A digitális fényképezőgép működik. Kriptográfiai útmutató: mi a digitális aláírás és hogyan működik. Hogyan működik a tintasugaras nyomtató

A digitális televízió a televíziós műsorszórás modern technológiája, amely televíziós hangok és képek videókódolás segítségével történő továbbításából áll. A mindannyiunk számára ismert televíziót analógnak hívják, és fokozatosan történelemmé válik. Legfőbb hátránya a jel instabilitása a különféle interferencia esetén, és csak néhány televíziós csatorna megtekintésének lehetősége. A digitális jel interferenciamentes, így kiváló hang- és képminőséget biztosít. Ezenkívül ugyanazon a frekvencián az analóg csatorna helyett egyszerre több digitálisat is tud továbbítani. Így a nézők lehetőséget kapnak különféle csatornák megtekintésére: általános formátumú, szórakoztató, információs, oktatási, gyermek-, zenei, sport-, sugárzó sorozatok és filmek.

A digitális TV előnyei

Az átviteli mód szerint a digitális televízió a következőkre oszlik:

1. földfelszíni televíziós műsorszórás DVB-T2 és DVB-T módban;
2. műholdas és kábel TV.

A digitális TV csatlakozás előnyei:

• az adók teljesítményének csökkentése;
• a televíziós jelek zajállóságának növelése;
• a kép- és hangminőség javítása a TV-vevőkben;
• a tévéműsorok számának jelentős növekedése;
• interaktív TV-rendszerek elérhetősége;
• további funkciók jelenléte: „igény szerinti videó”, „közvetítés rögzítése”, „az átvitel elejéig”, a feliratok és a nyelv kiválasztása;
• programarchívum létrehozásának lehetősége stb.

A jel vételére használt antennák is különböznek. Vásárlásukkor figyelembe kell venni az adóállomás hatótávolságát, az állomás közvetlen láthatóságának feltételeit, valamint a továbbított jel szintjét. Így a tíz méteres felfüggesztési magasságú és nagy nyereségű antennák, valamint a beltéri antennák tekinthetők hatékonynak. De általában a jel vétele sikeresen történik azon az antennán, amelyet az előfizető már régóta használ.

Tehát, ha a set-top box vásárlásával és a deciméteres antenna felszerelésével kapcsolatos probléma megoldódott, akkor elkezdheti csatlakoztatni a "számokat" a TV-hez. Ehhez csatlakoztassa a tunert a TV-hez a mellékelt utasítások szerint. Ezután antennát csatlakoztatunk hozzá, és a távirányítóval elindítjuk a csatornakeresési eljárást. A keresés történhet manuálisan vagy automatikus módban (válassza ki az Önnek megfelelőt). Néhány perc múlva az eredmény megjelenik a képernyőn. Ne feledje, hogy nagyon egyszerű megtudni, hogy TV-je támogatja-e a digitális televíziózást. Tehát, ha DVB-T2 megjelöléssel rendelkezik, akkor fogadja a földfelszíni digitális televíziózást; ha DVB-S - akkor műholdas TV-t és DVB-C - kábelt vesz.

A digitális televízió üzembe helyezése előtt győződjön meg arról, hogy hol található az adójeltorony. Az ő irányába kell irányítania az antennát. Ha külső antennát használnak, akkor azt biztonságosan kell rögzíteni a tartókonzolokra.

Ebben a számban egy "hosszú ideig tartó" témát indítok a digitális fényképezőgép elrendezéséről és működéséről, mit jelentenek az olyan hívószavak, mint a "sorozat" és az "expozíciókompenzáció", és ami a legfontosabb, hogyan lehet mindezt célirányosan felhasználni.

Általánosságban elmondható, hogy a digitális fényképezőgép olyan eszköz, amely lehetővé teszi tárgyak képeinek digitális formában történő fogadását. Általában véve a hagyományos és a digitális fényképezőgép között csak a képvevőben van a különbség. Az első esetben ez egy fényképészeti emulzió, amely ezután vegyszeres kezelést igényel. A másodikban egy speciális elektronikus érzékelő, amely a beeső fényt elektromos jellé alakítja. Ezt az érzékelőt szenzornak vagy mátrixnak nevezik, és valójában fényérzékeny cellákból álló téglalap alakú mátrix, amelyet egyetlen félvezető chipre helyeznek el.

Amikor a fény eléri a mátrixelemet, az a lehullott fény mennyiségével arányos elektromos jelet generál. Ezután a mátrixelemekből érkező jeleket (egyelőre analóg jelek) beolvassák és egy analóg-digitális (ADC) átalakítóval digitális formává alakítják. Továbbá a digitális adatokat a fényképezőgép processzora dolgozza fel (igen, van processzora is), és valójában kép formájában tárolja.

Tehát minden digitális fényképezőgép szíve az érzékelő. Jelenleg két fő technológia létezik az érzékelők gyártására - a CCD (CCD, töltéscsatolt eszköz - töltéscsatolt eszköz) és CMOS. Egy CCD-mátrixban az expozíció (azaz jelenleg tulajdonképpen fényképezés) során a beeső fény intenzitásával arányos töltés halmozódik fel a fényérzékeny elemekben. Az adatok beolvasásakor ezek a töltések celláról cellára tolódnak el, amíg a teljes mátrixot be nem olvassák (valójában az olvasás sorról sorra történik). Ezt a folyamatot a népszerű irodalomban szeretik összehasonlítani a vödör víz szállításával a lánc mentén. A CCD-mátrixokat MOS technológiával állítják elő, és a kiváló minőségű kép elérése érdekében a paraméterek nagy egységességét igénylik a chip teljes területén. Ennek megfelelően meglehetősen drágák.

