การถ่ายภาพดิจิทัล
การถ่ายภาพดิจิทัลหรือการได้มาซึ่งภาพดิจิทัลคือการสร้าง ภาพ ดิจิทัลของ ลักษณะ ทางสายตาของวัตถุ[ 1 ]เช่น ฉากทางกายภาพหรือโครงสร้างภายในของวัตถุ คำนี้มักถูกตีความว่าหมายความหรือรวมถึงการประมวลผลการบีบอัดการจัดเก็บการพิมพ์และการแสดงภาพดังกล่าว ข้อได้เปรียบที่สำคัญของภาพดิจิทัลเมื่อเทียบกับภาพอนาล็อกเช่นภาพถ่ายฟิล์ม คือความสามารถในการ เผยแพร่สำเนาของวัตถุต้นฉบับแบบดิจิทัลได้ไม่จำกัดโดยไม่สูญเสียคุณภาพของภาพ
การถ่ายภาพดิจิทัลสามารถจำแนกได้ตามประเภทของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าหรือคลื่น อื่นๆ ที่มี การลดทอนแปรผันเมื่อผ่านหรือสะท้อนจากวัตถุ ซึ่งจะส่งข้อมูลที่ประกอบเป็นภาพในการถ่ายภาพดิจิทัลทุกประเภท ข้อมูลจะถูกแปลงโดยเซ็นเซอร์รับภาพ เป็น สัญญาณดิจิทัลซึ่งจะถูกประมวลผลโดยคอมพิวเตอร์และแสดงผลออกมาเป็นภาพแสงที่มองเห็นได้ ตัวอย่างเช่น สื่อแสงที่มองเห็นได้ช่วยให้สามารถถ่ายภาพดิจิทัล (รวมถึงการถ่ายวิดีโอ ดิจิทัล) ด้วย กล้องดิจิทัลชนิดต่างๆ(รวมถึงกล้องวิดีโอ ดิจิทัล ) รังสีเอกซ์ช่วยให้สามารถถ่ายภาพเอกซ์เรย์ดิจิทัล ( การถ่ายภาพรังสีดิจิทัล , ฟลูออโรสโคปีและCT ) และรังสีแกมมาช่วยให้สามารถถ่ายภาพรังสีแกมมาดิจิทัล ( การสแกน ดิจิทัล , SPECTและPET ) เสียงช่วยให้สามารถทำอัลตราซาวนด์ (เช่นอัลตราซาวนด์ทางการแพทย์ ) และโซนาร์และคลื่นวิทยุช่วยให้สามารถทำเรดาร์การถ่ายภาพดิจิทัลเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวิเคราะห์ภาพด้วยซอฟต์แวร์รวมถึงการแก้ไขภาพ (รวมถึงการปรับแต่งภาพ)
ประวัติศาสตร์
ภาพดิจิทัลภาพแรกถูกสร้างขึ้นในปี 1920 โดยระบบส่งภาพผ่านสายเคเบิล Bartlaneนักประดิษฐ์ชาวอังกฤษ Harry G. Bartholomew และ Maynard D. McFarlane ได้พัฒนาระบบนี้ กระบวนการนี้ประกอบด้วย "ชุดเนกาทีฟบนแผ่นสังกะสีที่ถูกเปิดรับแสงเป็นระยะเวลาต่างกัน จึงทำให้ได้ความหนาแน่นที่แตกต่างกัน" [ 2 ]ระบบส่งภาพผ่านสายเคเบิล Bartlane สร้างการ์ดหรือเทปข้อมูลแบบเจาะรูที่ทั้งฝั่งผู้ส่งและฝั่งผู้รับ ซึ่งจะถูกสร้างใหม่เป็นภาพ[ 3 ]
ในปี พ.ศ. 2490 Russell A. Kirschได้ประดิษฐ์อุปกรณ์ที่สร้างข้อมูลดิจิทัลซึ่งสามารถจัดเก็บในคอมพิวเตอร์ได้ โดยใช้เครื่องสแกนแบบดรัมและหลอดโฟโตมัลติพลายเออร์[ 2 ]
เทคโนโลยีการถ่ายภาพดิจิทัลได้รับการพัฒนาขึ้นในช่วงทศวรรษ 1960 และ 1970 ส่วนใหญ่เพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดในการใช้งานของกล้องฟิล์มสำหรับภารกิจทางวิทยาศาสตร์และการทหาร รวมถึง โครงการ KH-11เมื่อเทคโนโลยีดิจิทัลมีราคาถูกลงในทศวรรษต่อมา จึงเข้ามาแทนที่วิธีการใช้ฟิล์มในหลายๆ ด้าน
ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 ขณะที่กำลังพัฒนาอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัด น้ำหนักเบา พกพาได้ สำหรับการทดสอบแบบไม่ทำลาย บน เครื่องบินของกองทัพเรือ Frederick G. Weighart [ 4 ]และJames F. McNulty (วิศวกรวิทยุชาวสหรัฐฯ) [ 5 ]ที่ Automation Industries, Inc. ซึ่งตั้งอยู่ที่ El Segundo รัฐแคลิฟอร์เนีย ได้ร่วมกันประดิษฐ์อุปกรณ์ชิ้นแรกที่สามารถสร้างภาพดิจิทัลแบบเรียลไทม์ ซึ่งภาพดังกล่าวเป็นภาพเอกซเรย์ดิจิทัล แบบฟลูออโรสโคปิ ก สัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยมถูกตรวจจับบน หน้าจอ ฟลูออเรสเซนต์ของฟลูออโรสโคปเพื่อสร้างภาพ
