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mw-headline" id="Geschichte">Geschichte[Bearbeitung | | | | Quellcode bearbeiten]>

Digitalfotografie (entspricht der analogen Fotografie) ist die Aufnahme mit einer Digitalkamera oder einer Digitalrückwand. In der Digitalfotografie unterscheiden sich die technologischen Grundkenntnisse von der herkömmlichen, optochemischen Photographie und gleichen sich vor allem in der Bildkonvertierung, der Videotechnologie auf der einen Seite und den Abbildungsverfahren auf der anderen Seite. Nicht digitalisierte Bilder (Papierbilder, Dias, Negative) werden nicht als Digitalfotografie, sondern als Digitalbildverarbeitung bezeichne.

Der Wunsch, Fotografien auf elektronischem Wege zu speichern, ohne den Abstecher über Bild- oder Dia-Scanner machen zu müssen, steht in engem Zusammenhang mit dem Entstehen des Fernsehempfangs im ersten Jahrhundert. Bei Fernsehbildern zeigte sich, dass es möglich ist, Aufnahmen auf elektronischem Wege zu senden und diese von der TV-Kamera auf das Heimgerät zu projezieren.

Ein großes Dilemma war jedoch die nicht-analoge Abspeicherung. Halbleiter-Strahlungsdetektoren in CCD- oder CMOS-Technologie werden in der Digitalfotografie als Bildsensor zur Umsetzung von Lichtstrahlen in Digitalsignale eingesetzt. Dieses Digitalisieren eines Analogbildes ist eine Bildkonvertierung, bei der eine Diskretion (Zerlegung in Pixel) und Quantifizierung (Umwandlung der Farbinformationen in einen Digitalwert ) des Analogbildes durchführt wird.

Zwischen der analogen und der digitalen Photographie ist die Photographie mit dem Klassiker "Silberfilm" eine Lösung, bei der das Negative oder Positive zunächst mit einem Laserscanner erfasst und dann das abgespeicherte Bildmaterial nachbearbeitet wird. Die mitgelieferte DVD enthält die Aufzeichnungen mit niedrigerer Bildauflösung im JPG-Format.

Auf Grund der Bauweise der Bildsensoren ist eine interpolierende Darstellung der Farb- und Helligkeiten (sog. Demosaicing) zwingend erforderlich, um ein Abbild darstellen zu können. Dies und eine ganze Serie weiterer bildgebender Verfahren wie die Bestimmung des Weißabgleichs, die Steigerung der Farbintensität, die Steigerung des Kontrastes, die Ausführung der Klangkorrektur, die Filtrierung (die unter anderem das Rauschen reduzieren kann), die Steigerung des Schärfeeindruckes und, falls erforderlich, die Steigerung der Bildqualität.

ein verlustbehafteter Druck wird von der Elektronik und der Software der Digitalkamera übernommen, wenn eine JPEG-Bilddatei (oder ein ähnliches Dateiformat) unmittelbar auf der Karte abgelegt werden soll. Bei der kamerainternen Bildbearbeitung kann mit qualitativ hochstehenden Fotoapparaten umgegangen werden, indem die Meta- und Bildsensordaten unmittelbar in einer sogenannten RAW-Datei abgelegt werden; dies ist ein Rohdaten-Format, das von Produzent zu Produzent verschieden ist.

Während der RAW-Konvertierung, die Teil der Nachbearbeitung am Computer ist, wird dann aus den im Rohdaten-Format abgespeicherten Meßwerten ein Abbild erzeugt und die oben beschriebene bildwechselnde Verarbeitung (ggf. "manuell" durch den Anwender) durchlaufen. Die digitale Kompaktkamera hat ein Bildformat von 1,33 (4:3), so dass die Aufnahmen mit diesem Bildformat abspeichert werden.

In manchen Fällen ist es auch möglich, mit anderen Bildformaten zu speichern, hauptsächlich durch Speichern eines Ausschnitts. Digitalkamerasysteme hingegen nutzen häufig Kamerasensoren mit einem Bildformat von 3:2, das dem von Kleinbildfilmen ähnelt. Bei vielen der aus dem Vier-Drittel-Standard abgeleitete Micro Four Thirds-Kameras sowie bei einzelnen kompakten Fotoapparaten können unterschiedliche Bildformate gewählt werden, bei denen immer ein Abschnitt einer Sensoroberfläche verwendet wird, der über den gesamten Abbildungskreis der Linsen hinausgeht.

Letzteres ist in der Regel die höchstmögliche Auflösung der Aufnahme. Bayer-Sensoren mit unterschiedlichen Bildpunktanordnungen (z.B. Rechteckpixel im Nikon D1X oder schräg gestellte Bildpunkte im Super-CCD-Sensor von Fujifilm) geben die Aufnahmen mit der Pixelzahl aus, die der aktuellen Pixelzahl entsprich.

