La cámara digital está funcionando. Guía de criptografía: qué es una firma digital y cómo funciona. Cómo funciona una impresora de inyección de tinta

La televisión digital es una tecnología moderna de transmisión de televisión, que consiste en la transmisión de sonido e imágenes de televisión mediante codificación de video. La televisión familiar para todos nosotros se llama analógica y poco a poco se está convirtiendo en historia. Su principal desventaja es la inestabilidad de la señal en diversas interferencias y la posibilidad de ver solo unos pocos canales de televisión. La señal digital es antiinterferencias, por lo que proporciona imagen y sonido de alta calidad. Además, en la misma frecuencia, en lugar de un canal analógico, puede transmitir varios digitales a la vez. Así, los espectadores tienen la oportunidad de ver una variedad de canales: de formato general, de entretenimiento, informativos, educativos, infantiles, musicales, deportivos, de emisión de series y películas.

Beneficios de la televisión digital

Según el método de transmisión, la televisión digital se divide en:

1. radiodifusión de televisión terrestre en los modos DVB-T2 y DVB-T;
2. TV satelital y por cable.

Ventajas de la conexión de TV digital:

• reducir la potencia de los transmisores;
• aumentar la inmunidad al ruido de las señales de televisión;
• mejorar la calidad de imagen y sonido en los receptores de TV;
• un aumento significativo de los programas de televisión;
• disponibilidad de sistemas de televisión interactivos;
• la presencia de funciones adicionales: "video a pedido", "grabación de transmisión", "al comienzo de la transmisión", la elección de subtítulos e idioma;
• la capacidad de crear un archivo de programas, etc.

Las antenas que se utilizan para recibir la señal también difieren. Al comprarlos, debe tener en cuenta el alcance de la estación transmisora, las condiciones de visibilidad directa de la estación, así como el nivel de la señal transmitida. Así, las antenas con una altura de suspensión de diez metros y una alta ganancia, así como las antenas de interior, se consideran eficaces. Pero generalmente la recepción de la señal se realiza con éxito en la antena que el suscriptor ha estado usando durante mucho tiempo.

Entonces, si se resuelve el problema de comprar un decodificador e instalar una antena decimétrica, puede comenzar a conectar los "números" a su televisor. Para hacer esto, conecte el sintonizador al televisor de acuerdo con las instrucciones que vienen con él. Luego le conectamos una antena y usamos el control remoto para iniciar el procedimiento de búsqueda de canales. La búsqueda se puede realizar de forma manual o en modo automático (elija el que más le convenga). Después de unos minutos, el resultado aparecerá en la pantalla. Tenga en cuenta que es muy sencillo averiguar si su televisor es compatible con la televisión digital. Entonces, si tiene la designación DVB-T2, entonces recibe televisión digital terrestre; si DVB-S - entonces recibe TV por satélite y DVB-C - cable.

Antes de instalar la televisión digital, asegúrese de averiguar dónde se encuentra la torre de señal de transmisión. En su dirección, deberá dirigir la antena. Si se utiliza una antena externa, debe montarse de forma segura en los soportes.

En este número, voy a comenzar un tema de "larga duración" sobre cómo se organiza una cámara digital y cómo funciona, qué significan todo tipo de palabras de moda como "horquillado" y "compensación de exposición" y, lo más importante, cómo usar todo esto a propósito.

En general, una cámara digital es un dispositivo que le permite recibir imágenes de objetos en forma digital. En general, la diferencia entre una cámara convencional y una digital está únicamente en el receptor de imágenes. En el primer caso, se trata de una emulsión fotográfica, que luego requiere un tratamiento químico. En el segundo, un sensor electrónico especial que convierte la luz incidente en una señal eléctrica. Este sensor se llama sensor o matriz y en realidad es una matriz rectangular de celdas sensibles a la luz colocadas en un solo chip semiconductor.

Cuando la luz incide en un elemento de la matriz, genera una señal eléctrica proporcional a la cantidad de luz que ha caído. Luego, las señales (hasta ahora son señales analógicas) de los elementos de la matriz se leen y se convierten a formato digital mediante un convertidor de analógico a digital (ADC). Además, los datos digitales son procesados ​​por el procesador de la cámara (sí, también tiene un procesador) y almacenados en forma de, de hecho, una imagen.

Entonces, el corazón de cualquier cámara digital es el sensor. Ahora hay dos tecnologías principales para la producción de sensores: CCD (CCD, dispositivo de carga acoplada - dispositivo de carga acoplada) y CMOS. En una matriz CCD durante la exposición (es decir, en el momento, de hecho, fotografiando), una carga proporcional a la intensidad de la luz incidente se acumula en los elementos fotosensibles. Cuando se leen los datos, estos cargos se desplazan de una celda a otra hasta que se lee toda la matriz (de hecho, la lectura se realiza línea por línea). Este proceso en la literatura popular gusta ser comparado con el trasvase de baldes de agua a lo largo de la cadena. Las matrices CCD se fabrican con tecnología MOS y, para obtener una imagen de alta calidad, requieren una gran uniformidad de parámetros en toda el área del chip. En consecuencia, son bastante caros.