เซ็นเซอร์ภาพดิจิทัล
อุปกรณ์ประจุคู่ (CCD) ถูกคิดค้นโดยWillard S. BoyleและGeorge E. Smithที่Bell Labsในปี 1969 [ 6 ]ขณะที่กำลังวิจัยเทคโนโลยี MOSพวกเขาตระหนักว่าประจุไฟฟ้าเปรียบเสมือนฟองแม่เหล็ก และสามารถเก็บไว้ในตัวเก็บประจุ MOS ขนาดเล็กได้ เนื่องจากค่อนข้างง่ายที่จะสร้าง ตัวเก็บ ประจุ MOS เรียงกันเป็นแถว พวกเขาจึงเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมเข้ากับตัวเก็บประจุเหล่านั้น เพื่อให้ประจุสามารถเคลื่อนที่จากตัวหนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่งได้[ 7 ]อุปกรณ์ประจุคู่ (CCD) เป็นวงจรเซมิคอนดักเตอร์ที่ต่อมาถูกนำมาใช้ในกล้องวิดีโอดิจิทัล รุ่นแรก สำหรับ การ ออกอากาศทางโทรทัศน์ [ 8 ]
เซ็นเซอร์ CCD รุ่นแรกๆ ประสบปัญหาเรื่องความหน่วงของชัตเตอร์ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขไปมากด้วยการประดิษฐ์โฟโตไดโอดแบบพิน (PPD) [ 9 ] โฟโตไดโอดแบบพิน ถูกประดิษฐ์โดยNobukazu Teranishi , Hiromitsu Shiraki และ Yasuo Ishihara ที่NECในปี 1980 [ 9 ] [ 10 ]มันเป็น โครงสร้าง โฟโตดีเทคเตอร์ที่มีความหน่วงต่ำเสียงรบกวน ต่ำ ประสิทธิภาพควอนตัมสูงและกระแสไฟฟ้ามืดต่ำ[ 9 ]ในปี 1987 PPD เริ่มถูกนำไปใช้ในอุปกรณ์ CCD ส่วนใหญ่ กลายเป็นส่วนประกอบสำคัญในกล้องวิดีโออิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค และต่อมาในกล้องถ่ายภาพนิ่งดิจิทัลตั้งแต่นั้นมา PPD ก็ถูกใช้ในเซ็นเซอร์ CCD เกือบทั้งหมด และต่อมาในเซ็นเซอร์CMOS [ 9 ]
เซ็นเซอร์พิกเซลแอคทีฟNMOS (APS) ถูกคิดค้นโดยOlympusในญี่ปุ่นในช่วงกลางทศวรรษ 1980 ซึ่งเป็นไปได้ด้วยความก้าวหน้าในการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ MOS โดยการลดขนาดของ MOSFETไปถึง ระดับ ไมครอนที่เล็กลง และต่อมาก็ถึงระดับต่ำกว่าไมครอน [ 11 ] [ 12 ] NMOS APS ถูกผลิตขึ้นโดยทีมของ Tsutomu Nakamura ที่ Olympus ในปี 1985 [ 13 ]ต่อมาเซ็นเซอร์พิกเซลแอคทีฟ CMOS (เซ็นเซอร์ CMOS) ได้รับการพัฒนาโดย ทีมของ Eric Fossumที่ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion Laboratory ของ NASAในปี 1993 [ 9 ]ภายในปี 2007 ยอดขายของเซ็นเซอร์ CMOS ได้แซงหน้าเซ็นเซอร์ CCD แล้ว[ 14 ]
การบีบอัดภาพดิจิทัล
การพัฒนาที่สำคัญใน เทคโนโลยี การบีบอัดภาพ ดิจิทัล คือการแปลงโคไซน์แบบไม่ต่อเนื่อง (DCT) [ 15 ]การบีบอัด DCT ใช้ในJPEGซึ่งได้รับการแนะนำโดยกลุ่มผู้เชี่ยวชาญด้านการถ่ายภาพร่วมในปี 1992 [ 16 ] JPEG บีบอัดภาพให้มีขนาดไฟล์เล็กลงมาก และกลายเป็นรูปแบบไฟล์ภาพที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดบนอินเทอร์เน็ต [ 17 ]
กล้องดิจิทัล
แนวคิดการสแกนที่แตกต่างกันเหล่านี้เป็นพื้นฐานของการออกแบบกล้องดิจิทัลรุ่นแรกๆ กล้องรุ่นแรกๆ ใช้เวลานานในการจับภาพและไม่เหมาะสำหรับการใช้งานของผู้บริโภค[ 2 ] การใช้กล้องดิจิทัลแพร่หลาย ก็ต่อเมื่อมีการนำ CCD ( อุปกรณ์รับภาพประจุไฟฟ้า ) มาใช้ CCD กลายเป็นส่วนหนึ่งของระบบการถ่ายภาพที่ใช้ในกล้องโทรทรรศน์ และกล้องดิจิทัลขาวดำรุ่นแรกๆ ในช่วงทศวรรษ 1980 [ 2 ]ในที่สุดก็มีการเพิ่มสีลงใน CCD และสีก็เป็นคุณสมบัติปกติของกล้องดิจิทัลในปัจจุบัน
การเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม
