ons netvlies raakt en een kleurwaarneming veroorzaakt noemen we kleurstimulus.snelheid is de snelheid uitgedrukt in km/h of m/s . G.6.1014 Hz tot 3.amplitude is de hoogte van de golf. aan een gelijke energiehoeveelheid. Zonlicht is er een goede benadering van.85. Dit deel van het spectrum wordt door ons visueel systeem weergegeven met een speciale codering zijnde ‘kleur’. Enkele uitzonderingen: laserlicht. oranje. Een nanometer is 1 duizend-miljoenste van een meter. In ons modern kleursysteem vertrekken we altijd van 3 hoofdkleuren R. 1 Hz = 1 golf voorbijgegaan per seconde. Dit komt doordat elke kleur een verschillende snelheid heeft in hetzelfde glas. het toon de energie van de gebeurtenis dat de golf veroorzaakte. dit noemen we polychromatisch licht. . De prisma toont door afwending van de lichtstralen op verschillende wijze. Deze trillingen staan loodrecht op de bewegingsrichting.1014 Hz (golflengtes van 380 tot 780 nm). dit zijn monochromatische kleuren. de verschillende componenten van de lichtsamenstelling die er doorheen gaat.lage frequenties zijn lange golflengtes. sodiumlicht… Bichromatische kleuren zijn kleuren die geen eigen golflengte hebben maar uit een variabele hoeveelheid bestaan van 2 kleuren. Elke straling is bepaald door zijn golflengte l en trilfrequentie f. Bij geluid: veel geluidsdruk = grote amplitude. . In 1669 ontdekt Isaac Newton dat een zonnelichtstraal na breking door een prisma een aantal verschillende kleuren geeft. M. Tegenover elke frequentie en golflengte staat er een ‘zuivere kleur’. Het spectrum van een zonnestraal geeft een continue kleurenband.Frequentie is de maat van het aantal golven dat een bepaald punt is voorbijgegaan binnen een bepaalde tijd. B of C. met als indruk dat er geen kleur waarneembaar is. blauw. De elektro-magnetische golven waaruit licht bestaat zijn elektrische en magnetische trillingen die zich (in het luchtledige) rechtlijnig verplaatsen aan een snelheid van 300 000 m/s.9. geel. groen. De meeste lichtbronnen leveren een complexe mengeling van verschillende monochromatische golflengtes. De straling zichtbaar voor het menselijk ook bestrijkt de zone van 7. Y. Het is de relatieve amplitude van een lichtbron die de geobserveerde kleurdominantie zal bepalen. digitalcinema camera’s (RED): 5600 K lichtbronnen: . naar blauw.videocamera’s: 3200 K . CLR 6. Daardoor wordt er veel van het blauw licht gediffuseert in de dampkring. ook al wordt een lage kleurtemperatuur vaak als warmer ervaren. TL’s en de meeste gasontladingslampen niet! De dampkring vangt een deel van het licht op en diffuseert die. Dat komt doordat het licht aan het blauwe eind van het spectrum gemakkelijker verspreid dan aan het rode eind. oranje. Wet van Wien: de golflengte neemt af van het uitgestraald licht met toenemende temperatuur. Daardoor zien we een blauwe dampkring die ons de indruk geeft dat er van overal licht komt. Kleurreproductie is maar accuraat en optimaal door verlichting van een lichtbron met een continu spectrum.digitale fototoestellen: 5600 K . Opnamemedia: . en heeft blauwig licht een hogere kleurtemperatuur dan roodachtig licht. De verspreiding in de dampkring gebeurt door de diffusie van het licht door gasmoleculen. De kleurtemperatuur wordt uitgedrukt in kelvin (K).er sowieso geen hoofdkleuren kan in isoleren. Elektronische camera’s zijn ‘in balans’ voor daglicht 5600K of kunstlicht 3200K en geven enkel een neutrale kleurreproductie als ze gebruikt worden bij kleurtemperatuur voor dewelke ze in balans zijn.gloeilamp: 2800 K .en ondergang moet het licht een veel langere weg afleggen door de luchtlagen dan als de zon hoog staat.pellicule tungsten: 3200 K . is feitelijk licht dat ons niet rechtstreeks bereikt van de zon maar is het gediffuseerde licht dat nog altijd in de dampkring 18 . geel. We kunnen de vergelijking maken met een lichtstraal in een donkere kamer waar stof aanwezig is.kaarslicht: 2000 K . De spectrale samenstelling wordt echt vaak voorgesteld zoals op p.Daglicht/maanlicht: 5600 K . Bij zonsop.mistig weer: 10000K Een continu spectrum is een eigenschap van een golfverschijnsel waarbij elk deel van de frequentieband inhoud heeft. Om de kleur perfect neutraal te krijgen maakt men een witbalans.HMI/Xenon: 5600 K . wat maakt dat enkel nog het rode licht ons kan bereiken. Het menselijk