Una alternativa a los CCD son las matrices CMOS (es decir, en ruso, CMOS). En esencia, un sensor CMOS es bastante similar a un chip de memoria de acceso aleatorio: DRAM. También una matriz rectangular, también condensadores, también una lectura de acceso aleatorio. Los fotodiodos se utilizan como elementos fotosensibles en matrices CMOS. En general, los sensores CMOS son mucho más adecuados para la producción de los procesos de fabricación bien desarrollados de la actualidad. Además, entre otras cosas (mayor densidad de empaque de elementos, menor consumo de energía, menor precio), esto le permite integrar la electrónica relacionada en un solo chip con una matriz. Es cierto que, hasta hace poco, CMOS no podía competir con CCD en términos de calidad, por lo que, sobre la base de sensores CMOS, se fabricaron principalmente dispositivos baratos como cámaras web. Sin embargo, recientemente, varias grandes empresas a la vez (en particular, un monstruo de la industria como Kodak) han estado desarrollando tecnologías para la producción de matrices CMOS de alta resolución y alta calidad. La primera cámara CMOS "seria" (réflex digital de tres megapíxeles), la Canon EOS-D30, apareció hace casi dos años. Y las cámaras de fotograma completo Canon EOS 1Ds y Kodak Pro DCS-14n, anunciadas en el último Photokina, finalmente demostraron el potencial de los sensores CMOS. Sin embargo, la mayoría de las cámaras todavía se fabrican sobre la base de matrices CCD.

Quienes deseen obtener más información sobre ambas tecnologías pueden comenzar aquí www.eecg.toronto.edu/~kphang/ece1352f/papers/ng_CCD.pdf y continuaremos.

Al momento siguiente, los elementos de la matriz (cualquiera de los tipos descritos anteriormente) perciben solo la intensidad de la luz incidente (es decir, dan una imagen en blanco y negro). ¿De dónde viene el color? Para obtener una imagen en color, se ubica un filtro de luz especial entre la lente y la matriz, que consta de celdas de colores primarios (GRGB o CMYG) ubicadas sobre los píxeles correspondientes. Además, se utilizan dos píxeles para el verde (en RGB o uno en CMY), ya que el ojo es más sensible a este color. El color final de un píxel en la imagen en dicho sistema se calcula teniendo en cuenta las intensidades de los elementos vecinos de diferentes colores, de modo que, como resultado, cada píxel de un solo color de la matriz corresponde a un píxel de color en la imagen. Por lo tanto, la imagen final siempre se interpola hasta cierto punto (es decir, se calcula y no se obtiene fotografiando directamente el objeto, lo que inevitablemente afecta la calidad de los pequeños detalles de la imagen). En cuanto a los filtros específicos, en la mayoría de los casos se utiliza una matriz rectangular GRGB (filtro Bayer).

También existe el SuperCCD, inventado por Fuji Photo Film y utilizado en las cámaras Fuji desde el año 2000. La esencia de esta tecnología es que los píxeles (y los elementos de filtro, también GRGB) están dispuestos en una especie de matriz diagonal.

Además, la cámara interpola no solo los colores de los píxeles, sino también los colores de los puntos ubicados entre ellos. Por lo tanto, las cámaras Fuji siempre indican una resolución que es el doble de la cantidad de píxeles físicos (de un solo color), lo cual no es cierto. Sin embargo, la tecnología de Fuji aún resultó ser bastante exitosa: la mayoría de las personas que compararon la calidad de las imágenes de SuperCCD y las cámaras convencionales están de acuerdo en que la calidad de imagen de SuperCCD corresponde a una matriz convencional con una resolución aproximadamente 1,5 veces mayor que la resolución física de SuperCCD. . Pero no 2 veces como dice Fuji.

Terminando la conversación sobre filtros, es hora de mencionar la tercera tecnología de sensor alternativa, a saber, Foveon X3. Fue desarrollado por Foveon y se anunció esta primavera. La esencia de la tecnología es la lectura física de los tres colores para cada píxel (en teoría, la resolución de un sensor de este tipo será equivalente a la resolución de un sensor convencional con tres veces más píxeles). En este caso, para dividir la luz incidente en componentes de color, se aprovecha la propiedad del silicio (del que está hecho el sensor) de transmitir luz con diferentes longitudes de onda (es decir, color) a diferentes profundidades. De hecho, cada píxel Foveon es una estructura de tres capas, y la profundidad de los elementos activos corresponde a la máxima transmisión de luz del silicio para colores primarios (RGB). Creo que es una idea muy prometedora. Al menos en teoría. Porque en la práctica, la primera cámara anunciada basada en Foveon X3 sigue siendo la única hasta ahora. Y sus entregas aún no han comenzado realmente. Escribimos más sobre esta tecnología en la sexta edición del periódico este año.

Pero volvamos a los sensores. La característica principal de cualquier matriz, desde el punto de vista del usuario final, es su resolución, es decir, la cantidad de elementos fotosensibles. La mayoría de las cámaras ahora se fabrican sobre la base de matrices de 2 a 4 megapíxeles (millones de píxeles). Naturalmente, cuanto mayor sea la resolución de la matriz, más detallada será la imagen que pueda obtener de ella. Por supuesto, cuanto más grande es la matriz, más cara es. Pero siempre hay que pagar por la calidad. La resolución de la matriz y el tamaño de la imagen resultante en píxeles están directamente relacionados, por ejemplo, en una cámara de megapíxeles obtendremos una imagen con un tamaño de 1024x960 = 983040. Hay que decir que aumentar la resolución de las matrices es uno de las principales tareas a las que se enfrentan actualmente los fabricantes de cámaras digitales. Digamos, hace unos tres años, la mayoría de las cámaras de gama media estaban equipadas con matrices de megapíxeles. Hace dos años, este número aumentó a dos megapíxeles. Hace un año, ya llegó a ser igual a tres o cuatro megapíxeles. Ahora, la mayoría de los últimos modelos de cámaras están equipados con sensores con una resolución de 4-5 megapíxeles. Y ya hay varios modelos semiprofesionales equipados con matrices de más de 10 megapíxeles. Aparentemente, en algún lugar en este nivel la carrera se detendrá, ya que una imagen de una matriz de 10 megapíxeles corresponde aproximadamente en detalle a una imagen tomada en una película estándar de 35 mm.