A CCD-k alternatívája a CMOS (vagyis oroszul CMOS) mátrixok. Lényegében a CMOS-érzékelő nagyon hasonlít egy véletlen hozzáférésű memóriachiphez - DRAM-hoz. Szintén téglalap alakú mátrix, szintén kondenzátorok, szintén véletlen hozzáférésű kiolvasás. A fotodiódákat fényérzékeny elemként használják a CMOS mátrixokban. Általánosságban elmondható, hogy a CMOS-érzékelők sokkal jobban megfelelnek a mai, jól kidolgozott gyártási folyamatok előállításának. Ezen túlmenően többek között (nagyobb elemek csomagolási sűrűsége, alacsonyabb fogyasztás, alacsonyabb ár) ez lehetővé teszi, hogy a kapcsolódó elektronikát egyetlen mátrixú chipre integrálja. Igaz, a CMOS egészen a közelmúltig nem tudta felvenni a versenyt a CCD-vel minőségben, így a CMOS szenzorokra alapozva főként olyan olcsó eszközöket készítettek, mint a webkamerák. A közelmúltban azonban több nagyvállalat egyszerre (különösen egy olyan ipari szörny, mint a Kodak) fejleszti a nagy felbontású és kiváló minőségű CMOS-mátrixok előállítására szolgáló technológiákat. Az első "komoly" (három megapixeles digitális tükörreflexes) CMOS fényképezőgép - a Canon EOS-D30 - csaknem két éve jelent meg. A legújabb Photokinán bejelentett Canon EOS 1Ds és Kodak Pro DCS-14n full-frame kamerák pedig végre bemutatták a CMOS érzékelőkben rejlő lehetőségeket. A legtöbb kamerát azonban továbbra is CCD-mátrixok alapján gyártják.

Azok, akik többet szeretnének megtudni mindkét technológiáról, itt kezdhetik: www.eecg.toronto.edu/~kphang/ece1352f/papers/ng_CCD.pdf , és megyünk tovább.

A következő pillanatban - a mátrix elemei (a fent leírt típusok bármelyike) csak a beeső fény intenzitását érzékelik (vagyis fekete-fehér képet adnak). Honnan jön a szín? A színes kép elkészítéséhez az objektív és a mátrix között egy speciális fényszűrő található, amely a megfelelő pixelek felett elhelyezkedő elsődleges színcellákból (GRGB vagy CMYG) áll. Ezenkívül két pixelt használ a zöld színhez (RGB-ben vagy egy CMY-ben), mivel a szem erre a színre a legérzékenyebb. Egy ilyen rendszerben a képen látható pixel végső színét a különböző színű szomszédos elemek intenzitásának figyelembevételével számítják ki, így ennek eredményeként a mátrix minden egyszínű pixele a kép egy színes pixelének felel meg. Így a végső kép bizonyos mértékig mindig interpolálva van (vagyis kiszámítva van, és nem a tárgy közvetlen lefényképezéséből származik, ami elkerülhetetlenül befolyásolja a kép apró részleteinek minőségét). Ami a speciális szűrőket illeti, a legtöbb esetben téglalap alakú GRGB (Bayer szűrő) mátrixot használnak.

Van olyan is, mint a Fuji Photo Film által feltalált SuperCCD, amelyet 2000 óta használnak a Fuji fényképezőgépekben. Ennek a technológiának az a lényege, hogy a pixelek (és a szűrőelemek – egyben GRGB is) egyfajta átlós mátrixba vannak rendezve.

Sőt, a kamera nemcsak maguknak a pixeleknek a színeit interpolálja, hanem a közöttük elhelyezkedő pontok színeit is. Így a Fuji kamerák mindig kétszer annyi felbontást jeleznek, mint a fizikai (egyszínű) pixelek, ami nem igaz. A Fuji technológiája azonban így is meglehetősen sikeresnek bizonyult – a legtöbben, akik összehasonlították a SuperCCD és a hagyományos kamerák képeinek minőségét, egyetértenek abban, hogy a SuperCCD képminősége egy hagyományos mátrixnak felel meg, amelynek felbontása körülbelül másfélszer nagyobb, mint a SuperCCD fizikai felbontása. . De nem 2-szer, ahogy Fuji mondta.

Befejezve a szűrőkről szóló beszélgetést, ideje megemlíteni a harmadik alternatív szenzortechnológiát, nevezetesen a Foveon X3-at. A Foveon fejlesztette ki, és idén tavasszal jelentették be. A technológia lényege, hogy pixelenként mindhárom színt fizikailag leolvassák (elvileg egy ilyen szenzor felbontása megegyezik egy hagyományos, háromszor annyi pixeles szenzor felbontásával). Ebben az esetben a beeső fény színösszetevőkre való felosztásához a szilícium tulajdonságát (amelyből az érzékelő készül) használják fel arra, hogy különböző hullámhosszúságú (vagyis színű) fényt különböző mélységekbe továbbítsanak. Valójában minden Foveon pixel háromrétegű szerkezet, és az aktív elemek mélysége megfelel a szilícium maximális fényáteresztésének az elsődleges színekhez (RGB). Szerintem nagyon ígéretes ötlet. Legalábbis elméletben. Ugyanis a gyakorlatban egyelőre az első bejelentett, Foveon X3-ra épülő kamera maradt az egyetlen. És a szállítása még nem kezdődött el igazán. Erről a technológiáról az újság idei hatodik számában írtunk bővebben.

