CFA LogoCFA Logo Computer
Загрузка поиска
Новости Компьютеры Прайс-лист [Новое] Прайс-лист [Б/У] Для ноутбуков Конфигуратор ПК Заказ, Оплата, Доставка Сервис объявления Драйвера Статьи Как нас найти Контакты
Новости
RSS канал новостей
Список материнских плат компании Biostar пополнился свежими моделями под поколения процессоров Intel ...
Похоже, что компания Gionee в эти дни очень сильно занята. Только недавно мы сообщали об анонсе ...
Компания Enermax в своем коротеньком пресс-релизе рассказала общественности о старте серии недорогих ...
SteelSeries представляет новую игровую клавиатуру APEX 150, которая дает игрокам высочайшую надежность ...
Пока в Сети живо обсуждают информацию о возможном выпуске компанией NVIDIA графического ускорителя ...
Самое интересное
Программаторы 25 SPI FLASH Адаптеры Optibay HDD Caddy Драйвера nVidia GeForce Драйвера AMD Radeon HD Игры на DVD Сравнение видеокарт Сравнение процессоров

АРХИВ СТАТЕЙ ЖУРНАЛА «МОЙ КОМПЬЮТЕР» ЗА 2002 ГОД

Анатомия и физиология цифровых камер

Максим НИКОЛЕНКО

(Продолжение, начало в №17–18, 2002)

Чем помнят цифровые камеры

Пора переходить к знакомству с оснащением современных цифровых камер. Почти все подобные устройства, присутствующие на рынке, имеют жидкокристаллические дисплеи, что делает возможным быстрый просмотр отснятых кадров. Это одно из основных преимуществ цифровой записи изображений — нет необходимости ждать результатов обработки пленки. Изображение готово для просмотра сразу же после оцифровки.

Но вряд ли можно считать достаточно весомым доводом при покупке такого дорого устройства, как цифровая камера, одну только возможность просматривать снимки на встроенном дисплее. Многих, наверное, интересует печать полученных изображений. А для этого их необходимо сохранить. Есть несколько способов это сделать. Цифровые камеры имеют специальные внутренние устройства для хранения отснятых кадров, каждой поддерживается некоторый тип сменных носителей информации. Основными являются накопители CompactFlash, SmartMedia, Memory Sticks и другие. Все это небольшие по размеру запоминающие устройства, которые не имеют движущихся частей. Большинство из них базируется на использовании технологии flash-памяти, которая довольно быстра. Их применение — это наиболее легкий способ сохранить ваши снимки для последующей распечатки или обработки на компьютере. Вообще, устройства с этим типом памяти в плане функционирования больше напоминают гибкие диски, причем они сравнительно недорогие. Следует воспринимать их как некую «цифровую фотопленку», заменить которую, кстати, не составит большого труда. Когда одна карточка памяти будет заполнена, можно просто вставить другую и продолжать съемку. К сожалению, разные типы flash-памяти не являются взаимно совместимыми. Различные модели камер даже от одного производителя иногда работают с совершенно разными типами сменных носителей.

Обычно для того, чтобы непосредственно взаимодействовать с наиболее популярными типами сменных носителей, применяющимися в цифровых камерах, к компьютеру необходимо подключить специальное устройство-ридер. Поскольку, за исключением узкоспециализированных компьютеров, порты чтения информации с таких накопителей в стандартной конфигурации ПК отсутствуют.

Но ничего не мешает работать с содержимым карт памяти, используя непосредственно саму камеру. Для того чтобы получить доступ к изображениям в камере с ПК, большинство современных цифровых камер оснащаются одним или несколькими интерфейсами сопряжения с компьютером. Обычно используются соединения через последовательный порт, шины USB или SCSI.

Ужимки при хранении картинок

Чтобы сохранить на карте памяти картинку с 1.2 миллионом пикселей, требуется довольно много места. Поэтому практически все камеры используют определенный тип компрессии для уменьшения размеров файлов с изображениями. Две особенности цифровых изображений делают возможной компрессию. Представьте, что голубое небо занимает 30 % снимка. Можно смело предположить, что определенное количество разных участков неба являются просто копиями друг друга, или их можно безболезненно «усреднить», привести к единому качеству. В случае, если компрессия базируется на использовании повторяющихся паттернов, то потерь в качестве не происходит. Ужатое таким способом изображение — визуальная копия оригинала, разве что в файле меньшего размера. К сожалению, благодаря методу воссоздания исходного изображения из Таблица 1повторяющихся участков его размер можно уменьшить не более чем на 50 %. Иногда показатель компрессии даже близко не приближается к этому числу. Однако более существенное уменьшение размера все же возможно, если принять во внимание избыточность предоставляемой матрицей камеры информации. Ведь далеко не все детали изображения одинаково воспринимаются человеческим глазом. Некоторые методы компрессии как раз и состоят в отсечении наименее различимых элементов изображения. Однако чем меньше окончательный размер файла с картинкой, тем больше информации о «первозданном» изображении оказывается утерянной. Большинство камер позволяют работать с разными уровнями компрессии (таблица 1). Также многие из них предоставляет пользователем возможность выбора уровня разрешения из нескольких доступных.

