- Nazwa przedmiotu:
- Fotografia cyfrowa
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Jarosław Suszek, adiunkt, jaroslaw.suszek@pw.edu.pl
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Fotonika
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- 1050-FO000-ISP-4FOC
- Semestr nominalny:
- 4 / rok ak. 2020/2021
- Liczba punktów ECTS:
- 2
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1. godziny kontaktowe – 32 h; w tym
a) obecność na wykładach – 15 h
b) obecność na laboratoriach – 15 h
c) uczestniczenie w konsultacjach – 2 h
2. praca własna studenta – 18 h; w tym
a) przygotowanie do ćwiczeń i do kolokwiów – 10 h
b) zapoznanie się z literaturą – 8 h
Razem w semestrze 50 h, co odpowiada 2 pkt. ECTS
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 1. obecność na wykładach – 15 h
2. obecność na ćwiczeniach – 0 h
3. obecność na laboratoriach – 15 h
4. obecność na egzaminie – 0 h
5. uczestniczenie w konsultacjach – 15 h
Razem w semestrze 45 h, co odpowiada 1 pkt. ECTS
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 1. zajęcia laboratoryjne – 15 h
2. opracowanie sprawozdań z laboratorium – 9 h
3. zajęcia projektowe – 0 h
4. przygotowanie projektów – 0 h
Razem w semestrze 24 h, co odpowiada 1 pkt. ECTS
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Znajomość optyki geometrycznej, podstawowych elementów stosowanych w układach optycznych oraz podstaw fotografii. Wymagana znajomość podstaw programowania.
- Limit liczby studentów:
- Cel przedmiotu:
- Zapoznanie studentów z zagadnieniami optycznymi występującymi powszechnie w technikach fotografii cyfrowej oraz z podstawowymi metodami obróbki obrazów cyfrowych.
- Treści kształcenia:
- Wykład
1. Prezentacja podstawowych elementów światłoczułych wykorzystywanych w cyfrowej rejestracji obrazu. Omówienie budowy, zasady działania oraz podstawowych parametrów detektorów CCD i CMOS.
2. Przedstawienie predestynowanych zastosowań poszczególnych typów matryc światłoczułych i wpływu na formowanie obrazu, wynikających z odmiennych sposobów rejestracji promieniowania z zakresu widzialnego. Wzmacniacze obrazów i ich charakterystyki.
3. Przechowywanie plików zawierających obrazy. Omówienie specyficznych cech formatów RAW, JPG, TIFF, BMP i ich wpływ na obraz. Porównanie tych formatów. Metody kompresji stratnej i bezstratnej obrazów oraz ich sekwencji. Histogramy i densytogramy zamrożonego obrazu, krzywe tonalne. Zmiana jasności oraz kontrastu. Operacje geometryczne.
4. Obrazy monochromatyczne. Podstawowe operacje na obrazach szaroodcieniowych. Filtry splotowe. Numeryczna i optyczna realizacja operacji matematycznych.
5. Wprowadzenie do rozpoznawania obiektów, znajdowanie krawędzi obiektów. Segmentacja obrazu, tresholding, erozja i dylatacja. Podstawowe operacje logiczne przeprowadzane na obrazach binarnych.
6. Aspekty prawne a fotografia. Omówienie autorskich i osobistych praw majątkowych, ich ochrony, czasu trwania i zasad przekazywania. Aspekty prawne fotografowania ludzi, budynków i ich wnętrze oraz rozpowszechniania zdjęć z wizerunkiem innych osób.
7. Techniki specjalne stosowane w fotografii cyfrowej – makrofotografia, fotografia panoramiczna, fotografia w podczerwieni, astrofotografia, technika HDR.
Laboratorium:
1. Badanie detektorów CCD i CMOS – rozdzielczości matrycy, substrakcji szumów, czułości przy różnych typach źródeł światła i ich odległości od matrycy.
2. Wykorzystanie detektora o znanej rozdzielczości i wielkości pojedynczego piksela do pomiarów małych obiektów dwuwymiarowych. Porównanie otrzymanych wyników z pomiarem mikroskopowym.