oog merkt niet het bestaan van kleurtemperatuur door de snelle kleuraanpassing van het menselijk zien.fotofilm: 5600 K .bewolkt weer: 8000 K . Zonlicht. We kunnen waarnemen dat de hemel blauw is.pellicule daylight: 5600 K . Bij een discontinu spectrum ontbreken er dus frequenties.Halogeen: 3200 K . wit. Dit gediffuseerde blauwe licht vlak na zonsondergang (schemerlicht). De kleurtemperatuur van een lichtbron is de temperatuur dat een zwart hypothetisch lichaam moet hebben om dezelfde kleur van licht uit te stralen als de lichtbron. Dus hebben we rechtstreeks licht dat van de zon komt en een deel dat gediffuseert is door de dampkring.fotofilm studio: 3600 K . kunstlicht en halogeenlicht hebben een continu spectrum. Led’s. De kleurtemperatuur evolueert van dieprood naar rood. waarbij de kleurtemperatuur kan stijgen tot 20 000K. grijs. veelal voorgesteld door een cirkel. vervaagt de kleur. 1 Mired = 1 miljoen K 1 Decamired = 10 Mired Kunstlicht van 3200K = 30 Decamired Daglicht van 5400K = 18 Decamired Als men 30 – 18 = 12 Decamired De 85-filter = 12 Decamired Op de filters kan men de kleurcorrectiefactor zien waar KR 12 zal opstaan. Het feit dat combinaties van woorden gebruikt worden om speciale kleuren te beschrijven (lichtblauw. daarom komen we tot een 3dimensionale voorstelling. Als er bewolking of mist is. Eens die verlichting te fel wordt. groen. Achromatische kleuren zijn zwart. Ze verschillen in helderheid maar ze bezitten geen chroma. Een combinatie van 2 hoofdkleuren noemt men de complementaire kleuren. Vb. Een eerste algemene categorie van kleuren wordt gevormd door onderscheid te maken tussen chromatische en achromatische kleuren. groen + blauw = cyaan. Wanneer dit zo is. Geel neutraliseert blauw en omgekeerd. met rode hue-driehoek: Alle kleuren van deze hue kunnen geordend worden in een 19 . groen en blauw. Het middelpunt is een achromatisch punt. Als we rond de cirkel gaan veranderen de kleuren van hue. De helderheids-as kan niet geïntegreerd worden in dat vlak. Chromatische kleuren zijn rood. De plaatsen rond een schaduw die zijn bij zonlicht 5600K. De ondergrens is zwart en de bovengrens is de meest heldere kleur mogelijk bij een gegeven verlichting. De plaatsen in de schaduw ontvangen enkel indirect licht. Tussen eender welke twee kleuren bestaat er een ononderbroken keten van tussenkleuren. wat maakt dat men in de schaduw steeds een hogere kleurtemperatuur heeft. blauw en we kunnen ze eveneens samen met hun tussenliggende kleuren ordenen. groenachtig) toont aan dat kleuren niet éénduidig zijn. Voor de ruimtelijke ordening hebben we een gesloten curve nodig. donkerrood. Een stijging van luminantie = een daling aan kleursaturatie. en zich kunnen situeren tussen andere kleuren. als we naar het centrum gaan neemt de chroma af. Het precies vaststellen van de kleurtemperatuur kan men doen met een thermocolorimeter.weerkaatst. De 3 primaire kleuren zijn rood. lichtgrijs… Ze kunnen lineair geordend worden in een rechte lijn van zwart tot wit. olijf. rood + blauw = magenta. De kleurtemperatuur bij middagzon zonder bewolking is theoretisch 5600K. Deze kleuren samen met hun ontbrekende 3de hoofdkleur vormen opnieuw wit. Die gasmoleculen zorgen ervoor dat de schaduw altijd blauwer is dan in de zon. Rood + groen = geel. heffen die kleuren elkaar op doordat men dus terug wit bekomt. vindt er theoretisch nog extra diffusie en filtering plaats door de watermoleculen van de wolken en/of mist. Deze onderlinge verhoudingen kunnen weergeven worden door een ruimtelijke ordening van kleuren. Mired (Micro-Reciprocal-Degree) worden gebruikt bij kleurtemperatuur corrigerende filters. ruimtelijke ordening van kleuren. geel. Als deze drie in gelijke mate worden gecombineerd heb je wit. Magenta neutraliseert groen en omgekeerd en cyaan neutraliseert rood en omgekeerd. wit en alle tussenliggende kleuren zoals donkergrijs. De rode hoek vertegenwoordigd de kleur met de hoogst mogelijke chroma van deze hue. De tweede helft vormt een luchtspleet. In de kleurenruimte betekent het variëren van helderheid een verticale beweging. gaan in een rechte lijn door de kubus als ze door het gelijmde deel van het diagonaalvlak gaan. met variabele chroma met maximum helderheid. waarbij we een Lummer-Brodhun kubus gebruiken. maar ook van de eigenschappen van