Por cierto, no confunda la resolución de la matriz en la forma en que la definimos anteriormente y la resolución. Este último se define como la capacidad de una cámara para separar una imagen de dos objetos y, por lo general, se mide a partir de una instantánea de un objetivo de racha con una distancia conocida entre las rachas. La resolución describe las propiedades de todo el sistema óptico de la cámara, es decir, el sensor y la lente. En principio, la resolución y la resolución están relacionadas, pero esta conexión está determinada no solo por los parámetros de la matriz, sino también por la calidad de la óptica utilizada en la cámara.

La siguiente característica de una cámara digital, directamente relacionada con la matriz, es la sensibilidad. O, más precisamente, sensibilidad a la luz. Este parámetro, como su nombre lo indica, describe la sensibilidad de la matriz a la luz incidente y, en principio, es completamente análoga a la sensibilidad de los materiales fotográficos convencionales. Por ejemplo, puede comprar película de velocidad 100, 200 o 400 en la tienda. De la misma manera, puede configurar la sensibilidad de la matriz, pero la ventaja de una cámara digital es que la sensibilidad se configura individualmente para cada fotograma. Digamos, bajo la luz del sol, puede disparar con una sensibilidad de 100 o 50, y para disparar de noche puede cambiar a 400 (y en algunas cámaras incluso a 1400). La mayoría de las cámaras digitales le permiten establecer valores de sensibilidad estándar: 50, 100, 200 y 400. Además, el sistema de exposición automática puede cambiar la sensibilidad sin problemas. Dado que la sensibilidad se ajusta físicamente cambiando la ganancia de la señal de la matriz, esto es bastante simple de implementar en la cámara.

La sensibilidad se mide en unidades ISO (al menos para las cámaras digitales, ya se han convertido en el estándar). Puede ver cómo se convierten a unidades DIN y GOST en la tabla.

GOST	8	11	32	65	90	180	250
YO ASI	9	12	35	70	100	200	300
ESTRUENDO	10	11-20	16	19-20	21	24	25-26

Sin embargo, la sensibilidad ajustable tiene sus inconvenientes. Dado que las propiedades de la matriz no cambian físicamente, sino que simplemente amplifican la señal existente, la imagen comienza a mostrar cada vez más ruido inherente a cualquier dispositivo electrónico. Esto reduce en gran medida el rango dinámico de trabajo de la cámara, por lo que a alta sensibilidad no obtendrá una buena imagen. Por cierto, también se puede encontrar un problema similar en exposiciones grandes: cualquier matriz hace ruido y, con el tiempo, el ruido se acumula. Muchas cámaras ahora implementan algoritmos especiales de reducción de ruido para exposiciones prolongadas, pero tienden a suavizar la imagen y desenfocar los detalles finos. En general, no se puede argumentar en contra de las leyes de la física, pero aún así la capacidad de ajustar la sensibilidad es una gran ventaja para las cámaras digitales.

Konstantin AFANASIEV

Después de la transición de la transmisión al aire del estándar analógico al digital, se hizo necesario comprar dispositivos especiales para televisores más antiguos. Todos los modelos modernos de receptores de TV están equipados con un sintonizador apropiado. Sin embargo, no todo el mundo está dispuesto a cambiar de televisor por este motivo. Sabiendo cómo funciona un decodificador de TV digital y las características de elegir un dispositivo, puede comprar un dispositivo económico y efectivo.

Propósito del dispositivo

Gracias al decodificador de TV digital, no solo puede ver la transmisión en el nuevo estándar, sino también expandir significativamente las capacidades del receptor de TV. Hay una gran cantidad de modelos a la venta, que difieren en costo y funcionalidad. Entre las principales funciones que realiza la consola, puedes notar:

• Reproduzca archivos multimedia desde una unidad flash USB.
• Grabación de una transmisión de TV en formato ts en una unidad externa.
• Posibilidad de detener la vista en vivo.
• Gracias a la función TimeShift, se puede aplazar la emisión de un programa de televisión.

Algunos modelos de TV modernos y económicos tienen mucha menos funcionalidad, aunque están equipados con un sintonizador DVB-T2. En tal situación, el prefijo podrá expandir significativamente sus capacidades.

También se debe decir acerca de otro tipo de sintonizadores: los decodificadores de Smart TV. Ofrecen a los usuarios aún más opciones.

Estos dispositivos pueden funcionar de dos maneras:

• Todos los archivos se almacenan en los medios incorporados; para ejecutar el software necesario, primero debe instalarlo.
• Los servicios en la nube se utilizan para almacenar información de trabajo y el dispositivo solo puede funcionar cuando está conectado a Internet.

La principal ventaja de los decodificadores inteligentes es la capacidad de acceder a varios recursos en Internet y mostrar información en la pantalla del televisor.

Dichos sintonizadores pueden equiparse con varias ranuras para conectar tarjetas de memoria a la vez, admiten una gran cantidad de formatos multimedia.

Criterios de elección

Es cierto que un decodificador de TV digital no es el aparato electrónico de consumo más complejo.

Pero incluso considerando el costo relativamente bajo de estos dispositivos, debe tomar la decisión correcta. Hay varios criterios que hay que tener en cuenta a la hora de ir a la tienda.