De térjünk vissza a szenzorokhoz. Minden mátrix fő jellemzője a végfelhasználó szempontjából a felbontása - vagyis a fényérzékeny elemek száma. A legtöbb kamera ma már 2-4 megapixeles (millió pixeles) mátrixok alapján készül. Természetesen minél nagyobb a mátrix felbontása, annál részletesebb képet kaphatunk róla. Természetesen minél nagyobb a mátrix, annál drágább. De a minőségért mindig fizetni kell. A mátrix felbontása és a kapott kép pixelben kifejezett mérete közvetlenül összefügg, például egy megapixeles kamerán 1024x960 = 983040 méretű képet kapunk. El kell mondani, hogy a mátrixok felbontásának növelése egy azon fő feladatok közül, amelyekkel a digitális fényképezőgép-gyártók jelenleg küszködnek. Tegyük fel, hogy körülbelül három évvel ezelőtt a legtöbb középkategóriás kamerát megapixel mátrixokkal szerelték fel. Két évvel ezelőtt ez a szám két megapixelre nőtt. Egy évvel ezelőtt már három-négy megapixeles lett. Ma már a legtöbb legújabb kameramodell 4-5 megapixeles felbontású érzékelőkkel van felszerelve. És már több félprofesszionális modell is létezik, amelyek több mint 10 megapixeles mátrixokkal vannak felszerelve. Valahol ezen a szinten nyilván meg fog állni a verseny, hiszen egy 10 megapixeles mátrixról készült kép nagyjából részletben megfelel egy szabványos 35 mm-es filmen készült képnek.

Egyébként ne keverjük össze a mátrix felbontását abban a formában, ahogyan fentebb definiáltuk, és a felbontást. Ez utóbbit úgy definiálják, mint a kamera azon képességét, hogy el tudja választani két objektum képét, és általában egy ismert csíkok közötti távolsággal rendelkező csíkcél pillanatfelvételéből mérik. A felbontás leírja a kamera teljes optikai rendszerének – vagyis az érzékelőnek és az objektívnek – tulajdonságait. A felbontás és a felbontás elvileg összefügg, de ezt az összefüggést nem csak a mátrix paraméterei határozzák meg, hanem a kamerában használt optika minősége is.

A digitális fényképezőgép következő jellemzője, amely közvetlenül kapcsolódik a mátrixhoz, az érzékenység. Vagy pontosabban a fényérzékenység. Ez a paraméter, ahogy a neve is sugallja, a mátrix érzékenységét írja le a beeső fényre, és elvileg teljesen analóg a hagyományos fényképészeti anyagok érzékenységével. Például 100, 200 vagy 400 sebességű fóliát vásárolhat a boltban. Ugyanígy beállíthatjuk a mátrix érzékenységét is, de a digitális fényképezőgép előnye, hogy az érzékenységet képkockánként egyedileg állítjuk be. Mondjuk erős napfényben 100-as vagy 50-es érzékenységgel fotózhatunk, éjszakai fényképezésnél pedig 400-ra (és egyes fényképezőgépeknél akár 1400-ra is) válthatunk. A legtöbb digitális fényképezőgép lehetővé teszi szabványos érzékenységi értékek – 50, 100, 200 és 400 – beállítását. Ezenkívül az automatikus exponáló rendszer zökkenőmentesen módosíthatja az érzékenységet. Mivel az érzékenység fizikailag a mátrix jelerősítésének változtatásával van beállítva, ezt meglehetősen egyszerű megvalósítani a kamerában.

Az érzékenységet ISO-egységekben mérik (legalábbis a digitális fényképezőgépeknél már szabványossá váltak). A táblázatban láthatja, hogyan konvertálják őket DIN és GOST egységekre.

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

Az állítható érzékenységnek azonban vannak hátrányai. Mivel a mátrix tulajdonságai nem fizikailag változnak, hanem egyszerűen felerősítik a meglévő jelet, a képen egyre több minden elektronikus eszközben rejlő zaj kezd megjelenni. Ez nagymértékben csökkenti a fényképezőgép működési dinamikatartományát, így nagy érzékenység mellett nem lesz jó kép. Hasonló probléma egyébként nagy expozíciónál is előfordulhat - bármely mátrix zajt kelt, és idővel a zaj felhalmozódik. Sok fényképezőgép ma már speciális zajcsökkentő algoritmusokat alkalmaz a hosszú expozícióhoz, de ezek általában simítják a képet és elmossák a finom részleteket. Általánosságban elmondható, hogy nem lehet vitatkozni a fizika törvényei ellen, de az érzékenység beállításának lehetősége továbbra is nagy előnyt jelent a digitális fényképezőgépeknél.

Konsztantyin AFANASZJEV

Az éteres műsorszórás analóg szabványról digitálisra való átállása után szükségessé vált a régebbi tévékhez speciális eszközök beszerzése. A TV-vevők minden modern modellje megfelelő tunerrel van felszerelve. Emiatt azonban nem mindenki kész TV-t cserélni. A digitális TV set-top box működésének és az eszközválasztás jellemzőinek ismeretében olcsó és hatékony eszközt vásárolhat.

A készülék célja

A digitális TV set-top boxnak köszönhetően nem csak az új szabvány szerinti adást nézheti, hanem jelentősen bővítheti a TV-vevő képességeit is. Számos modell kapható, amelyek költségükben és funkcionalitásukban különböznek egymástól. A konzol által végzett főbb funkciók között megjegyezheti:

• Médiafájlok lejátszása USB flash meghajtóról.
• TV-adás rögzítése ts formátumban külső meghajtóra.
• Lehetőség az élőkép leállítására.
• A TimeShift funkciónak köszönhetően egy TV-műsor adása elhalasztható.