Меняя диафрагму…

Для нормального формирования изображения немаловажное значение имеет также контроль за поступающим на сенсор светом. Светочувствительные элементы сенсора не могут адекватно воспринимать постоянное изменение поступающего через объектив света, поскольку это приведет к потере значений освещенности пикселей. Превышение некоторого порога освещенности вызовет неправильное срабатывание сенсора, в итоге камера не сможет распознать различия между освещенностью близлежащих пикселей. Да и само слово «камера» происходит от термина «камера-обскура». «Камера» означает закрытую емкость, а «обскура» значит «темный». А вместе — это темная емкость, внутри которой нет места избыточному свету. В процессе съемки нажатие на спуск цифрового фотоаппарата вызывает поступление в камеру строго отмерянной порции света, которая падает на поверхность светочувствительной матрицы. Для контроля над интенсивностью света, воздействующего на сенсор, служат диафрагма и затвор.

Диафрагма — это размер входного отверстия объектива. В солнечный день интенсивность света для создания качественного изображения может быть явно избыточной. В таком случае необходимо применять небольшую диафрагму, то есть искусственно уменьшить диаметр входного отверстия объектива. Во время облачности интенсивность света не настолько велика, поэтому для создания изображения камере необходимо больше света. Для чего диафрагму следует увеличить. По такому же принципу действует и глаз человека. В темноте размер зрачков увеличивается, что обеспечивает проникновение в оптическую систему глаза достаточного количества света. Но стоит человеку выйти на яркий свет, как зрачок немедленно сокращается, ограничивая поступающий в глаз чрезмерный световой поток. Возможно, изложенное здесь понимание диафрагмы вступает в конфликт с трактовкой этого понятия в традиционной фотографии. Там меньшему диаметру объектива соответствует большее значение диафрагмы. Ставя перед собой цель познакомить с элементарными принципами работы цифровых камер неподготовленного читателя, буду надеяться на понимание в этом вопросе и профессионалов традиционной фотографии.

…и щелкая затвором

Традиционно скорость срабатывания затвора намного меньше скорости прохождения света через диафрагму и линзы объектива. Механический затвор напоминает окно, которое открывается только на сравнительно небольшие фиксированные временные интервалы. Время, в течение которого свет может достигать светочувствительной матрицы, и называется скоростью срабатывания затвора. Одним из способов увеличения количества света, поступающего на поверхность матрицы, является повышение выдержки или, другими словами, уменьшение скорости срабатывания затвора. Мы просто открываем его на большее время.

Всем пленочным камерам необходим механический затвор. После того, как снимок был сделан, потребуется прокрутить пленку на один кадр и снова произвести экспозицию. К тому же, отснятая пленка до проявки должна быть защищена от света и, к примеру, рентгеновского излучения. Однако сенсор цифровых камер после очередного снимка достаточно «обнулить» электрически, после чего можно делать следующий снимок. Этот процесс называется работой некоего «цифрового затвора». В некоторых камерах используется комбинация из механического и электронного методов выдержки.

Диафрагма и скорость срабатывания затвора (выдержка) являются теми взаимно связанными параметрами, которые и определяют оптимальное количество света для создания качественного изображения. Говоря фотографическими терминами, именно они задают так называемую экспозицию сенсора. Большинство цифровых камер автоматически устанавливают диафрагму и выдержку, что позволяет говорить о них, как о камерах класса «наведи и снимай». Однако некоторые аппараты все же позволяют вручную назначать определяющие параметры экспозиции. Ведь большинство продвинутых пользователей и профессионалов-фотографов предпочитают иметь полный контроль над описываемыми параметрами камеры, что дает им возможность шире воплотить творческий замысел, осуществляя более радикальное манипулирование характеристиками съемки. Почти все профессиональные цифровые камеры по оснащению и возможностям использования напоминают пленочные аппараты такого же класса.