Estándares de transmisión

Esta pregunta es la más importante a la hora de elegir un dispositivo. Dado que Rusia utiliza el estándar de televisión digital DVB-T2, El decodificador de TV debe admitirlo. Esta es una solución universal que se adapta a los usuarios de todas las regiones del país. Además, la calidad de imagen de DVB-T2 es mejor que la de DVB-T1.

También se deben tener en cuenta dos estándares más: DVB-S y DVB-S2. Se utilizan para transmitir televisión por satélite. Si el decodificador los admite, el usuario puede conectarlo a una antena parabólica y transmitir la señal recibida directamente al televisor sin usar un receptor.

Hoy en día, muchos proveedores de televisión por cable utilizar el estándar DVB-C. Esto les da la capacidad de codificar la señal. Para acceder a él, se requieren módulos especiales. Si el dispositivo se utilizará para recibir televisión por cable, también debe ser compatible con este estándar.

Métodos de conexión

Si el sintonizador se compra para funcionar con un televisor viejo, entonces debe tener tres conectores tulipán o RCA. Uno de ellos se utiliza para dar salida a la señal de vídeo, mientras que los otros dos transmiten el sonido en estéreo. La mayoría de los decodificadores de hoy en día están equipados con un conector HDMI. Este es un estándar moderno utilizado para la transmisión simultánea de señales de video y audio.

La presencia de puertos USB sugiere que el dispositivo se puede utilizar como reproductor multimedia. Además, se les conecta una unidad externa para grabar programas de TV, si el decodificador admite dicha función.

También vale la pena prestar atención a la salida de antena de extremo a extremo, gracias a la cual se pueden conectar dos receptores de TV al decodificador a la vez sin el uso de divisores.

Funcionalidad

Dado que los sintonizadores digitales no solo son capaces de recibir una señal del estándar requerido, vale la pena familiarizarse con sus útiles funciones. Uno de ellos es TimeShift (visualización en diferido). Gracias a ella, se puede pausar la emisión de un programa de televisión y no perderse un momento interesante.

También debe prestar atención a la opción Grabadora de video personal (PVR). Con su ayuda, puede grabar programas si no es posible verlos en vivo. Es bastante obvio que para esto almacenamiento externo requerido. Muchos modelos modernos de decodificadores se pueden usar como reproductores multimedia debido a la compatibilidad con formatos populares. La función de guía de TV le permite conocer la programación semanal de todos los canales disponibles.

Consolas populares

Puede encontrar una gran cantidad de decodificadores en las cadenas minoristas, pero a veces es bastante difícil dar preferencia a uno u otro modelo, incluso si conoce los criterios de selección. Después de familiarizarse con la revisión de los decodificadores populares, será más fácil tomar una decisión.

Modelo Supra SDT-94

El dispositivo se ve elegante y tiene un bajo costo.

El prefijo brinda la capacidad de grabar programas en una unidad flash, así como ver contenido multimedia.

El dispositivo está conectado al televisor mediante "tulipanes" o un cable HDMI. Cabe señalar que vale la pena usar la segunda opción, ya que la calidad de la imagen será mucho mejor.

Entre las ventajas del modelo se encuentran:

• Bajo costo.
• Recepción de señal segura.
• Facilidad de configuración.
• La presencia de un conector HDMI.
• Función de control parental.

Si hablamos de las deficiencias, la mayoría de los usuarios notan el rendimiento no muy bueno del receptor IR.

Para controlar el decodificador, literalmente tiene que apuntarlo con el control remoto. También vale la pena señalar que la imagen salta cuando se conecta a un televisor mediante conectores RCA.

Dispositivo Mirador 963

Una característica distintiva del modelo es la facilidad de configuración. El prefijo será tratado rápidamente por personas que no entienden nada sobre electrodomésticos. También vale la pena señalar que el prefijo tiene un cuerpo de aluminio. Gracias a esto, no solo se ve elegante, sino que tampoco se sobrecalienta durante el funcionamiento.

Puede conectar no solo una unidad flash, sino también un disco duro externo al conector USB. El dispositivo tiene un reproductor multimedia incorporado que maneja perfectamente todos los formatos populares. No te olvides de la función de visualización diferida, que a veces es extremadamente necesaria.

El modelo tiene las siguientes ventajas:

• Receptor IR de alta sensibilidad.
• Los botones de control están ubicados en el panel frontal.
• Le permite grabar los programas de TV deseados.
• Tiene muchos conectores.

El dispositivo tiene solo un inconveniente: no es el menú más conveniente. De lo contrario, no hay quejas sobre Oriel 963.

Dispositivo B-Color DC1302

El dispositivo es fácil de usar y hace un excelente trabajo al recibir una señal DVB-T2. La compatibilidad con el formato de audio AC3 convierte a este modelo en un verdadero reproductor multimedia. El hecho es que en archivos de video grandes, el sonido se graba usando este códec. Los botones de control ubicados en el panel frontal harán que trabajar con la consola sea aún más conveniente.

Cabe señalar que el B-Color DC 1302 tiene soporte para canales HD. La carcasa de metal es un excelente disipador de calor y evita que el decodificador se sobrecaliente durante el funcionamiento. Entre las deficiencias, solo se puede observar una longitud relativamente corta del cable de alimentación, así como un cambio de canal ligeramente más lento.

La elección de un dispositivo para ver la televisión digital depende en gran medida de las necesidades individuales del usuario. No todas las personas pagarán de más por funciones adicionales, porque están listas para limitarse solo a la principal. Antes de ir a la tienda, debe decidir de inmediato para qué fines planea usar el sintonizador, sin contar el propósito principal.