การใช้ฟิล์มเนกาทีฟและรายละเอียดเกี่ยวกับการเปิดรับแสงในการถ่ายภาพเป็นแนวคิดที่แปลกใหม่สำหรับหลายคน เนื่องจากภาพดิจิทัลภาพแรกในปี พ.ศ. 2463 นำไปสู่อุปกรณ์ที่มีราคาถูกลง ซอฟต์แวร์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นแต่ใช้งานง่าย และการเติบโตของอินเทอร์เน็ตในที่สุด[ 18 ]
ความก้าวหน้าและการผลิตอุปกรณ์และฮาร์ดแวร์ที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายภาพดิจิทัลอย่างต่อเนื่องได้ส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมโดยรอบของสาขานี้ ตั้งแต่กล้องถ่ายรูปและเว็บแคมไปจนถึงเครื่องพิมพ์และเครื่องสแกน ฮาร์ดแวร์ต่างๆ มีขนาดเล็กลง บางลง เร็วขึ้น และราคาถูกลง เมื่อต้นทุนของอุปกรณ์ลดลง ตลาดสำหรับผู้ที่สนใจหน้าใหม่ก็ขยายตัวมากขึ้น
การแบ่งปันภาพถ่ายออนไลน์ได้เปลี่ยนแปลงความเข้าใจทางวัฒนธรรมเกี่ยวกับการถ่ายภาพและบทบาทของช่างภาพ แพลตฟอร์มต่างๆ เช่นFlickr , ShutterflyและInstagramช่วยให้ผู้ใช้สามารถเผยแพร่ภาพไปทั่วโลกได้โดยไม่คำนึงถึงสถานะความเป็นมืออาชีพ การเข้าถึงกล้องดิจิทัลและสมาร์ทโฟนได้ส่งผลให้การถ่ายภาพเปลี่ยนจากสื่อเฉพาะกลุ่มหรือสื่อหรูหราไปสู่รูปแบบการสื่อสารในชีวิตประจำวัน
หัวข้อของภาพถ่ายก็ขยายวงกว้างขึ้นเช่นกัน ในอดีต การถ่ายภาพมักเน้นไปที่ภาพบุคคลและเหตุการณ์ในครอบครัว แต่ในยุคดิจิทัล ภาพถ่ายครอบคลุมหัวข้อที่หลากหลาย รวมถึงกิจกรรมประจำวัน วัตถุ อาหาร ทิวทัศน์ และช่วงเวลาที่เกิดขึ้นโดยไม่คาดคิด การบูรณาการกล้องเข้ากับอุปกรณ์พกพาทำให้บุคคลสามารถบันทึกและแบ่งปันประสบการณ์ได้ทันที ซึ่งส่งเสริมบทบาทของการถ่ายภาพในฐานะรูปแบบการแสดงออกทางภาพที่ต่อเนื่องและทันที
ในปี ค.ศ. 1826 นิเซฟอร์ นิเอปซ์เป็นคนแรกที่พัฒนาการถ่ายภาพโดยใช้แสงเพื่อสร้างภาพขึ้นมา ความก้าวหน้าของการถ่ายภาพเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ปัจจุบันทุกคนสามารถเป็นช่างภาพในแบบของตนเองได้ ในขณะที่ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 ค่าใช้จ่ายในการถ่ายภาพที่คงทนถาวรนั้นมีค่าและเป็นที่ชื่นชอบของผู้บริโภคและผู้ผลิตอย่างมาก ตามรายงานของ BBC กล้องดิจิทัลได้ก่อให้เกิดสิ่งต่อไปนี้: ผลกระทบต่อช่างภาพมืออาชีพนั้นรุนแรงมาก ช่างภาพในอดีตจะไม่เสียโอกาสในการถ่ายภาพหากไม่มั่นใจว่าภาพนั้นจะได้ผล “การใช้ภาพดิจิทัล (การถ่ายภาพ) ได้เปลี่ยนวิธีที่เราโต้ตอบกับสิ่งแวดล้อมของเราตลอดหลายปีที่ผ่านมา บางส่วนของโลกถูกสัมผัสแตกต่างออกไปผ่านการสร้างภาพความทรงจำที่ยั่งยืน มันได้กลายเป็นรูปแบบใหม่ของการสื่อสารกับเพื่อน ครอบครัว และคนที่รักทั่วโลกโดยไม่ต้องมีการปฏิสัมพันธ์แบบเห็นหน้ากัน การถ่ายภาพทำให้เราเห็นคนที่เราไม่เคยเห็นมาก่อนและรู้สึกถึงการมีอยู่ของพวกเขาได้ง่าย แม้ว่าพวกเขาจะไม่ได้อยู่ใกล้ๆ ตัวอย่างเช่น Instagram เป็นสื่อสังคมออนไลน์รูปแบบหนึ่งที่ทุกคนสามารถถ่าย แก้ไข และแบ่งปันรูปภาพอะไรก็ได้ที่ต้องการกับเพื่อนและครอบครัว Facebook, Snapshot, Vine และ Twitter ก็เป็นอีกวิธีที่ผู้คนแสดงออกถึงตัวเองโดยใช้คำพูดน้อยหรือไม่ใช้เลย และสามารถบันทึกทุกช่วงเวลาที่สำคัญได้ ความทรงจำที่ยั่งยืนซึ่งเคยยากที่จะบันทึกไว้ ตอนนี้ทำได้ง่าย เพราะทุกคนสามารถถ่ายรูปและแก้ไขบนโทรศัพท์หรือแล็ปท็อปของตนได้ การถ่ายภาพได้กลายเป็นวิธีใหม่ในการสื่อสารและกำลังเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งส่งผลกระทบต่อโลกรอบตัวเรา” [ 19 ]