Néhány olcsó modern TV-modell sokkal kevesebb funkcióval rendelkezik, bár DVB-T2 tunerrel vannak felszerelve. Ilyen helyzetben az előtag jelentősen bővítheti képességeit.

Meg kell mondani egy másik típusú tunerről is - a Smart TV set-top boxokról. Még több lehetőséget biztosítanak a felhasználóknak.

Ezek az eszközök kétféle módon működhetnek:

• Minden fájl a beépített adathordozón van tárolva; a szükséges szoftver futtatásához először telepítenie kell azt.
• A felhőszolgáltatások a munkahelyi információk tárolására szolgálnak, és a készülék csak akkor tud működni, ha csatlakozik az internethez.

Az intelligens set-top boxok fő előnye, hogy hozzáférhetnek az internet különféle forrásaihoz, és megjeleníthetik az információkat a TV képernyőjén.

Az ilyen tunerek felszerelhetők több nyílással a memóriakártyák egyidejű csatlakoztatásához, számos multimédiás formátumot támogatnak.

A választás kritériumai

Igaz, a digitális TV set-top box nem a legösszetettebb szórakoztató elektronikai készülék.

De még ezeknek az eszközöknek a viszonylag alacsony költségét is figyelembe véve meg kell tennie a megfelelő választást. Számos kritériumot kell szem előtt tartani, amikor a boltba megyünk.

Műsorszórási szabványok

Ez a kérdés a legfontosabb az eszköz kiválasztásakor. Mivel Oroszország a DVB-T2 digitális televíziós szabványt használja, A TV set-top boxnak támogatnia kell. Ez egy univerzális megoldás, amely megfelel a felhasználóknak az ország minden régiójában. Ráadásul a DVB-T2 képminősége jobb, mint a DVB-T1-é.

Két további szabványt is meg kell jegyezni - DVB-S és DVB-S2. Műholdas televíziózásra használják őket. Ha a set-top box támogatja ezeket, akkor a felhasználó egy parabolaantennához csatlakoztathatja, és vevőkészülék nélkül közvetlenül sugározhatja a vett jelet a TV-re.

Ma sok kábeltévé-szolgáltató használja a DVB-C szabványt. Ez lehetővé teszi számukra a jel kódolását. A hozzáféréshez speciális modulokra van szükség. Ha az eszközt kábeltelevízió vételére használják, akkor ennek a szabványnak is támogatnia kell.

Csatlakozási módok

Ha a tunert úgy vásárolták meg, hogy egy régi TV-vel működjön, akkor meg kell lennie három tulipán vagy RCA csatlakozó. Az egyik a videojel kimenetére szolgál, míg a másik kettő sztereóban továbbítja a hangot. A legtöbb set-top box manapság HDMI-csatlakozóval van felszerelve. Ez egy modern szabvány, amelyet video- és audiojelek egyidejű továbbítására használnak.

Az USB-portok jelenléte arra utal, hogy a készülék multimédia lejátszóként is használható. Ezenkívül egy külső meghajtó is csatlakozik hozzájuk TV-műsorok rögzítéséhez, ha a set-top box támogatja ezt a funkciót.

Érdemes odafigyelni az end-to-end antennakimenetre is, melynek köszönhetően egyszerre két tévévevő is csatlakoztatható a set-top boxhoz, elosztók használata nélkül.

Funkcionalitás

Mivel a digitális tunerek nem csak a megfelelő színvonalú jel vételére képesek, érdemes megismerkedni hasznos funkcióikkal. Az egyik a TimeShift (késleltetett megtekintés). Neki köszönhetően egy TV-műsor adása szüneteltethető, és nem marad el egyetlen érdekes pillanat sem.

Érdemes figyelni a Personal Video Recorder (PVR) opcióra is. Segítségével műsorokat rögzíthet, ha nincs lehetőség élőben nézni. Teljesen nyilvánvaló, hogy ehhez külső tárhely szükséges. Sok modern set-top box modell használható multimédia lejátszóként a népszerű formátumok támogatásának köszönhetően. A TV műsorfüzet funkció lehetővé teszi, hogy megtudja az összes elérhető csatorna heti programját.

Népszerű konzolok

A kiskereskedelmi láncokban nagyon sok set-top box található, de néha meglehetősen nehéz előnyben részesíteni egyik vagy másik modellt, még akkor sem, ha ismeri a kiválasztási kritériumokat. A népszerű set-top boxok áttekintésének megismerése után könnyebb lesz a döntés.

Supra SDT-94 modell

A készülék stílusosnak tűnik és alacsony költséggel rendelkezik.

Az előtag lehetőséget biztosít a programok flash meghajtóra történő rögzítésére, valamint a multimédiás tartalom megtekintésére.

Az eszköz "tulipánokkal" vagy HDMI-kábellel csatlakozik a TV-hez. Meg kell jegyezni, hogy érdemes a második lehetőséget használni, mivel a képminőség sokkal jobb lesz.

A modell előnyei közé tartozik:

• Alacsony költségű.
• Magabiztos jelvétel.
• Könnyű beállítás.
• HDMI-csatlakozó jelenléte.
• Szülői felügyelet funkció.

Ha a hiányosságokról beszélünk, akkor a felhasználók leggyakrabban az infravörös vevő nem túl jó teljesítményét veszik észre.

A set-top box vezérléséhez szó szerint meg kell céloznia a távirányítóval. Érdemes megjegyezni a képugrásokat is, ha RCA csatlakozókkal csatlakozik TV-hez.