Las cámaras modernas hacen todo por sí mismas: para obtener una imagen, el usuario solo necesita presionar un botón. Pero sigue siendo interesante: ¿por qué magia llega la imagen a la cámara? Intentaremos explicar los principios básicos de las cámaras digitales.

Partes principales

Básicamente, el dispositivo de una cámara digital repite el diseño de una analógica. Su principal diferencia está en el elemento fotosensible sobre el que se forma la imagen: en las cámaras analógicas es una película, en las cámaras digitales es una matriz. La luz a través de la lente ingresa a la matriz, donde se forma una imagen, que luego se almacena en la memoria. Ahora analizaremos estos procesos con más detalle.

La cámara consta de dos partes principales: el cuerpo y el objetivo. La caja contiene una matriz, un obturador (mecánico o electrónico, ya veces ambos a la vez), un procesador y controles. Una lente, ya sea removible o incorporada, es un grupo de lentes alojadas en una carcasa de plástico o metal.

Donde esta la foto

La matriz consta de muchas células sensibles a la luz: píxeles. Cada celda, cuando la luz la incide, genera una señal eléctrica proporcional a la intensidad del flujo de luz. Dado que solo se utiliza información sobre el brillo de la luz, la imagen es en blanco y negro, y para que sea en color, debe recurrir a varios trucos. Las celdas están cubiertas con filtros de color: en la mayoría de las matrices, cada píxel está cubierto con un filtro rojo, azul o verde (¡solo uno!) De acuerdo con el conocido esquema de color RGB (rojo-verde-azul). ¿Por qué estos colores en particular? Porque son los principales, y todos los demás se obtienen mezclándolos y reduciendo o aumentando su saturación.

En la matriz, los filtros están dispuestos en grupos de cuatro, de modo que dos verdes tienen uno azul y otro rojo. Esto se hace porque el ojo humano es más sensible al verde. Los rayos de luz de diferentes espectros tienen diferentes longitudes de onda, por lo que el filtro solo permite que los rayos de su propio color pasen a la celda. La imagen resultante consta únicamente de píxeles rojos, azules y verdes; así es como se graban los archivos RAW (formato sin formato). Para grabar archivos JPEG y TIFF, el procesador de la cámara analiza los valores de color de las celdas vecinas y calcula el color de los píxeles. Este proceso de procesamiento se llama interpolación de color y es extremadamente importante para obtener fotografías de alta calidad.

Esta disposición de filtros en las celdas de la matriz se denomina patrón de Bayer.

Hay dos tipos principales de matrices y difieren en la forma en que se lee la información del sensor. En las matrices de tipo CCD (CCD), la información se lee de las celdas de forma secuencial, por lo que el procesamiento de archivos puede llevar bastante tiempo. Aunque este tipo de sensores son "reflexivos", son relativamente baratos y, además, el nivel de ruido en las imágenes obtenidas con ellos es menor.

Tipo CCD

En matrices del tipo CMOS (CMOS), la información se lee individualmente de cada celda. Cada píxel está marcado con coordenadas, lo que le permite usar la matriz para medir y enfocar automáticamente.

sensores CMOS

Los tipos de matrices descritos son de una sola capa, pero también hay de tres capas, donde cada celda percibe simultáneamente tres colores, distinguiendo flujos de color de diferentes colores por longitud de onda.

Matriz de tres capas

El procesador de la cámara ya se ha mencionado anteriormente: es responsable de todos los procesos que dan como resultado una imagen. El procesador determina los parámetros de exposición, decide cuáles aplicar en una situación dada. La calidad de las fotos y la velocidad de la cámara dependen del procesador y el software.

Al clic del obturador

El obturador mide la cantidad de tiempo que la luz incide en el sensor (velocidad de obturación). En la gran mayoría de los casos, este tiempo se mide en fracciones de segundo, como dicen, y no tendrá tiempo para parpadear. En las cámaras SLR digitales, como en las cámaras de película, el obturador consta de dos obturadores opacos que cubren el sensor. Debido a estos obturadores en las SLR digitales, es imposible mirar en la pantalla; después de todo, la matriz está cerrada y no puede transmitir una imagen a la pantalla.

En las cámaras compactas, la matriz no está cerrada por el obturador y, por lo tanto, es posible componer el cuadro de acuerdo con la pantalla.

Cuando se presiona el botón del obturador, los obturadores son accionados por resortes o electroimanes, lo que permite que entre la luz y se forma una imagen en el sensor; así es como funciona un obturador mecánico. Pero también hay obturadores electrónicos en cámaras digitales: se usan en cámaras compactas. Un obturador electrónico, a diferencia de uno mecánico, no se puede sentir a mano, es, en general, virtual. La matriz de las cámaras compactas siempre está abierta (es por eso que puede componer la imagen mientras mira la pantalla y no el visor), pero cuando se presiona el botón del obturador, el cuadro se expone durante el tiempo de exposición especificado y luego escrito en la memoria. Debido al hecho de que los obturadores electrónicos no tienen obturadores, sus velocidades de obturación pueden ser ultracortas.

Enfocar

Como se mencionó anteriormente, la matriz en sí se usa a menudo para el enfoque automático. En general, hay dos tipos de enfoque automático: activo y pasivo.

Para el enfoque automático activo, la cámara necesita un transmisor y un receptor que funcionen en la región infrarroja o con ultrasonido. El sistema ultrasónico mide la distancia a un objeto utilizando la ecolocalización de la señal reflejada. El enfoque pasivo se lleva a cabo de acuerdo con el método de evaluación de contraste. Algunas cámaras profesionales combinan ambos tipos de enfoque.