การศึกษาวิจัยที่ดำเนินการโดย Basey, Maines, Francis และ Melbourne ในปี 2016 พบว่าภาพวาดที่ใช้ในชั้นเรียนมีผลกระทบเชิงลบอย่างมีนัยสำคัญต่อเนื้อหาระดับล่างสำหรับรายงานห้องปฏิบัติการของนักเรียน มุมมองของห้องปฏิบัติการ ความตื่นเต้น และประสิทธิภาพเวลาในการเรียนรู้ รูปแบบการเรียนรู้แบบเอกสารไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อนักเรียนในด้านเหล่านี้ เขายังพบว่านักเรียนมีแรงจูงใจและตื่นเต้นที่จะเรียนรู้มากขึ้นเมื่อใช้ภาพดิจิทัล[ 20 ]
ความก้าวหน้าในสาขา
ในสาขาการศึกษา
- เมื่อโปรเจ็กเตอร์ดิจิทัล จอ และกราฟิกเข้ามามีบทบาทในห้องเรียนมากขึ้น ครูและนักเรียนต่างได้รับประโยชน์จากความสะดวกสบายและการสื่อสารที่เพิ่มขึ้น แม้ว่าการขโมยอุปกรณ์เหล่านี้จะเป็นปัญหาที่พบได้ทั่วไปในโรงเรียนก็ตาม[ 21 ]นอกจากนี้ การได้รับการศึกษาด้านการสร้างภาพดิจิทัลขั้นพื้นฐานก็มีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ สำหรับผู้เชี่ยวชาญรุ่นใหม่ Reed ผู้เชี่ยวชาญด้านการผลิตงานออกแบบจากมหาวิทยาลัย Western Washingtonเน้นย้ำถึงความสำคัญของการใช้ "แนวคิดดิจิทัลเพื่อให้นักเรียนคุ้นเคยกับเทคโนโลยีที่น่าตื่นเต้นและคุ้มค่าซึ่งพบได้ในอุตสาหกรรมหลักแห่งหนึ่งของศตวรรษที่ 21" [ 22 ]
- สาขาการถ่ายภาพดิจิทัลที่มุ่งช่วยเหลือในการวินิจฉัยและรักษาโรคกำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว การศึกษาล่าสุดโดยAmerican Academy of Pediatricsชี้ให้เห็นว่าการถ่ายภาพที่เหมาะสมในเด็กที่อาจเป็นไส้ติ่งอักเสบอาจช่วยลดจำนวนการผ่าตัดไส้ติ่งที่จำเป็นลงได้ ความก้าวหน้าเพิ่มเติม ได้แก่ การถ่ายภาพสมอง ปอด เส้นเอ็น และส่วนอื่นๆ ของร่างกายที่มีรายละเอียดและแม่นยำอย่างน่าทึ่ง ซึ่งภาพเหล่านี้สามารถนำไปใช้โดยผู้เชี่ยวชาญด้านสุขภาพเพื่อให้บริการผู้ป่วยได้ดียิ่งขึ้น[ 23 ]
- จากข้อมูลของวิดาร์ พบว่าเมื่อหลายประเทศเริ่มนำวิธีการบันทึกภาพแบบใหม่นี้มาใช้ การแปลงภาพเป็นดิจิทัลในทางการแพทย์ก็มีประโยชน์มากขึ้นเรื่อยๆ ทั้งต่อผู้ป่วยและบุคลากรทางการแพทย์ ผลดีของการลดการใช้กระดาษและมุ่งสู่ระบบดิจิทัล ได้แก่ การลดต้นทุนโดยรวมในการดูแลทางการแพทย์ รวมถึงการเข้าถึงภาพเหล่านี้ได้แบบเรียลไทม์ทั่วโลกมากขึ้น
- ระบบการถ่ายภาพดิจิทัลในการสื่อสารและการแพทย์ (DICOM) เป็นระบบสำหรับการถ่ายภาพอวัยวะภายในและยังช่วยในการประมวลผลภาพเหล่านั้นด้วย โดยรวมถึงการประมวลผลภาพ การแบ่งปัน และการวิเคราะห์[ 24 ]
ในด้านเทคโนโลยี การประมวลผลภาพดิจิทัลมีประโยชน์มากกว่าการประมวลผลภาพอนาล็อก
- การปรับความคมชัดและกู้คืนภาพ –
- การปรับปรุงภาพหรือการปรับแต่งภาพ – ซึ่งรวมถึงกระบวนการซูม การเบลอภาพ การเพิ่มความคมชัด การแปลงภาพขาวดำเป็นภาพสี การกู้คืนภาพ และการระบุภาพ
- การจดจำใบหน้า –
- นวัตกรรมคอมพิวเตอร์ที่กำหนดตำแหน่งและขนาดของใบหน้ามนุษย์ในภาพดิจิทัลที่มีความแม่นยำสูง โดยจะแยกแยะส่วนประกอบของใบหน้าและไม่สนใจสิ่งรบกวนอื่นๆ เช่น อาคาร ต้นไม้ และร่างกาย
- การตรวจจับระยะไกล –