de verlichting. hebben slechts 2 dimensies nodig om hun kleurervaring voor te stellen en in de zeldzame gevallen van achromatisme is slechts 1 dimensie nodig. waarbij een oppervlak verlicht wordt door een natuurlijke of kunstmatige lichtbron en een deel van het licht reflecteert. dan verliest hij z’n verwijzing naar een bekend object of oppervlak en lijkt het vrij te zweven in ons gezichtsveld. maar het gelijmde gedeelte beslaat slechts de helft van het vlak tussen de 2 prisma’s. Het klassieke instrument om deze taak mee te volbrengen is de visuele fotometer. Voor een helderheidswaarde tussen deze twee uitersten bestaat er voor gelijk welke hue een kleur met maximum chroma-waarde. De vorm van de gamut is afhankelijk van welke kleuren we in acht nemen. aan elkaar vastgemaakt langs het diagonaalvlak. Het is van fundamenteel belang om de kleuren van 2 oppervlakken visueel te kunnen vergelijken. bevat de kleuren met dezelfde hue en met maximum saturatie. De lijn van de rode naar de witte hoek bevat de kleuren van dezelfde hue. De grenzen van de helderheids-as zijn zwart en wit. zoals nabeelden of gekleurde schaduwen. een glas wijn kijken.kleuren van lichtgevende objecten zijn lichtbronnen en hun kleuren zijn dus onafhankelijk van externe verlichting. De kubus bestaat uit twee rechthoekige glazen prisma’s. De stralen die de kubus binnendringen. Voor deze vergelijking zouden we vandaag een colorimeter gebruiken om die kleuren te meten. Het variëren van hue het bewegen rond de helderheidsas.geïsoleerde objecten (= vrije kleuren) zien we enkel onder welbepaalde omstandigheden: als we een eenduidige kleur bekijken door een zwarte buis of door de zoeker van een optisch instrument. Dit instrument doet niets anders dan het vermogen van het ook om die kleuren te vergelijken na te doen. chroma en hue variëren. Mensen met specifieke stoornissen in het kleurenzicht (dichromatisme).subjectieve of fysiologische kleuren zijn kleuren die niet direct gegenereerd worden door een fysische stimulus. Kleuren van vloeistoffen en transparante lichamen komen voor in deze transparantie modus. 20 .driehoek met zwart. Dit is de meest voorkomende manier waarop kleuren voorkomen (object-modus). maar worden volledig gereflecteerd in een rechte hoek als ze de luchtspleet raken. . maar met variabele chroma. We kunnen de helderheid. Ze werden het eerst systematisch beschreven door Goethe. Het variëren van chroma een beweging weg van of naar de helderheids-as. . wit en rood als hoekpunten. de kleurengamut. dat op het oppervlak van de kleurengamut ligt. . Alle kleuren hebben een begrensd bereik. Er zijn verschillende manieren waarop kleur kan voorkomen: . In de meeste gevallen is het moeilijk om twee kleuren te vergelijken overeenkomstig met alle voorwaarden die we eerder hebben opgesomd. De kubus laat dus toe de kleuren van twee uiteen liggende vlakken te bekijken let hetzelfde oog via een oculair en om deze kleuren te zien als twee aanliggende vlakken in de kubus.kleuren van verlicht objecten. . De lijn van de rode naar de zwarte hoek. De kleur van het oppervlak hangt af van de eigenschappen van dat oppervlak.kleuren van transparante objecten (= volume-kleuren) zien we als we naar bv. Er zijn verschillende types van kleurvisiegebreken. maar verwart bepaalde paren van kleurstimuli die anders voorkomen bij kleurnormaal mensen.Als het oog gefocust is op de scherpe grens tussen de twee vlakken binnen de kubus dan zijn de twee vlakken die we vergelijken allebei onscherp en is elke mogelijke structuur diffuus om zo objectief mogelijk de kleuren te kunnen vergelijken. namelijk degene waaronder de meting plaatsvond. Over het algemeen wordt de wetenschap psychofysica genoemd (stichter Gustav Theodor Fechner. Ze hebben zelfs tot op bepaalde hoogte een eigen kleurterminologie gecultiveerd. De objectkleuren zijn dan metamerisch onder 1 belichtingsbron. de meesten behoren tot 2 klassen. zijn deze verschillende productiemethoden onafhankelijke geëvolueerd en hebben daardoor aparte manieren van kwaliteitscontrole ontwikkeld. noemen we psychometrische grootheden. maar ook de zichtbaarheid en kwantitatieve evaluatie van kleurverschillen. Wanneer 2 objecten matchen onder eenzelfde lichtbron. Voor kleurreproductie is het niet alleen belangrijk om kleuren gelijk te kunnen stellen. Het hoofddoel van de colorimeter is het vinden van het verband tussen de fysische kleurstimuli en de daarbij voorkomende kleurwaarneming. Het is erfelijk en aangezien de genetische informatie zich bevindt in een mannelijk chromosoom leidt ongeveer 8% van alle mannen aan gebrekkige kleurvisie tegenover een heel laag aantal vrouwen. Het kleurvoorkomen is ook afhankelijk van de staat van het visuele systeem. 