Oriel 963 készülék

A modell megkülönböztető jellemzője a könnyű beállítás. Az előtaggal gyorsan foglalkozni fognak azok az emberek, akik semmit sem értenek az elektronikus háztartási készülékekhez. Azt is érdemes megjegyezni, hogy az előtag alumínium testtel rendelkezik. Ennek köszönhetően nem csak stílusosan néz ki, de működés közben sem melegszik túl.

Az USB-csatlakozóhoz nem csak flash meghajtót, hanem külső HDD-t is csatlakoztathat. A készülék beépített médialejátszóval rendelkezik, amely minden népszerű formátumot tökéletesen kezel. Ne feledkezzen meg a késleltetett megtekintési funkcióról, amely néha rendkívül szükséges.

A modell a következő előnyökkel rendelkezik:

• Nagy érzékenységű infravörös vevő.
• A vezérlőgombok az előlapon találhatók.
• Lehetővé teszi a kívánt TV-műsorok rögzítését.
• Sok csatlakozója van.

A készüléknek csak egy hátránya van - nem a legkényelmesebb menü. Egyébként az Oriel 963-ra nem lehet panasz.

Készülék B-Color DC1302

A készülék könnyen használható, és kiválóan veszi a DVB-T2 jelet. Az AC3 audioformátum támogatása ezt a modellt igazi médialejátszóvá teszi. A tény az, hogy a nagy videofájlokban a hangot ezzel a kodekkel rögzítik. Az előlapon található vezérlőgombok még kényelmesebbé teszik a konzollal való munkát.

Meg kell jegyezni, hogy a B-Color DC 1302 támogatja a HD csatornákat. A fém ház kiváló hűtőborda, és megakadályozza a set-top box túlmelegedését működés közben. A hiányosságok közül csak a tápkábel viszonylag rövid hossza, valamint a kissé lassabb csatornaváltás jegyezhető meg.

A digitális TV-nézéshez szükséges eszköz kiválasztása nagymértékben függ a felhasználó egyéni igényeitől. Nem minden ember fog túlfizetni a további funkciókért, mert készen áll arra, hogy csak a főre korlátozza magát. Mielőtt az üzletbe menne, azonnal el kell döntenie, milyen célokra tervezi használni a tunert, nem számítva a fő célt.

A modern kamerák mindent maguk csinálnak - a kép elkészítéséhez a felhasználónak csak egy gombot kell megnyomnia. De akkor is érdekes: milyen varázslattal kerül a kép a kamerába? Megpróbáljuk elmagyarázni a digitális fényképezőgépek alapelveit.

Fő részek

Alapvetően a digitális fényképezőgép eszköze megismétli az analóg készülék kialakítását. Legfőbb különbségük a fényérzékeny elemben van, amelyen a kép keletkezik: analóg kamerákban film, digitális fényképezőgépekben mátrix. A fény a lencsén keresztül bejut a mátrixba, ahol kép keletkezik, amely azután a memóriában tárolódik. Most ezeket a folyamatokat elemezzük részletesebben.

A fényképezőgép két fő részből áll - a testből és az objektívből. A ház tartalmaz egy mátrixot, egy redőnyt (mechanikus vagy elektronikus, néha mindkettőt egyszerre), egy processzort és vezérlőket. A lencse, legyen az eltávolítható vagy beépíthető, egy műanyag vagy fém házban elhelyezett lencsék csoportja.

Hol van a kép

A mátrix sok fényérzékeny cellából – pixelből – áll. Minden cella, amikor fény éri, a fényáram intenzitásával arányos elektromos jelet generál. Mivel csak a fényerősségre vonatkozó információkat használjuk, a kép fekete-fehér, és ahhoz, hogy színes legyen, különféle trükkökhöz kell folyamodni. A cellákat színszűrők borítják - a legtöbb mátrixban minden pixelt piros, kék vagy zöld szűrő borít (csak egy!) A jól ismert RGB (vörös-zöld-kék) színséma szerint. Miért ezek a különleges színek? Mert ők a főbbek, a többit pedig összekeveréssel és telítettségük csökkentésével vagy növelésével kapjuk.

A mátrixon a szűrők négyes csoportokba vannak rendezve úgy, hogy két zöldnek egy kék és egy pirosa van. Ez azért történik, mert az emberi szem a legérzékenyebb a zöldre. A különböző spektrumú fénysugarak eltérő hullámhosszúak, ezért a szűrő csak a saját színű sugarakat engedi át a cellába. Az eredményül kapott kép csak piros, kék és zöld pixelekből áll – így kerülnek rögzítésre a RAW fájlok (nyers formátum). A JPEG és TIFF fájlok rögzítéséhez a kamera processzora elemzi a szomszédos cellák színértékeit, és kiszámítja a pixelek színét. Ezt a feldolgozási folyamatot színinterpolációnak nevezik, és rendkívül fontos a kiváló minőségű fényképek készítéséhez.

A szűrők ezen elrendezését a mátrixcellákon Bayer-mintának nevezik

A mátrixoknak két fő típusa van, és abban különböznek, ahogyan az érzékelőből kiolvassák az információkat. A CCD-típusú mátrixokban (CCD) a cellákból egymás után olvassák be az információkat, így a fájlok feldolgozása meglehetősen hosszú ideig tarthat. Az ilyen szenzorok ugyan "átgondoltak", de viszonylag olcsók, ráadásul a velük készült képek zajszintje is kisebb.

CCD típus

A CMOS típusú (CMOS) mátrixokban az információ külön-külön kerül kiolvasásra minden cellából. Minden képpont koordinátákkal van megjelölve, ami lehetővé teszi a mátrix használatát a méréshez és az autofókuszhoz.