- การเก็บรวบรวมข้อมูลขนาดเล็กหรือขนาดใหญ่เกี่ยวกับสิ่งของหรือเหตุการณ์ โดยใช้อุปกรณ์บันทึกหรือตรวจจับอย่างต่อเนื่องที่ไม่สัมผัสกับสิ่งของนั้นโดยตรงหรือใกล้ชิด ในทางปฏิบัติ การตรวจจับระยะไกลคือการเก็บรวบรวมข้อมูลแบบเผชิญหน้าโดยใช้อุปกรณ์หลากหลายชนิดเพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งของหรือสถานที่เฉพาะเจาะจง
- การตรวจจับรูปแบบ –
- การศึกษาหรือการตรวจสอบจากกระบวนการประมวลผลภาพ – ในการตรวจจับรูปแบบ – จะใช้การประมวลผลภาพเพื่อจดจำองค์ประกอบในภาพ จากนั้นจึงใช้การประมวลผลด้วยเครื่องจักรเพื่อสร้างกรอบการทำงานสำหรับการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบ การตรวจจับรูปแบบถูกนำไปใช้ในการวิเคราะห์ด้วยคอมพิวเตอร์ การตรวจจับลายมือ การระบุภาพ และอื่นๆ
- การประมวลผลสี –
- การประมวลผลภาพสีและตำแหน่งสีที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึงการศึกษาเกี่ยวกับการส่ง การจัดเก็บ และการเข้ารหัสภาพสีด้วย
ความเป็นจริงเสริม
การสร้างภาพดิจิทัลสำหรับความเป็นจริงเสริม (DIAR) เป็นสาขาที่ครอบคลุมในบริบทที่กว้างขึ้นของเทคโนโลยีความเป็นจริงเสริม (AR) โดยเกี่ยวข้องกับการสร้าง การจัดการ และการตีความภาพดิจิทัลเพื่อใช้ในสภาพแวดล้อมความเป็นจริงเสริม DIAR มีบทบาทในการเพิ่มประสบการณ์ของผู้ใช้ โดยให้การซ้อนทับข้อมูลดิจิทัลที่สมจริงลงบนโลกแห่งความเป็นจริง จึงช่วยเชื่อมช่องว่างระหว่างโลกทางกายภาพและโลกเสมือนจริง[ 25 ] [ 26 ]
DIAR ถูกนำไปใช้ในภาคส่วนต่างๆ รวมถึงความบันเทิง การศึกษา การดูแลสุขภาพ การทหาร และการค้าปลีก ในด้านความบันเทิง DIAR ใช้ในการสร้างประสบการณ์การเล่นเกมและภาพยนตร์แบบโต้ตอบ ในด้านการศึกษา DIAR ช่วยสร้างสภาพแวดล้อมการเรียนรู้ที่น่าสนใจยิ่งขึ้น ในขณะที่ในด้านการดูแลสุขภาพ DIAR ช่วยในขั้นตอนการผ่าตัด กองทัพใช้ DIAR สำหรับการฝึกอบรมและการแสดงภาพในสนามรบ ในด้านการค้าปลีก ลูกค้าสามารถลองเสื้อผ้าเสมือนจริงหรือเห็นภาพเฟอร์นิเจอร์ในบ้านของตนเองก่อนตัดสินใจซื้อ[ 27 ]
ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยี คาดว่าอนาคตของ DIAR จะให้ภาพซ้อนที่สมจริง การสร้างแบบจำลองวัตถุ 3 มิติที่ดีขึ้น และการบูรณาการกับอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ (IoT) การรวมการตอบสนองแบบสัมผัสในระบบ DIAR อาจช่วยเพิ่มประสบการณ์ของผู้ใช้ให้ดียิ่งขึ้นโดยการเพิ่มความรู้สึกสัมผัสให้กับภาพซ้อน นอกจากนี้ ความก้าวหน้าในปัญญาประดิษฐ์และการเรียนรู้ของเครื่องคาดว่าจะช่วยปรับปรุงความเหมาะสมกับบริบทและความสมจริงของภาพดิจิทัลที่ซ้อนทับให้ดียิ่งขึ้น[ 28 ]
การประยุกต์ใช้เชิงทฤษฎี
แอปพลิเคชันหลักที่อยู่ระหว่างการพัฒนาคือแอปพลิเคชันด้านความปลอดภัยและการคุ้มครองเด็ก โปรแกรม Kids Identification Digital Software (KIDS) ของ Kodakประกอบด้วยชุดอุปกรณ์สร้างภาพดิจิทัลที่จะใช้ในการรวบรวมภาพถ่ายประจำตัวนักเรียน ซึ่งจะเป็นประโยชน์ในกรณีฉุกเฉินทางการแพทย์และอาชญากรรม ณ ปี 2012 มีการพัฒนาแอปพลิเคชันเวอร์ชันที่มีประสิทธิภาพและทันสมัยมากขึ้น โดยมีการทดสอบและเพิ่มคุณสมบัติเพิ่มเติม[ 29 ]
สำนักงานสืบสวนอาชญากรรม เช่น สถานีตำรวจ ห้องปฏิบัติการอาชญากรรมของรัฐ และสำนักงานของรัฐบาลกลาง ได้ตระหนักถึงความสำคัญของการถ่ายภาพดิจิทัลในการวิเคราะห์ลายนิ้วมือและหลักฐาน การจับกุม และการรักษาความปลอดภัยในชุมชน[ 30 ]
การถ่ายภาพดิจิทัลมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับทฤษฎีการมีอยู่ทางสังคม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อกล่าวถึงแง่มุมของสื่อสังคมออนไลน์ที่ถ่ายด้วยโทรศัพท์มือถือ มีคำจำกัดความมากมายเกี่ยวกับทฤษฎีการมีอยู่ทางสังคม แต่สองคำจำกัดความที่สำคัญคือ "ระดับที่ผู้คนถูกมองว่าเป็นคนจริง" (Gunawardena, 1995) และ "ความสามารถในการแสดงออกทางสังคมและอารมณ์ของตนเองในฐานะคนจริง" (Garrison, 2000) การถ่ายภาพดิจิทัลช่วยให้บุคคลสามารถแสดงออกถึงชีวิตทางสังคมของตนผ่านภาพ เพื่อให้เกิดความรู้สึกถึงการมีอยู่ของตนในโลกเสมือนจริง การปรากฏตัวของภาพเหล่านั้นทำหน้าที่เป็นส่วนขยายของตนเองไปยังผู้อื่น โดยให้ภาพแทนดิจิทัลของสิ่งที่พวกเขากำลังทำและอยู่กับใคร การถ่ายภาพดิจิทัลในแง่ของกล้องในโทรศัพท์ช่วยอำนวยความสะดวกให้เกิดผลกระทบนี้กับการมีอยู่ของเพื่อน ๆ บนสื่อสังคมออนไลน์ อเล็กซานเดอร์ (2012) กล่าวว่า "การปรากฏตัวและการแสดงภาพนั้นฝังลึกอยู่ในความคิดของเราเกี่ยวกับภาพ...แน่นอนว่านี่คือการปรากฏตัวที่เปลี่ยนแปลงไป...ไม่มีใครสับสนระหว่างภาพกับความเป็นจริงของการแสดงภาพ แต่เรายอมให้ตัวเองถูกหลอกโดยการแสดงภาพนั้น และมีเพียง 'การแสดงภาพ' นั้นเท่านั้นที่สามารถแสดงความมีชีวิตชีวาของผู้ที่ไม่อยู่ในที่นั้นได้อย่างน่าเชื่อถือ" ดังนั้น การสร้างภาพดิจิทัลจึงช่วยให้บุคคลสามารถถูกแสดงภาพในลักษณะที่สะท้อนถึงการปรากฏตัวทางสังคมของพวกเขาได้[ 31 ]
การถ่ายภาพเป็นสื่อที่ใช้ในการบันทึกช่วงเวลาเฉพาะเจาะจงด้วยภาพ ผ่านการถ่ายภาพ ข้อมูล (เช่น รูปลักษณ์) สามารถส่งได้โดยมีการบิดเบือนน้อยหรือไม่บิดเบือนเลย ทฤษฎีความสมบูรณ์ของสื่อ (Media Richness Theory) เป็นกรอบแนวคิดที่ใช้อธิบายความสามารถของสื่อในการสื่อสารข้อมูลโดยไม่สูญเสียหรือบิดเบือน ทฤษฎีนี้เปิดโอกาสให้เข้าใจพฤติกรรมของมนุษย์ในเทคโนโลยีการสื่อสาร Daft และ Lengel (1984, 1986) กล่าวไว้ดังนี้:
"สื่อการสื่อสารมีระดับความสมบูรณ์ที่แตกต่างกัน ความสมบูรณ์ของสื่อประกอบด้วยสี่ด้าน ได้แก่ การได้รับผลตอบรับทันที ซึ่งช่วยให้สามารถถามและตอบคำถามได้ การใช้สัญญาณหลายอย่าง เช่น การปรากฏตัวทางกายภาพ น้ำเสียง ท่าทาง คำพูด ตัวเลข และสัญลักษณ์กราฟิก การใช้ภาษาธรรมชาติ ซึ่งสามารถใช้เพื่อถ่ายทอดความเข้าใจในแนวคิดและความคิดที่หลากหลาย และการมุ่งเน้นที่ตัวบุคคลของสื่อ (หน้า 83)"
ยิ่งสื่อสามารถสื่อสารลักษณะที่ถูกต้อง สัญญาณทางสังคม และลักษณะอื่นๆ ได้มากเท่าไร สื่อนั้นก็ยิ่งมีความสมบูรณ์มากขึ้นเท่านั้น การถ่ายภาพได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของการสื่อสารของเราโดยธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น โทรศัพท์มือถือส่วนใหญ่สามารถส่งรูปภาพในข้อความได้ แอป Snapchat และ Vine ได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ ในการสื่อสาร เว็บไซต์อย่าง Instagram และ Facebook ก็ช่วยให้ผู้ใช้เข้าถึงความสมบูรณ์ในระดับที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นได้เช่นกัน เนื่องจากความสามารถในการสร้างข้อมูลขึ้นมาใหม่ Sheer, VC (มกราคม–มีนาคม 2011). การใช้คุณสมบัติ MSN หัวข้อสนทนา และการพัฒนามิตรภาพออนไลน์ของวัยรุ่น: ผลกระทบของความสมบูรณ์ของสื่อและการควบคุมการสื่อสาร Communication Quarterly, 59(1).