1 van de methoden is te onderzoeken welke stimuli dezelfde waarneming veroorzaken. Vandaag 21 . Om dit probleem op te lossen hebben we uniforme kleurcoördinaten nodig die de verschillen beschrijven tussen twee kleuren gebaseerd op hun waargenomen grootte. Elements of Psychophysics. Ondanks het feit dat film en fotografie altijd een belangrijke rol hebben gespeeld in het printen en televisieproductie. hebben we een maat nodig voor de visuele kleurverschillen. Het kleurvoorkomen is daarom dus het resultaat van een complexe interactie tussen het geheel van stimuli in het hele gezichtsveld en het visuele systeem zelf. Verder is er de studie van het kleurvoorkomen. De visuele fotometer garandeert dat de observatie van de twee kleuren gebeurt zij aan zijn zonder de invloed van enige structuur en me slechts 1 stationair oog. Psychofysische en psychometrische grootheden bevatten informatie over het verband tussen kleuren maar niet hun voorkomen. maar het metamerisme breekt af onder verschillende lichtbronnen. Kleurvisie kan getest worden met Ishihara tabellen. De vraag van zichtbaarheid van kleurverschillen tussen stimuli kan beantwoord worden als we de grootte van de drempel (threshold) van waarneming kennen. hij beschreef in 2 boeken methoden die fundamenteel zijn in de deze wetenschap alsook in colorimetrie). Een dichromatisch persoon ziet alle kleurovereenkomsten die ook door een normaal persoon worden gezien. is het heel goed mogelijk dat het niet zo is onder verschillende belichtingen. De kleuren verschijnen in de fotometer als vrije kleuren in een donkere omgeving zonder enige informatie van andere eigenschappen van de vergeleken oppervlakken. De kleurvergelijkingen uitgevoerd door personen met gebrekkige kleurvisie zijn heel verschillend. 1980. In de colorimetrie maakt het antwoord op deze vraag het mogelijk om kleuren te meten en om kleurmeetinstrumenten te bouwen. Om te beslissen welke van de twee kleurreproducties de beste is. Alle grootheden die afgeleid worden via deze methode noemen we psychofysische grootheden. Grootheden die hieraan voldoen. Mensen met afwijkend trichromatisme kunnen kleurstimuli onderscheiden die voor een kleurnormaal persoon hetzelfde zijn en omgekeerd. worden we geconfronteerd met steeds meer kruisbestuiving. Onafhankelijk van het medium wordt verwacht dat deze beelden dezelfde kleuren tonen. zo toont ons de kunstgeschiedenis. blauwgroen en paarsrood) vanwaar men alle tussenliggende tinten kon mengen. De eerste geleerden die het mengen van kleuren onderzochten (Tobias Mayer en Heinrich Lambert). Voor vele eeuwen bedoelde men met kleurmixen het mengen van pigmenten. werd algemeen bekend dat men met gekleurde lichtstimuli ook kon mengen. Pas nadat Newton zijn experimenten met spectrale kleuren met zijn ‘Optics’ had gepubliceerd. Maar verschillende reproductietechnieken worden gekenmerkt door het toepassen van verschillende soorten van kleurmenging. Deze kleuren werden daarom primaire kleuren genoemd. Chr. Het mengen van kleuren laat toe om een grote variëteit aan tinten van kleuren te produceren uit slechts 3 of 4 basiskleuren. Men ontdekte dat men slechts drie pigmenten nodig had (geel. maar wel als basis dienden om elke andere kleur te mengen (componentkleur). Empedocles (495-425 v. Elke techniek van kleurreproductie gebruikt wel een vorm van kleurmenging. Over de eeuwen heen behaalde de kennis van het mixen van pigmenten een hoge status. begrepen dat primaire kleuren niet gemengd konden worden uit andere kleuren.) schreef al over de bekwaamheid van sommige schilders om verschillende tinten van een kleur te produceren met pigmenten. 22 . Dit kunnen we alleen verwezenlijken met kleurenleer die ons objectieve methodes aanreikt voor kleurmeting en kleurverwerking. Het duurde nog eens 150 jaar voor men zich realiseerde dat het mixen van pigmenten aan andere regels onderhevig was dan het mengen van kleurstimuli.