En principio, toda el área de la matriz se puede utilizar para enfocar, y esto permite a los fabricantes colocar en ella decenas de zonas de enfoque, así como utilizar un punto de enfoque "flotante", que el propio usuario puede colocar en cualquier lugar. el quiere.

La lucha contra la distorsión.

Es la lente la que forma la imagen en la matriz. La lente consta de varias lentes, tres o más. Una lente no puede crear una imagen perfecta: se distorsionará en los bordes (esto se denomina aberraciones). En términos generales, el haz de luz debe ir directamente al sensor, sin dispersarse por el camino. Hasta cierto punto, esto se ve facilitado por el diafragma: una placa redonda con un orificio en el medio, que consta de varios pétalos. Pero no puede cerrar demasiado la apertura; debido a esto, la cantidad de luz que ingresa al sensor disminuye (que se usa para determinar la exposición deseada). Sin embargo, si se ensamblan en serie varias lentes con diferentes características, las distorsiones que darán juntas serán mucho menores que las aberraciones de cada una de ellas por separado. Cuantas más lentes, menos aberración y menos luz llega al sensor. Después de todo, el vidrio, por transparente que nos parezca, no transmite toda la luz: una parte se dispersa, algo se refleja. Para que las lentes dejen entrar la mayor cantidad de luz posible, están recubiertas con una capa antirreflectante especial. Si observa la lente de la cámara, verá que la superficie de la lente brilla como un arco iris: este es el revestimiento antirreflectante.

Las lentes se colocan dentro de la lente así

Una de las características de la lente es la apertura, el valor de la máxima apertura abierta. Se indica en la lente, por ejemplo, así: 28/2, donde 28 es la distancia focal y 2 es la apertura. Para una lente de zoom, la marca se ve así: 14-45 / 3.5-5.8. Se enumeran dos valores de apertura para los zooms porque tienen diferentes aperturas mínimas en gran angular y teleobjetivo. Es decir, a diferentes distancias focales, la relación de apertura será diferente.

La distancia focal que se indica en todas las lentes es la distancia desde la lente frontal hasta el receptor de luz (en este caso, la matriz). La distancia focal determina el ángulo de visión de la lente y su, por así decirlo, rango, es decir, hasta dónde “ve”. Los lentes gran angular alejan la imagen de nuestra visión normal, mientras que los teleobjetivos acercan el zoom y tienen un ángulo de visión pequeño.

El ángulo de visión de la lente depende no solo de su distancia focal, sino también de la diagonal del receptor de luz. Para cámaras de película de 35 mm, una lente con una distancia focal de 50 mm se considera normal (es decir, aproximadamente correspondiente al ángulo de visión del ojo humano). Las lentes con una distancia focal más corta son "ángulos amplios", con una distancia focal más larga - "teleobjetivos".

El lado izquierdo de la inscripción inferior en la lente es la distancia focal del zoom, el lado derecho es la apertura

Aquí es donde radica el problema, por lo que, junto a la distancia focal del objetivo de una cámara digital, suele indicarse su equivalente para 35 mm. La diagonal de la matriz es menor que la diagonal del marco de 35 mm y, por lo tanto, es necesario "traducir" los números a un equivalente más familiar. Debido al mismo aumento en la distancia focal en las cámaras SLR con lentes de "película", el disparo de gran angular se vuelve casi imposible. Una lente de 18 mm para una cámara de cine es una lente súper gran angular, pero para una cámara digital, su distancia focal equivalente será de alrededor de 30 mm o más. En cuanto a los teleobjetivos, aumentar su "alcance" solo está en manos de los fotógrafos, porque un objetivo normal con una distancia focal de, digamos, 400 mm es bastante caro.

Visor

En las cámaras de cine, solo puede componer una toma usando el visor. Los digitales te permiten olvidarte por completo de él, ya que en la mayoría de los modelos es más conveniente usar la pantalla para esto. Algunas cámaras muy compactas no tienen visor, simplemente porque no hay espacio para ello. Lo más importante de un visor es lo que puedes ver a través de él. Por ejemplo, las cámaras SLR se llaman así simplemente por las características de diseño del visor. La imagen a través del objetivo a través de un sistema de espejos se transmite al visor, y así el fotógrafo ve el área real del encuadre. Durante el disparo, cuando se abre el obturador, el espejo que lo bloquea se eleva y transmite luz al sensor sensible. Tales diseños, por supuesto, hacen un excelente trabajo con sus tareas, pero ocupan bastante espacio y, por lo tanto, son completamente inaplicables en cámaras compactas.

Así entra la imagen a través del sistema de espejos en el visor de la cámara réflex

Los visores ópticos de visión real se utilizan en cámaras compactas. Esto es, en términos generales, un orificio pasante en el cuerpo de la cámara. Tal visor no ocupa mucho espacio, pero su vista no corresponde a lo que "ve" la lente. También hay cámaras pseudo-réflex con visores electrónicos. En tales visores, se instala una pequeña pantalla, cuya imagen se transmite directamente desde la matriz, al igual que en una pantalla externa.

Destello

Se sabe que el flash, una fuente de luz pulsada, se usa para iluminar donde la luz principal no es suficiente. Los flashes incorporados no suelen ser muy potentes, pero su impulso es suficiente para iluminar el primer plano. En las cámaras semiprofesionales y profesionales, también hay un contacto para conectar un flash externo mucho más potente, se llama “zapata caliente”.

Estos son, en general, los elementos básicos y principios de funcionamiento de una cámara digital. De acuerdo, cuando sabes cómo funciona el dispositivo, es más fácil lograr un resultado de calidad.