วิธีการ
ภาพถ่ายดิจิทัลอาจสร้างขึ้นโดยตรงจากฉากจริงโดยใช้กล้องหรืออุปกรณ์ที่คล้ายกัน หรืออาจได้ภาพดิจิทัลจากภาพอื่นใน สื่อ อนาล็อกเช่นภาพถ่ายฟิล์มถ่ายภาพหรือกระดาษพิมพ์ โดยใช้ เครื่องสแกนภาพหรืออุปกรณ์ที่คล้ายกัน ภาพทางเทคนิคจำนวนมาก เช่น ภาพที่ได้จากอุปกรณ์โทโมกราฟิกโซนาร์แบบสแกนด้านข้างหรือกล้องโทรทัศน์วิทยุนั้นได้มาจากการประมวลผลข้อมูลที่ไม่ใช่ภาพอย่างซับซ้อน แผนที่เรดาร์ตรวจสภาพอากาศที่เห็นในข่าวโทรทัศน์เป็นตัวอย่างที่พบได้ทั่วไป การแปลงข้อมูลอนาล็อกในโลกแห่งความเป็นจริงให้เป็นดิจิทัลเรียกว่าการแปลงเป็นดิจิทัล (digitizing ) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสุ่มตัวอย่าง (discretization) และการหาปริมาณ (quantization ) การสร้างภาพ แบบ ฉายรังสีดิจิทัลสามารถทำได้โดยใช้ เครื่องตรวจ จับรังสีเอกซ์ที่แปลงภาพเป็นรูปแบบดิจิทัลโดยตรง หรืออีกทางหนึ่ง การสร้างภาพด้วยแผ่นฟอสฟอร์ ( phosphor plate radiography)คือการถ่ายภาพบนแผ่นฟอสฟอร์ที่กระตุ้นด้วยแสง (PSP) ก่อน จากนั้นจึงสแกนด้วยกลไกที่เรียกว่าการเรืองแสงที่กระตุ้นด้วยแสง (photostimulated luminescence )
ภาพดิจิทัลยังสามารถคำนวณได้จากแบบจำลองทางเรขาคณิตหรือสูตรทางคณิตศาสตร์ ในกรณีนี้ ชื่อการสังเคราะห์ภาพจะเหมาะสมกว่า และมักเรียกกันว่าการเรนเดอร์ภาพ
การตรวจสอบความถูกต้องของภาพดิจิทัลเป็นปัญหา[ 32 ]สำหรับผู้ให้บริการและผู้ผลิตภาพดิจิทัล เช่น องค์กรด้านการดูแลสุขภาพ หน่วยงานบังคับใช้กฎหมาย และบริษัทประกันภัย มีวิธีการใหม่ๆ เกิดขึ้นในการถ่ายภาพทางนิติวิทยาศาสตร์เพื่อวิเคราะห์ภาพดิจิทัลและพิจารณาว่าภาพนั้นถูกแก้ไข หรือ ไม่
ก่อนหน้านี้ การสร้างภาพดิจิทัลอาศัยกระบวนการทางเคมีและกลไก แต่ปัจจุบันกระบวนการเหล่านี้ได้เปลี่ยนมาใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์แล้ว การสร้างภาพดิจิทัลต้องอาศัยหลายสิ่งหลายอย่างเกิดขึ้นพร้อมกัน พลังงานแสงจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า – ผ่านโครงข่ายเซลล์แสงอาทิตย์นับล้านเซลล์ แต่ละสภาวะจะสร้างประจุไฟฟ้าเฉพาะ ประจุจาก "เซลล์แสงอาทิตย์" แต่ละเซลล์จะถูกส่งและสื่อสารไปยังเฟิร์มแวร์เพื่อประมวลผล เฟิร์มแวร์จะตีความและแปลงสีและคุณสมบัติอื่นๆ ของแสง พิกเซลที่มีความเข้มต่างกันจะสร้างและทำให้เกิดสีต่างๆ กัน ก่อให้เกิดภาพหรือรูปภาพ เฟิร์มแวร์จะบันทึกข้อมูลไว้เพื่อใช้ในอนาคตและเพื่อการสร้างภาพซ้ำ
ข้อดี