Allein die Anzahl der Pixel lässt keine Aussagen über die erreichbare Bildschirmauflösung zu, da auch hier die Güte des eingesetzten Objektives mitentscheidend ist. Wenn das Bild im JPEG-Format ausgegeben wird, beeinflusst die Formatierung der Bilddateien in der Digitalkamera auch die Bildschirmauflösung. Gerade bei Digitalkameras und Handys liegt die eigentliche Bildschirmauflösung oft erheblich unter der theoretisch aus der Anzahl der Pixel resultierenden Auflösungen.

Bei digitalen Bildern ist die Bildauflösung nur bedingt mit der eines Filmnegatives oder Drucks vergleichbar, da je nach Ausgangsmedium Verluste auftreten können. Außerdem ist die heute erzielbare Bildauflösung weit davon entfernt, bei gängigen Ausgabeformaten wie Drucken bis zur Postkartengrösse oder Vollbild-Darstellung auf dem Bildschirm genutzt zu werden. Nicht immer spiegelt die Anzahl der Pixel die feinen Auflösungen wieder.

Anschließend darf die Maximalfrequenz fmax{\displaystyle f_{\text{max}}} die Hälfte der Samplingfrequenz fabtast{\displaystyle f_{\text{abschast}}} nicht überschreiten, da sonst unerwünschte Bildverzerrungen, zum Beispiel Moiré-Effekte, auftreten und das ursprüngliche Signal nicht wieder hergestellt werden kann. Ein weiterer Nachteil der vergleichbaren Qualität von konventionellen und digitalen Aufzeichnungen besteht darin, dass das Korn des Films - aus technischer Sicht - ein stochastischer, d.h. ein vollkommen zufälliger und unregelmäßiger Lärm ist, der in der Regel wesentlich weniger stört als das Bildrauschen im streng regulären Pixelraster von digitalen Aufzeichnungen mit der gleichen technischen Auflösungen.

Optisch erscheinen so "analoge" Aufnahmen mit sichtbarer Körnung - bei gleichbleibendem Wissensgehalt - entweder besser erträglich oder verstört. Auch beim Einscannen von Rasterbildern muss die Bildauflösung so groß sein, dass feinste Rasterstrukturen wiedergegeben werden. Dann können Sie den Bildschirm ausblenden (dafür gibt es verschiedene Funktionen) und dann die Bildschirmauflösung reduzieren.

Bei der Digitalfotografie werden die Aufnahmen, die als Digitaldaten erstellt werden, in der Regel auf elektronischem, elektromagnetischem oder optischem Wege abgelegt; jedes einzelne Foto korrespondiert in der Regel mit einem Dateiformat, das üblicherweise in einem einheitlichen Graphikformat liegt. Wenn Sie analoge Dokumente einscannen, haben Sie in der Regel die freie Wahl des digitalen Speicherformats.

Einer der Vorteile der Digitalbildspeicherung ist die Fähigkeit, umfassende Metainformationen (oder Metadaten) in der Akte zu hinterlegen; diese zusätzliche Funktionalität ist im Exif-Format (Exchangeable Image File Format) genormt und wird mindestens mit den Grunddaten aller Kameras implementiert. Das Hybrid-System APS hatte bereits relativ begrenzte Speichermöglichkeiten für Metainformationen, und selbst bei Kleinbildkameras ist es möglich, Zeit- und Datumsinformationen sowie die Bildnummern auf den Bildstreifen einzufügen, wenn die Kameras eine korrespondierende Funktionalität haben.

Bei einigen Kleinbildkameras besteht die Option, eine Vielzahl von Aufnahmeparametern zu sichern und in einer Text-Datei auszugeben; eine Verlinkung dieser Dateien mit den eingescannten Bilddaten ist jedoch nur manuell möglich. Beim Einbetten der Exif-Dateien in die digitalen Bilddaten ist zu berücksichtigen, dass einige Anwendungen diese während der Bildverarbeitung nicht empfangen; dies gilt z.B. für die älteren Bildverarbeitungssoftware Adobe Photoshop.

Analogkameras und -systeme wurden über mehrere Dekaden hinweg weiterentwickelt und verbessert, bevor ihre weitere Entwicklung durch die führenden Hersteller in den vergangenen Jahren auslief. Der Einsatz von Schaltflächen und Menüsystem in digitalen Fotoapparaten kann wesentlich umfangreicher und komplizierter sein und verlangt weiteres Wissen über die Fotochemie hinaus - denn viele fotochemische Fotoapparate verfügen über viel mehr Funktionalitäten als ihre Vorgängermodelle.

Manche Produzenten haben völlig neue Systeme für die Digitalkamera eingeführt. Digitalbilder können nicht nur mit handelsüblichen Kameras oder durch Digitalisierung von analogen Originalen, sondern auch mit einem Digitalrückteil aufgenommen werden. Die Bilddiagonale wird als "Formatfaktor" definiert und ist in der Praxis im Kameradatenblatt ersichtlich.