CMOS érzékelő

A leírt mátrixtípusok egyrétegűek, de léteznek háromrétegűek is, ahol minden sejt egyszerre három színt érzékel, hullámhosszonként megkülönböztetve a különböző színű színfolyamokat.

Háromrétegű mátrix

A kamera processzorát már fentebb említettük - ez felelős minden olyan folyamatért, amely képet eredményez. A processzor határozza meg az expozíciós paramétereket, dönti el, hogy adott helyzetben melyiket alkalmazza. A fényképek minősége és a kamera sebessége a processzortól és a szoftvertől függ.

A redőny kattanására

A zár méri az időt, ameddig a fény eléri az érzékelőt (zársebesség). Az esetek túlnyomó többségében ezt az időt a másodperc töredékeiben mérik - ahogy mondani szokás, és nem lesz ideje pislogni. A digitális tükörreflexes fényképezőgépeknél, akárcsak a filmes fényképezőgépeknél, a redőny két átlátszatlan redőnyből áll, amelyek az érzékelőt takarják. A digitális tükörreflexes fényképezőgépekben található redőnyök miatt lehetetlen látni a kijelzőn - végül is a mátrix zárva van, és nem tud képet továbbítani a kijelzőre.

A kompakt fényképezőgépekben a mátrixot nem zárja le a redőny, ezért lehetséges a kép összeállítása a kijelzőnek megfelelően

Az exponáló gomb lenyomásakor a redőnyöket rugók vagy elektromágnesek hajtják meg, így beengedik a fényt, és kép keletkezik az érzékelőn - így működik a mechanikus redőny. De vannak elektronikus redőnyök is a digitális fényképezőgépekben – kompakt fényképezőgépekben használják. Az elektronikus redőny a mechanikussal ellentétben nem tapintható kézzel, általában virtuális. A kompakt fényképezőgépek mátrixa mindig nyitva van (ezért a kijelzőre nézve lehet a képet megkomponálni, és nem a keresőben), de az exponáló gomb lenyomásakor a keret exponált a megadott expozíciós időre, majd emlékbe írva. Tekintettel arra, hogy az elektronikus redőnyök nem rendelkeznek redőnnyel, zársebességeik rendkívül rövidek lehetnek.

Fókusz

Mint fentebb említettük, magát a mátrixot gyakran használják autofókuszra. Általában kétféle autofókusz létezik: aktív és passzív.

Az aktív autofókuszhoz a kamerának infravörös tartományban vagy ultrahanggal működő adóra és vevőre van szüksége. Az ultrahangos rendszer a visszavert jel echolocation segítségével méri a távolságot egy tárgytól. A passzív fókuszálás a kontrasztértékelési módszer szerint történik. Egyes professzionális fényképezőgépek mindkét típusú fókuszálást kombinálják.

Elvileg a mátrix teljes területe használható a fókuszáláshoz, és ez lehetővé teszi a gyártók számára, hogy több tucat fókuszzónát helyezzenek el rajta, valamint egy „lebegő” fókuszpontot is alkalmazzanak, amelyet a felhasználó maga is bárhol elhelyezhet. akarja.

A torzulás elleni küzdelem

A lencse képezi a képet a mátrixon. Az objektív több lencséből áll - három vagy több. Egy lencse nem tud tökéletes képet készíteni – a széleken torz lesz (ezt aberrációnak nevezik). Nagyjából elmondható, hogy a fénysugárnak közvetlenül az érzékelőhöz kell jutnia, anélkül, hogy az út során szétszóródna. Bizonyos mértékig ezt megkönnyíti a membrán - egy kerek lemez, amelynek közepén lyuk van, és több szirmból áll. De nem zárhatja be túlságosan a rekeszt - emiatt csökken az érzékelőre eső fény mennyisége (amit a kívánt expozíció meghatározásakor használnak). Ha azonban több, eltérő tulajdonságú lencsét sorba állítunk össze, akkor az általuk adott torzítások együtt sokkal kisebbek lesznek, mint külön-külön mindegyik aberrációja. Minél több lencse, annál kevesebb aberráció és annál kevesebb fény éri az érzékelőt. Végül is az üveg, bármennyire is átlátszónak tűnik számunkra, nem engedi át az összes fényt - egyes részei szétszóródnak, valami visszaverődik. Annak érdekében, hogy a lencsék a lehető legtöbb fényt engedjék be, speciális tükröződésgátló bevonattal vannak bevonva. Ha ránéz a kamera lencséjére, látni fogja, hogy az objektív felülete szivárványként csillog – ez a tükröződésgátló bevonat.

A lencsék így helyezkednek el az objektív belsejében

Az objektív egyik jellemzője a rekeszérték, a maximális nyitott rekeszérték. Az objektíven például így van feltüntetve: 28/2, ahol 28 a gyújtótávolság, 2 pedig a rekesznyílás. Zoom objektívnél a jelölés így néz ki: 14-45 / 3,5-5,8. A zoomokhoz két rekeszérték szerepel, mivel széles és telefotó esetén eltérő a minimális rekesznyílásuk. Vagyis különböző gyújtótávolságnál más lesz a rekesznyílás.

Az összes objektíven feltüntetett gyújtótávolság az elülső lencse és a fényvevő (jelen esetben a mátrix) közötti távolság. A gyújtótávolság határozza meg az objektív látószögét és úgymond hatótávolságát, vagyis azt, hogy meddig „lát”. A széles látószögű objektívek távolabbra helyezik a képet a normál látásunktól, míg a teleobjektívek nagyítanak és kis látószöggel rendelkeznek.