3. Przygotowanie plików do obróbki cyfrowej. Wykorzystanie poznanych metod konwersji plików. Zmiana kontrastu oraz nasycenia, przeskalowanie obrazu i zmiana jego rozdzielczości. Manipulowanie histogramem, densytogramem oraz krzywymi tonalnymi. Dynamika obrazu i rozpiętość tonalna, zmiana kanałów RGB, balansu bieli. Globalna oraz lokalna zmiana barwy i nasycenia. Dodawanie i usuwanie szumów, redukcja „gorących punktów”. Rodzaje i zastosowanie filtrów cyfrowych. Podstawy pracy na obrazach monochromatycznych, warstwach i maskach. Konwersja plików między RGB a CMYK oraz plików RAW do innych formatów. Korekcja uszkodzeń obrazu, usuwanie winietowania. Zmiana położenia i kształtu obiektów oraz usuwanie elementów niekorzystnych w obrazie.
- Metody oceny:
- Ocena końcowa stanowi średnią zaliczenia wykładu oraz laboratorium. Wykład zaliczany jest na podstawie dwóch sprawdzianów pisemnych. Ocena laboratorium to średnia z ocen ze sprawozdań (2/3 maksymalnej ilości punktów) i wejściówek (1/3 maksymalnej ilości punktów).
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- 1. E. Hecht "Optics"
2. R.W. Ditchburn "Light"
3. R. Guenther "Modern Optics"
4. J. Petykiewicz "Optyka falowa"
5. J.R. Meyer-Arendt "Wstęp do Optyki"
6. J.C. Russ "The Image Processing Handbook"
7. A. Mroczek "Książka o fotografowaniu"
8. A. Feiniger "Nauka o fotografii"
9. M. Freeman "Profesjonalana fotografia cyfrowa"
10. S. Kelby "Fotografia Cyfrowa. Edycja Zdjęć"
11. M. Freeman "Profesjonalana fotografia cyfrowa"
- Witryna www przedmiotu:
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt FC_W01
- Zna matryce cyfrowe stosowane w fotografii cyfrowej z różnych zakresów widma fal E-M
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
FOT_W09, FOT_W10
Powiązane efekty obszarowe:
X1A_W01, T1A_W04, InzA_W05, X1A_W05, T1A_W05
- Efekt FC_W02
- Zna różne formaty plików graficznych i ich zastosowania
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
FOT_W09, FOT_W10
Powiązane efekty obszarowe:
X1A_W01, T1A_W04, InzA_W05, X1A_W05, T1A_W05
- Efekt FC_W03
- Zna różne operacje na obrazach
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
FOT_W09, FOT_W10, FOT_W13
Powiązane efekty obszarowe:
X1A_W01, T1A_W04, InzA_W05, X1A_W05, T1A_W05, X1A_W04, T1A_W02, T1A_W07
- Efekt FC_W04
- Zna prawa autorskie i ich zastosowanie
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
FOT_W19
Powiązane efekty obszarowe:
X1A_W08, T1A_W10, InzA_W03
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt FC_U01
- Umie analizować szumy występujące w fotografii cyfrowej
Weryfikacja: sprawozdanie z laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
FOT_U08, FOT_U10
Powiązane efekty obszarowe:
X2A_U03, T1A_U09, T1A_U15, InzA_U08, X1A_U01, X1A_U02, T1A_U09, T1A_U16
- Efekt FC_U02
- Umie wykorzystywać aparat cyfrowy do pomiarów optycznych
Weryfikacja: sprawozdanie z laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
FOT_U08, FOT_U09, FOT_U16
Powiązane efekty obszarowe:
X2A_U03, T1A_U09, T1A_U15, InzA_U08, X1A_U03, T1A_U08, T1A_U09, InzA_U07, InzA_U08, X1A_U05, T1A_U15, InzA_U05
- Efekt FC_U03
- Umie wykonywać podstawową obróbkę graficzną
Weryfikacja: sprawozdanie z laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
FOT_U08, FOT_U10
Powiązane efekty obszarowe:
X2A_U03, T1A_U09, T1A_U15, InzA_U08, X1A_U01, X1A_U02, T1A_U09, T1A_U16
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt FC_K01
- Potrafi planować pracę i współpracować w grupie osób
Weryfikacja: sprawozdanie z laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
FOT_K04, FOT_K07
Powiązane efekty obszarowe:
X1A_K02, T1A_K03, T1A_K04, X2A_K03, T1A_K04, InzA_K02