Las cámaras modernas hacen todo por sí mismas: para obtener una imagen, el usuario solo necesita presionar un botón. Pero sigue siendo interesante: ¿por qué magia llega la imagen a la cámara? Intentaremos explicar los principios básicos de las cámaras digitales.

Likbez: cómo funciona una cámara digital

Partes principales Anti-distorsión

Partes principales

Básicamente, el dispositivo de una cámara digital repite el diseño de una analógica. Su principal diferencia está en el elemento fotosensible sobre el que se forma la imagen: en las cámaras analógicas es una película, en las cámaras digitales es una matriz. La luz a través de la lente ingresa a la matriz, donde se forma una imagen, que luego se almacena en la memoria. Ahora analizaremos estos procesos con más detalle.

La cámara consta de dos partes principales: el cuerpo y el objetivo. La caja contiene una matriz, un obturador (mecánico o electrónico, ya veces ambos a la vez), un procesador y controles. Una lente, ya sea removible o incorporada, es un grupo de lentes alojadas en una carcasa de plástico o metal.

Donde esta la foto

La matriz consta de muchas células sensibles a la luz: píxeles. Cada celda, cuando la luz la incide, genera una señal eléctrica proporcional a la intensidad del flujo de luz. Dado que solo se utiliza información sobre el brillo de la luz, la imagen es en blanco y negro, y para que sea en color, debe recurrir a varios trucos. Las celdas están cubiertas con filtros de color: en la mayoría de las matrices, cada píxel está cubierto con un filtro rojo, azul o verde (¡solo uno!) De acuerdo con el conocido esquema de color RGB (rojo-verde-azul). ¿Por qué estos colores en particular? Porque son los principales, y todos los demás se obtienen mezclándolos y reduciendo o aumentando su saturación.

En la matriz, los filtros están dispuestos en grupos de cuatro, de modo que dos verdes tienen uno azul y otro rojo. Esto se hace porque el ojo humano es más sensible al verde. Los rayos de luz de diferentes espectros tienen diferentes longitudes de onda, por lo que el filtro solo permite que los rayos de su propio color pasen a la celda. La imagen resultante consta únicamente de píxeles rojos, azules y verdes; así es como se graban los archivos RAW (formato sin formato). Para grabar archivos JPEG y TIFF, el procesador de la cámara analiza los valores de color de las celdas vecinas y calcula el color de los píxeles. Este proceso de procesamiento se llama interpolación de color y es extremadamente importante para obtener fotografías de alta calidad.

Esta disposición de filtros en las celdas de la matriz se denomina patrón de Bayer.

Hay dos tipos principales de matrices y difieren en la forma en que se lee la información del sensor. En las matrices de tipo CCD (CCD), la información se lee de las celdas de forma secuencial, por lo que el procesamiento de archivos puede llevar bastante tiempo. Aunque este tipo de sensores son "reflexivos", son relativamente baratos y, además, el nivel de ruido en las imágenes obtenidas con ellos es menor.

Tipo CCD

En matrices del tipo CMOS (CMOS), la información se lee individualmente de cada celda. Cada píxel está marcado con coordenadas, lo que le permite usar la matriz para medir y enfocar automáticamente.

sensores CMOS

Los tipos de matrices descritos son de una sola capa, pero también hay de tres capas, donde cada celda percibe simultáneamente tres colores, distinguiendo flujos de color de diferentes colores por longitud de onda.

Matriz de tres capas

El procesador de la cámara ya se ha mencionado anteriormente: es responsable de todos los procesos que dan como resultado una imagen. El procesador determina los parámetros de exposición, decide cuáles aplicar en una situación dada. La calidad de las fotos y la velocidad de la cámara dependen del procesador y el software.

Al clic del obturador

El obturador mide la cantidad de tiempo que la luz incide en el sensor (velocidad de obturación). En la gran mayoría de los casos, este tiempo se mide en fracciones de segundo, como dicen, y no tendrá tiempo para parpadear. En las cámaras SLR digitales, como en las cámaras de película, el obturador consta de dos obturadores opacos que cubren el sensor. Debido a estos obturadores en las SLR digitales, es imposible mirar en la pantalla; después de todo, la matriz está cerrada y no puede transmitir una imagen a la pantalla.

En las cámaras compactas, la matriz no está cerrada por el obturador y, por lo tanto, es posible componer el cuadro de acuerdo con la pantalla.

Cuando se presiona el botón del obturador, los obturadores son accionados por resortes o electroimanes, lo que permite que entre la luz y se forma una imagen en el sensor; así es como funciona un obturador mecánico. Pero también hay obturadores electrónicos en cámaras digitales: se usan en cámaras compactas. Un obturador electrónico, a diferencia de uno mecánico, no se puede sentir a mano, es, en general, virtual. La matriz de las cámaras compactas siempre está abierta (es por eso que puede componer la imagen mientras mira la pantalla y no el visor), pero cuando se presiona el botón del obturador, el cuadro se expone durante el tiempo de exposición especificado y luego escrito en la memoria. Debido al hecho de que los obturadores electrónicos no tienen obturadores, sus velocidades de obturación pueden ser ultracortas.

Enfocar

Como se mencionó anteriormente, la matriz en sí se usa a menudo para el enfoque automático. En general, hay dos tipos de enfoque automático: activo y pasivo.

Para el enfoque automático activo, la cámara necesita un transmisor y un receptor que funcionen en la región infrarroja o con ultrasonido. El sistema ultrasónico mide la distancia a un objeto utilizando la ecolocalización de la señal reflejada. El enfoque pasivo se lleva a cabo de acuerdo con el método de evaluación de contraste. Algunas cámaras profesionales combinan ambos tipos de enfoque.