Sie bezeichnet die Anzahl, mit der die effektive Objektivbrennweite einer Digitalkamera multipliziert werden muss, um ein gleiches Bildwinkelobjektiv für das 35-mm-Format zu haben. Im Vergleich zur herkömmlichen Photographie hat die Praxis der Digitalaufnahmen einige besondere Merkmale. Bei den Top-Modellen ist die Dauer der Video-Clips nur durch die Speicherkapazität limitiert; die Auflösung reicht von VHS bis Blu-ray (VGA, 640 × 480 oder PAL, 720 × 576 oder Full HD, 1920 × 1080 bis UHD (4K) 4096 × 2160 Pixel).

Die Digitalfotografie bietet neben der automatischen Verarbeitung durch die Kameras eine Vielzahl von Bildmanipulations- und Optimierungsmöglichkeiten durch den Einsatz elektronischer Bildverarbeitungssysteme, die weit über die herkömmliche Retusche und Detailvergrößerung hinaus gehen. Digitalkameras haben oft auch einen integrierten Bildspeicher, der es erlaubt, eine kleine Zahl von Aufnahmen ohne Memory-Card zu speichern. Mit einigen Digital-SLR-Kameras ist auch die Fernbedienung von einem Rechner aus mit der entsprechenden Steuersoftware möglich.

Diese Daten können dann unmittelbar auf der Computerfestplatte gespeichert werden, eine Memory-Card ist dann nicht erforderlich. Der Anschluss zwischen Rechner und Fotoapparat geschieht entweder über USB- oder SCSI-Kabel oder WLAN. In der Regel werden die Karten nur zur Zwischenspeicherung genutzt, bis die Bilddaten auf einen Rechner transferiert werden. Bei größeren Mengen an Daten kann der Speicherinhalt der Karten zunächst in Bildtanks transferiert werden, von denen einige auch die Darstellung der Aufnahmen mitgestalten.

Aufgrund der Fernbedienbarkeit und der Speichermöglichkeit großer Mengen von Bildern wurde die digitale Fotografie schon frühzeitig unter extremsten Klimabedingungen wie im Weltraum, in der Wüste oder im Polargebiet eingesetzt. An die Langzeitarchivierung von Bilddateien werden dieselben Ansprüche gestellt wie an die Langzeitarchivierung von digitalen Dingen.

Eine beschädigte Vorlage kann zwar mit Folie verarbeitet werden, dies ist aber mit Digitaldaten meist nicht oder nur mit großem technischem Aufwand denkbar. Im Gegensatz zum Chemiefilm besteht der große Vorteil der Digitaldaten darin, dass eine beliebige Anzahl identischer Exemplare hergestellt werden kann. Das Transportieren von Digitaldaten ist ebenfalls viel einfacher.

Ähnlich wie bei der herkömmlichen Photographie besteht die Moeglichkeit eines Indexabzuges in Thumbnails in einem Sammelmappen. Waren Kontaktbögen noch Teil des üblichen Workflows in der Analogfotografie, können diese Verfahren - auch im Rohdaten-Format - in das Betriebsystem integriert werden. Zusätzlich ist eine "Verschlagwortung" mit übereinstimmenden Schlüsselwörtern möglich, um die entsprechenden Abbildungen aus den Datenbeständen zu ermitteln.

Die IPTC-Felder im Image werden für die Verschlüsselung verwendet. Digitalbilder können wie herkömmliche Fotos dargestellt werden; für fast alle Darstellungsformen gibt es mehr oder weniger bedeutungsvolle Entsprechungen. Wenn eine neue Bildkonvertierung (D/A-Konvertierung) akzeptiert wird, können Digitalbilder gedruckt oder belichtet und dann genau wie herkömmliche Papierbilder verwendet werden; auch die Belichtung auf Dia-Film ist möglich.

Alle gängigen Darstellungsformen benötigen jedoch ausreichend technisches Wissen und eine recht teure Technologie; der günstigste Videobeamer ist immer noch etwa fünfmal so teuer wie ein guter Diaprojektor. Kontroverse Beständigkeit von Digitalinformationen (Beständigkeit und Langzeitverfügbarkeit von Speichermedien, Dateiformaten, Festplatten, Hard- und Software). 21 ] Insbesondere bei der Aufzeichnung in proprietäre Speicherformate kann eine künftige Nutzbarkeit dieser Dateien nicht zuverlässig abgeschätzt werden, da nicht bekannt ist, ob diese Datenformate in absehbarer Zeit noch unterstütz werden.

Das große Fotogymnasium: die Praxis der digitalen Fotos. Das Galileo Design, 2010, ISBN 978-3-8362-1311-0 Caroline Butz, Tom Freiwah: Digitalfotografie. Spiegelbildlich. Messe und Technologie, München 2008, ISBN 978-3-8272-4261-7 Chris George: Fotodigital. Von Anfänger bis Profis. Der Mitp-Verlag 2006, ISBN 3-8266-1672-3 David Pogue: Digitalfotografie. Daten Becker, 2011, ISBN 978-3-8158-3703-0 Helmut Kraus, Romano Padeste: Digitales High-End-Fotografieren.

Digitaler Bildervergleich zwischen digitaler und filmischer Photographie, 2003, ISBN 3-89864-239-9 Dirk Baumbach.

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