Temat

Sposoby pozyskiwania fotografii cyfrowych

Etap edukacyjny

Drugi

Podstawa programowa

Klasy IV‑VI

III. Posługiwanie się komputerem, urządzeniami cyfrowymi i sieciami komputerowymi. Uczeń:

1) opisuje funkcje podstawowych elementów komputera i urządzeń zewnętrznych oraz:

a) korzysta z urządzeń do nagrywania obrazów, dźwięków i filmów, w tym urządzeń mobilnych,
b) wykorzystuje komputer lub inne urządzenie cyfrowe do gromadzenia, porządkowania i selekcjonowania własnych zasobów;

Czas

45 minut

Cel ogólny

Poznanie metod pozyskiwania obrazów.

Cele szczegółowe

1. Poznanie metody pozyskiwania obrazu z wykorzystaniem aparatu fotograficznego.

2. Poznanie metody pozyskiwania obrazu z skanera.

Efekty uczenia

Uczeń:

- rozróżnia sposoby pozyskiwania obrazów w różnych urządzeniach,

- zna zasady powstawania obrazów kolorowych na wyświetlaczach cyfrowych.

Metody kształcenia

1. Odwrócona klasa.

2. Wykład problemowy.

Formy pracy

1. Praca indywidualna.

2. Praca w grupach.

Etapy lekcji

Wprowadzenie do lekcji

Odpowiedz na pytania wprowadzające.

1. Co to znaczy pozyskiwać fotografię?
2. Jakie znane są metody pozyskiwania obrazu cyfrowego?
3. Jak powstają kolory na wyświetlaczu cyfrowym?

Realizacja lekcji

Polecenie 1

Przeczytaj tekst a następnie zrób z niego notatkę w postaci graficznej np. używając elementów wykorzystywanych w informatycznych schematach blokowych lub mapy myśli.

Od początków istnienia ludzie starali się utrwalić otaczającą ich rzeczywistość. Były to najpierw malowidła skalne, następnie płaskorzeźby i obrazy, a od końca XIX wieku fotografie wykonywane analogowymi aparatami fotograficznymi. Pod koniec XX wieku rozwinęła się fotografia cyfrowa, która w krótkim czasie praktycznie wyparła fotografię analogową. Zasada wytworzenia obrazu cyfrowego jest bardzo podobna do fotografii analogowej z tym, że element światłoczuły jakim była klisza fotograficzna zastąpiono matrycą elektronicznych elementów światłoczułych, tzn. takim układem, który zawiera bardzo dużą liczbę czujników światła, zamieniających obraz w sygnały elektroniczne Każdy z czujników jest odpowiedzialny za zarejestrowanie jednego punktu obrazu (tzw. piksela), a główny układ elektroniczny aparatu cyfrowego odczytuje te informacje w chwili wykonywania zdjęcia i zapisuje je na karcie pamięci w ustalonym formacie. Tak wykonane zdjęcia przypominają bardzo drobną mozaikę, której liczba elementów zależy od ilości punktów matrycy. Efekt w postaci wykonanego zdjęcia cyfrowego można zobaczyć od razu na wyświetlaczu aparatu.

[Grafika interaktywna]

W aparatach cyfrowych filtr Bayera (siatka Bayera) wygląda on jak trójkolorowa szachownica z czerwonymi, zielonymi i niebieskimi polami. Dzięki temu piksele matrycy „widzą” światło w trzech podstawowych kolorach: czerwonym (R), zielonym (G) i niebieskim (B). Taką czułość pikseli na konkretny kolor nazywamy matrycą filtrów.

Polecenie 2

Otwórz aplikację geogebry „Powstawanie kolorów”.

[Geogebra aplet]

Zobacz jakie warunki musza być spełnione aby na wyświetlaczu pojawiły się różne kolory.

[Ilustracja 1]

Miniaturyzacja elementów i stały rozwój ich możliwości pozwoliły na skonstruowania aparatów cyfrowych tak małych, że obecnie stanowią standardowy element montowany w telefonach komórkowych (smartfonach), a także tabletach czy laptopach.

Tak więc dzięki rozwojowi techniki cyfrowej fotografia stała się dostępna praktycznie dla każdego. Zrobienie zdjęcia aparatem w telefonie komórkowym jest proste i możemy je obejrzeć od razu po wykonaniu. Obecnie technologia cyfrowej rejestracji obrazu (tak fotografii jak i filmu) jest powszechna i dostępna także Tobie.

Warto wspomnieć o bardzo istotnej cesze jaka posiadają dane cyfrowe. Jest nią niezmienność informacji w miarę upływu czasu. Zapisane cyfrowo zdjęcie lub film będą dokładnie takiej samej jakości po wielu, wielu latach. Natomiast obrazy analogowe w miarę upływu czasu tracą na jakości. Zdjęcia i filmy czarno‑białe bledną, a kolorowe tracą i zmieniają barwy. Jest to proces nieuchronny związany ze zmianami w rozpadających się z upływem czasu związkach chemicznych. Aby uchronić przed całkowitym zniszczeniem obrazy analogowe pochodzące z przeszłości, przekształcamy je na obrazy cyfrowe. Dokonujemy tego za pomocą skanerów. Skanery mogą być zbudowane praktycznie tak samo jak aparat cyfrowy, ale dokładniejsze obrazy wymagają bardziej zaawansowanych konstrukcji. W typowym skanerze matryca ma kształt listwy z elementami światłoczułymi ustawionymi w rzędzie i rejestrującymi z dużą dokładnością pojedynczą linię. Listwa ta jest przesuwana powoli przed skanowanym obiektem i rejestruje linię po linii, co w końcowym efekcie daje nam całkowity obraz. Żeby skorzystać ze skanera wystarczy podłączyć go do złącza USB i zainstalować odpowiednie oprogramowanie najczęściej dołączone do urządzenia. Następnie wystarczy umieścić fotografię lub inny dokument w urządzeniu, określić rozdzielczość obrazka oraz zdecydować czy ma to być obraz kolorowy czy czarno‑biały. Po wybraniu formatu pliku rozpoczynamy skanowanie. Należy pamiętać, że zwiększenie rozdzielczości obrazu wiąże się ze zwiększeniem rozmiaru pliku który zapisujemy na dysku.

Polecenie 2

Zeskanuj dowolne zdjęcie z wykorzystaniem skanera. Ustaw odpowiednią rozdzielczość, zastanów się czy obraz powinien być kolorowy czy czarno biały. Porównaj rozmiar plików po zeskanowaniu dokumentu z różną rozdzielczością.

Podsumowanie lekcji

Pozyskiwanie obrazów cyfrowych możliwe jest przy użyciu aparatu cyfrowego bądź skanera. Oba urządzenia działają w oparciu o czujniki światła wyposażone w matrycę kolorów.