En principio, toda el área de la matriz se puede utilizar para enfocar, y esto permite a los fabricantes colocar en ella decenas de zonas de enfoque, así como utilizar un punto de enfoque "flotante", que el propio usuario puede colocar en cualquier lugar. el quiere.

La lucha contra la distorsión.

Es la lente la que forma la imagen en la matriz. La lente consta de varias lentes, tres o más. Una lente no puede crear una imagen perfecta: se distorsionará en los bordes (esto se denomina aberraciones). En términos generales, el haz de luz debe ir directamente al sensor, sin dispersarse por el camino. Hasta cierto punto, esto se ve facilitado por el diafragma: una placa redonda con un orificio en el medio, que consta de varios pétalos. Pero no puede cerrar demasiado la apertura; debido a esto, la cantidad de luz que ingresa al sensor disminuye (que se usa para determinar la exposición deseada). Sin embargo, si se ensamblan en serie varias lentes con diferentes características, las distorsiones que darán juntas serán mucho menores que las aberraciones de cada una de ellas por separado. Cuantas más lentes, menos aberración y menos luz llega al sensor. Después de todo, el vidrio, por transparente que nos parezca, no transmite toda la luz: una parte se dispersa, algo se refleja. Para que las lentes dejen entrar la mayor cantidad de luz posible, están recubiertas con una capa antirreflectante especial. Si observa la lente de la cámara, verá que la superficie de la lente brilla como un arco iris: este es el revestimiento antirreflectante.

Las lentes se colocan dentro de la lente así

Una de las características de la lente es la apertura, el valor de la máxima apertura abierta. Se indica en la lente, por ejemplo, así: 28/2, donde 28 es la distancia focal y 2 es la apertura. Para una lente de zoom, la marca se ve así: 14-45 / 3.5-5.8. Se enumeran dos valores de apertura para los zooms porque tienen diferentes aperturas mínimas en gran angular y teleobjetivo. Es decir, a diferentes distancias focales, la relación de apertura será diferente.

La distancia focal que se indica en todas las lentes es la distancia desde la lente frontal hasta el receptor de luz (en este caso, la matriz). La distancia focal determina el ángulo de visión de la lente y su, por así decirlo, rango, es decir, hasta dónde “ve”. Los lentes gran angular alejan la imagen de nuestra visión normal, mientras que los teleobjetivos acercan el zoom y tienen un ángulo de visión pequeño.

El ángulo de visión de la lente depende no solo de su distancia focal, sino también de la diagonal del receptor de luz. Para cámaras de película de 35 mm, una lente con una distancia focal de 50 mm se considera normal (es decir, aproximadamente correspondiente al ángulo de visión del ojo humano). Las lentes con una distancia focal más corta son "ángulos amplios", con una distancia focal más larga - "teleobjetivos".

El lado izquierdo de la inscripción inferior en la lente es la distancia focal del zoom, el lado derecho es la apertura

Aquí es donde radica el problema, por lo que, junto a la distancia focal del objetivo de una cámara digital, suele indicarse su equivalente para 35 mm. La diagonal de la matriz es menor que la diagonal del marco de 35 mm y, por lo tanto, es necesario "traducir" los números a un equivalente más familiar. Debido al mismo aumento en la distancia focal en las cámaras SLR con lentes de "película", el disparo de gran angular se vuelve casi imposible. Una lente de 18 mm para una cámara de cine es una lente súper gran angular, pero para una cámara digital, su distancia focal equivalente será de alrededor de 30 mm o más. En cuanto a los teleobjetivos, aumentar su "alcance" solo está en manos de los fotógrafos, porque un objetivo normal con una distancia focal de, digamos, 400 mm es bastante caro.

Visor

En las cámaras de cine, solo puede componer una toma usando el visor. Los digitales te permiten olvidarte por completo de él, ya que en la mayoría de los modelos es más conveniente usar la pantalla para esto. Algunas cámaras muy compactas no tienen visor, simplemente porque no hay espacio para ello.

Lo más importante de un visor es lo que puedes ver a través de él. Por ejemplo, las cámaras SLR se llaman así simplemente por las características de diseño del visor. La imagen a través del objetivo a través de un sistema de espejos se transmite al visor, y así el fotógrafo ve el área real del encuadre. Durante el disparo, cuando se abre el obturador, el espejo que lo bloquea se eleva y transmite luz al sensor sensible. Tales diseños, por supuesto, hacen un excelente trabajo con sus tareas, pero ocupan bastante espacio y, por lo tanto, son completamente inaplicables en cámaras compactas.

Así entra la imagen a través del sistema de espejos en el visor de la cámara réflex

Los visores ópticos de visión real se utilizan en cámaras compactas. Esto es, en términos generales, un orificio pasante en el cuerpo de la cámara. Tal visor no ocupa mucho espacio, pero su vista no corresponde a lo que "ve" la lente.

También hay cámaras pseudo-réflex con visores electrónicos. En tales visores, se instala una pequeña pantalla, cuya imagen se transmite directamente desde la matriz, al igual que en una pantalla externa.

Destello

Se sabe que el flash, una fuente de luz pulsada, se usa para iluminar donde la luz principal no es suficiente. Los flashes incorporados no suelen ser muy potentes, pero su impulso es suficiente para iluminar el primer plano. En las cámaras semiprofesionales y profesionales, también hay un contacto para conectar un flash externo mucho más potente, se llama “zapata caliente”.

Estos son, en general, los elementos básicos y principios de funcionamiento de una cámara digital. De acuerdo, cuando sabes cómo funciona el dispositivo, es más fácil lograr un resultado de calidad.