Az objektív látószöge nem csak a gyújtótávolságától, hanem a fényvevő átlójától is függ. A 35 mm-es filmes fényképezőgépeknél az 50 mm-es gyújtótávolságú objektív tekinthető normálisnak (azaz megközelítőleg megfelel az emberi szem látószögének). A rövidebb gyújtótávolságú objektívek "széles látószögűek", hosszabb gyújtótávolságúak - "telefotók".

Az objektív alsó feliratának bal oldala a zoom gyújtótávolsága, jobb oldala a rekesz

Itt rejlik a probléma, ami miatt a digitális fényképezőgép objektívjének gyújtótávolsága mellett gyakran a 35 mm-es megfelelőjét is feltüntetik. A mátrix átlója kisebb, mint a 35 mm-es keret átlója, ezért a számokat ismerősebb megfelelőre kell "fordítani". A „filmes” objektíves tükörreflexes fényképezőgépek azonos gyújtótávolságának növekedése miatt a nagylátószögű felvétel szinte lehetetlenné válik. A filmes fényképezőgépek 18 mm-es objektívje szuperszéles látószögű objektív, de a digitális fényképezőgépeknél ennek megfelelő gyújtótávolsága körülbelül 30 mm vagy több. Ami a teleobjektíveket illeti, a "hatótávolságuk" növelése csak a fotósok kezében van, mert egy normál objektív mondjuk 400 mm-es gyújtótávolsággal elég drága.

Kereső

Filmes fényképezőgépekben csak a kereső segítségével lehet felvételt készíteni. A digitálisak lehetővé teszik, hogy teljesen elfelejtse ezt, mivel a legtöbb modellben kényelmesebb a kijelző használata. Néhány nagyon kompakt fényképezőgépben egyáltalán nincs kereső, egyszerűen azért, mert nincs rá hely. A keresőben az a legfontosabb, hogy mit látsz rajta. Például a tükörreflexes fényképezőgépeket csak a kereső tervezési jellemzői miatt hívják így. Az objektíven keresztül egy tükörrendszeren keresztül a kép a keresőbe kerül, így a fotós a keret valós területét látja. Fényképezés közben a redőny kinyitásakor az azt blokkoló tükör felemelkedik és fényt továbbít az érzékeny érzékelőhöz. Az ilyen kialakítások természetesen kiválóan teljesítik a feladataikat, de meglehetősen sok helyet foglalnak el, ezért kompakt fényképezőgépekben teljesen alkalmatlanok.

Így kerül a tükörrendszeren keresztül a kép a tükörreflexes fényképezőgép keresőjébe

Valós látású optikai keresőket használnak a kompakt fényképezőgépekben. Ez durván szólva egy átmenő lyuk a kamera vázán. Egy ilyen kereső nem foglal sok helyet, de a nézete nem felel meg annak, amit az objektív „lát”. Léteznek pszeudo-reflex kamerák is elektronikus keresővel. Az ilyen keresőkbe egy kis kijelző van beépítve, amelyen a kép közvetlenül a mátrixból kerül továbbításra - akárcsak egy külső kijelzőn.

Vaku

A vakut, egy impulzusos fényforrást köztudottan arra használják, hogy megvilágítsanak ott, ahol a fő fény nem elegendő. A beépített vakuk általában nem túl erősek, de lendületük elegendő az előtér megvilágításához. A félprofesszionális és professzionális kamerákon egy sokkal erősebb külső vaku csatlakoztatására szolgáló érintkező is található, ezt „hot shoe”-nak hívják.

Általában ezek a digitális fényképezőgépek alapvető elemei és működési elvei. Egyetért azzal, hogy ha ismeri az eszköz működését, könnyebben lehet minőségi eredményt elérni.

A modern kamerák mindent maguk csinálnak - a kép elkészítéséhez a felhasználónak csak egy gombot kell megnyomnia. De akkor is érdekes: milyen varázslattal kerül a kép a kamerába? Megpróbáljuk elmagyarázni a digitális fényképezőgépek alapelveit.

Likbez: hogyan működik a digitális fényképezőgép

Fő részek Torzításgátló

Fő részek

Alapvetően a digitális fényképezőgép eszköze megismétli az analóg készülék kialakítását. Legfőbb különbségük a fényérzékeny elemben van, amelyen a kép keletkezik: analóg kamerákban film, digitális fényképezőgépekben mátrix. A fény a lencsén keresztül bejut a mátrixba, ahol kép keletkezik, amely azután a memóriában tárolódik. Most ezeket a folyamatokat elemezzük részletesebben.

A fényképezőgép két fő részből áll - a testből és az objektívből. A ház tartalmaz egy mátrixot, egy redőnyt (mechanikus vagy elektronikus, néha mindkettőt egyszerre), egy processzort és vezérlőket. A lencse, legyen az eltávolítható vagy beépíthető, egy műanyag vagy fém házban elhelyezett lencsék csoportja.

Hol van a kép

A mátrix sok fényérzékeny cellából – pixelből – áll. Minden cella, amikor fény éri, a fényáram intenzitásával arányos elektromos jelet generál. Mivel csak a fényerősségre vonatkozó információkat használjuk, a kép fekete-fehér, és ahhoz, hogy színes legyen, különféle trükkökhöz kell folyamodni. A cellákat színszűrők borítják - a legtöbb mátrixban minden pixelt piros, kék vagy zöld szűrő borít (csak egy!) A jól ismert RGB (vörös-zöld-kék) színséma szerint. Miért ezek a különleges színek? Mert ők a főbbek, a többit pedig összekeveréssel és telítettségük csökkentésével vagy növelésével kapjuk.