Фокусы объектива

Объектив камеры собирает весь поступающий на него свет и фокусирует его на сенсоре. В большинстве камер используются автофокусные объективы. Главное различие между объективами цифровых и традиционных пленочных 35-мм камер состоит в неодинаковом фокусном расстоянии. Фокусное расстояние — это расстояние между объективом и поверхностью сенсора. Поверхность светочувствительной матрицы большинства цифровых камер намного (где-то раз в шесть) меньше поверхности стандартного кадра 35-мм камер. Для того чтобы, сохранив неизменными пропорции изображения, сфокусировать его на меньшей площади, необходимо уменьшить итоговое фокусное расстояние. Понятие фокусного расстояния неразрывно связано с понятием увеличения или приближения изображения и служит для него определяющим фактором. Именно от фокусного расстояния зависят «приближающие» возможности аппарата. В 35-мм пленочных камерах для получения нормальных пропорций изображения используются объективы с фокусным расстоянием в 50 мм. Изменяя фокусное расстояние, можно варьировать увеличение с помощью объектива камеры. Однако с понижением этого параметра и с постепенным удалением всех объектов увеличивается и угол обзора. Поскольку большинство профессионалов фотодела привыкли к определенным значениям фокусного расстояния и склонны воспринимать это число в контексте оказываемого на изображение эффекта, то фокусное расстояние цифровых камер заявляется, как правило, в эквивалентных 35-мм камерам единицах. Это исключает путаницу и повышает удобство пользования справочным материалом и технической документацией.

Как правило, под zoom-объективом имеется в виду любой объектив с переменным фокусным расстоянием. Zoom не всегда означает приближение. Как видно из таблицы 2, значение фокусного расстояния, обеспечивающее нормальные размеры предметов на получаемом изображении, — это далеко не предельное его Таблица 2значение, оно изменяется. Это позволяет визуально «приближать» или «удалять» объект съемки. В цифровых камерах может применяться как оптический, так и цифровой зум (zoom). Оптический метод состоит в изменении значения фокусного расстояния. Можно говорить об оптическом методе приближения, как о «настоящем», имеющем физический смысл. Цифровой зум — это специальная технология интерполяции, позволяющая микропроцессору камеры «достраивать» детали изображения так, как если бы они были видны, к примеру, с вдвое уменьшенного расстояния. Но применение подобного эффекта в самой камере практически не влияет на качество получаемой картинки, ведь подобное можно сделать, и используя множество компьютерных программных продуктов для работы с графикой.

Цифровые удобности

Мы уже достаточно подробно ознакомились с принципами работы цифровых камер. Теперь давайте еще раз проанализируем ситуацию, когда необходимо получить некоторое изображение и ознакомить с ним окружающих. Как бы мы поступили, если бы у нас в руках оказалась цифровая камера? Выбрали бы объект съемки и «приблизили» или «удалили» его, используя оптический зум. Далее легонько нажимаем на кнопку спуска затвора, после чего камера автоматически фокусирует изображение на поверхность светочувствительной матрицы, устанавливает оптимальные значения выдержки и диафрагмы, считывает значения освещенности всех пикселей матрицы. Светочувствительность сенсора уменьшается и в соответствии с полученным на каждом пикселе зарядом преобразователь камеры формирует бинарное изображение, которое после обработки процессором камеры уже в естественных цветах станет доступно для просмотра на встроенном в камеру дисплее. И это еще не все. Процессор камеры в соответствии с выбранным ранее уровнем качества снимка также производит некоторую его компрессию, после чего кадр сохраняется на карте памяти. Затем снимок можно переслать на компьютер или распечатать, подключившись напрямую к принтеру, поддерживающему работу с цифровыми камерами. Распечатать изображение можно также и с настольного компьютера, или воспользовавшись услугами специализированных ателье, в которых очень качественно переведут снимок на привычную фотобумагу. Кроме того, существует возможность полученное оцифрованное изображение присоединить к e-mail-сообщению и отправить родственникам на Кокосовые острова или просто выставить на страничке в Инете на всеобщее обозрение. И все это при минимальных затратах времени и усилий.

(Продолжение следует)

Рекомендуем ещё прочитать:






Данную страницу никто не комментировал. Вы можете стать первым.

Ваше имя:
Ваша почта:

RSS
Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить





Хостинг на серверах в Украине, США и Германии. © www.sector.biz.ua 2006-2015 design by Vadim Popov