การถ่ายภาพดิจิทัลมีประโยชน์หลายประการ ประการแรก กระบวนการนี้ช่วยให้เข้าถึงรูปถ่ายและเอกสารคำได้ง่ายGoogleเป็นผู้นำใน 'การปฏิวัติ' นี้ โดยมีภารกิจในการแปลงหนังสือทั่วโลกให้เป็นดิจิทัล การแปลงเป็นดิจิทัลดังกล่าวจะทำให้สามารถค้นหาหนังสือได้ ทำให้ห้องสมุดที่เข้าร่วม เช่นมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดและมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์สามารถเข้าถึงได้ทั่วโลก[ 33 ]การถ่ายภาพดิจิทัลยังเป็นประโยชน์ต่อวงการแพทย์ด้วย เพราะ "ช่วยให้สามารถส่งภาพไปยังผู้ให้บริการภายนอก ทันตแพทย์ ที่ปรึกษา และบริษัทประกันภัยผ่านทางโมเด็มได้" [ 33 ]กระบวนการนี้ "ยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้กระบวนการทางเคมี" [ 33 ]การถ่ายภาพดิจิทัลยังถูกใช้บ่อยครั้งเพื่อช่วยบันทึกและจัดทำเอกสารเหตุการณ์ทางประวัติศาสตร์ วิทยาศาสตร์ และชีวิตส่วนตัว[ 34 ]
นอกจากนี้ยังมีประโยชน์ในด้าน การถ่าย ภาพ ด้วย การถ่ายภาพ ดิจิทัลช่วยลดความจำเป็นในการสัมผัสกับภาพต้นฉบับ[ 35 ]ยิ่งไปกว่านั้น การถ่ายภาพดิจิทัลยังสร้างความเป็นไปได้ในการสร้างเนื้อหาภาพของภาพถ่ายที่เสียหายบางส่วนขึ้นมาใหม่ จึงช่วยขจัดความเป็นไปได้ที่ภาพต้นฉบับจะถูกแก้ไขหรือทำลาย[ 35 ]นอกจากนี้ ช่างภาพยัง "เป็นอิสระจากการถูก 'ผูกมัด' กับห้องมืด" และมีเวลาถ่ายภาพมากขึ้น รวมถึงสามารถทำงานที่ได้รับมอบหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น[ 36 ]การถ่ายภาพดิจิทัล 'หมายความว่า' "ช่างภาพไม่จำเป็นต้องรีบนำฟิล์มกลับไปที่สำนักงานอีกต่อไป ดังนั้นพวกเขาจึงสามารถอยู่ในสถานที่ถ่ายทำได้นานขึ้นในขณะที่ยังคงทำตามกำหนดเวลาได้" [ 37 ]
ข้อดีอีกประการหนึ่งของการถ่ายภาพดิจิทัลคือมีการขยายไปสู่โทรศัพท์มือถือที่มีกล้อง กล้องสามารถพกพาไปกับเราได้ และยังสามารถส่งภาพถ่ายให้ผู้อื่นได้ทันที[ 38 ]
คำวิจารณ์
นักวิจารณ์การถ่ายภาพดิจิทัลอ้างถึงผลเสียต่างๆ รวมถึง "ความยืดหยุ่นที่เพิ่มขึ้นในการนำภาพที่มีคุณภาพดีขึ้นมาให้ผู้อ่าน" ซึ่งอาจล่อใจบรรณาธิการ ช่างภาพ และนักข่าวให้ปรับแต่งภาพถ่าย[ 36 ]นอกจากนี้ "ช่างภาพประจำจะไม่ใช่นักข่าวภาพถ่ายอีกต่อไป แต่เป็นผู้ควบคุมกล้อง... เนื่องจากบรรณาธิการมีอำนาจในการตัดสินใจว่าพวกเขาต้องการ 'ถ่าย' อะไร" [ 36 ]
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- เทคโนโลยีล่าสุดด้านความเร็วในการพิมพ์ภาพดิจิทัล: 12,000 หน้าต่อชั่วโมง
- สถาบันเทคโนโลยีโรเชสเตอร์ห้องปฏิบัติการภาพดิจิทัลและการสำรวจระยะไกล
- มหาวิทยาลัยคอร์เนลล์บทเรียนการถ่ายภาพดิจิทัลเก็บถาวรเมื่อวันที่ 11 กุมภาพันธ์ 2547 ที่Wayback Machine
- คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการถ่ายภาพดิจิทัล (Digital Imaging FAQ /Frequently Asked Questions ) เก็บถาวรเมื่อ 22 กันยายน 2015 ที่Wayback Machine
- ดาร์ทมัธ, ฮานี ฟาริด . นิติวิทยาศาสตร์ภาพดิจิทัล
- เอกสารบรรยายเรื่องการประมวลผลภาพโดย อลัน ปีเตอร์ส มหาวิทยาลัยแวนเดอร์บิลต์ ปรับปรุงล่าสุด 7 มกราคม 2559
- http://electronics.howstuffworks.com/cameras-photography/digital/digital-camera.htm