A mátrixon a szűrők négyes csoportokba vannak rendezve úgy, hogy két zöldnek egy kék és egy pirosa van. Ez azért történik, mert az emberi szem a legérzékenyebb a zöldre. A különböző spektrumú fénysugarak eltérő hullámhosszúak, ezért a szűrő csak a saját színű sugarakat engedi át a cellába. Az eredményül kapott kép csak piros, kék és zöld pixelekből áll – így kerülnek rögzítésre a RAW fájlok (nyers formátum). A JPEG és TIFF fájlok rögzítéséhez a kamera processzora elemzi a szomszédos cellák színértékeit, és kiszámítja a pixelek színét. Ezt a feldolgozási folyamatot színinterpolációnak nevezik, és rendkívül fontos a kiváló minőségű fényképek készítéséhez.

A szűrők ezen elrendezését a mátrixcellákon Bayer-mintának nevezik

A mátrixoknak két fő típusa van, és abban különböznek, ahogyan az érzékelőből kiolvassák az információkat. A CCD-típusú mátrixokban (CCD) a cellákból egymás után olvassák be az információkat, így a fájlok feldolgozása meglehetősen hosszú ideig tarthat. Az ilyen szenzorok ugyan "átgondoltak", de viszonylag olcsók, ráadásul a velük készült képek zajszintje is kisebb.

CCD típus

A CMOS típusú (CMOS) mátrixokban az információ külön-külön kerül kiolvasásra minden cellából. Minden képpont koordinátákkal van megjelölve, ami lehetővé teszi a mátrix használatát a méréshez és az autofókuszhoz.

CMOS érzékelő

A leírt mátrixtípusok egyrétegűek, de léteznek háromrétegűek is, ahol minden sejt egyszerre három színt érzékel, hullámhosszonként megkülönböztetve a különböző színű színfolyamokat.

Háromrétegű mátrix

A kamera processzorát már fentebb említettük - ez felelős minden olyan folyamatért, amely képet eredményez. A processzor határozza meg az expozíciós paramétereket, dönti el, hogy adott helyzetben melyiket alkalmazza. A fényképek minősége és a kamera sebessége a processzortól és a szoftvertől függ.

A redőny kattanására

A zár méri az időt, ameddig a fény eléri az érzékelőt (zársebesség). Az esetek túlnyomó többségében ezt az időt a másodperc töredékeiben mérik - ahogy mondani szokás, és nem lesz ideje pislogni. A digitális tükörreflexes fényképezőgépeknél, akárcsak a filmes fényképezőgépeknél, a redőny két átlátszatlan redőnyből áll, amelyek az érzékelőt takarják. A digitális tükörreflexes fényképezőgépekben található redőnyök miatt lehetetlen látni a kijelzőn - végül is a mátrix zárva van, és nem tud képet továbbítani a kijelzőre.

A kompakt fényképezőgépekben a mátrixot nem zárja le a redőny, ezért lehetséges a kép összeállítása a kijelzőnek megfelelően

Az exponáló gomb lenyomásakor a redőnyöket rugók vagy elektromágnesek hajtják meg, így beengedik a fényt, és kép keletkezik az érzékelőn - így működik a mechanikus redőny. De vannak elektronikus redőnyök is a digitális fényképezőgépekben – kompakt fényképezőgépekben használják. Az elektronikus redőny a mechanikussal ellentétben nem tapintható kézzel, általában virtuális. A kompakt fényképezőgépek mátrixa mindig nyitva van (ezért a kijelzőre nézve lehet a képet megkomponálni, és nem a keresőben), de az exponáló gomb lenyomásakor a keret exponált a megadott expozíciós időre, majd emlékbe írva. Tekintettel arra, hogy az elektronikus redőnyök nem rendelkeznek redőnnyel, zársebességeik rendkívül rövidek lehetnek.

Fókusz

Mint fentebb említettük, magát a mátrixot gyakran használják autofókuszra. Általában kétféle autofókusz létezik: aktív és passzív.

Az aktív autofókuszhoz a kamerának infravörös tartományban vagy ultrahanggal működő adóra és vevőre van szüksége. Az ultrahangos rendszer a visszavert jel echolocation segítségével méri a távolságot egy tárgytól. A passzív fókuszálás a kontrasztértékelési módszer szerint történik. Egyes professzionális fényképezőgépek mindkét típusú fókuszálást kombinálják.

Elvileg a mátrix teljes területe használható a fókuszáláshoz, és ez lehetővé teszi a gyártók számára, hogy több tucat fókuszzónát helyezzenek el rajta, valamint egy „lebegő” fókuszpontot is alkalmazzanak, amelyet a felhasználó maga is bárhol elhelyezhet. akarja.

A torzulás elleni küzdelem

A lencse képezi a képet a mátrixon. Az objektív több lencséből áll - három vagy több. Egy lencse nem tud tökéletes képet készíteni – a széleken torz lesz (ezt aberrációnak nevezik). Nagyjából elmondható, hogy a fénysugárnak közvetlenül az érzékelőhöz kell jutnia, anélkül, hogy az út során szétszóródna. Bizonyos mértékig ezt megkönnyíti a membrán - egy kerek lemez, amelynek közepén lyuk van, és több szirmból áll. De nem zárhatja be túlságosan a rekeszt - emiatt csökken az érzékelőre eső fény mennyisége (amit a kívánt expozíció meghatározásakor használnak). Ha azonban több, eltérő tulajdonságú lencsét sorba állítunk össze, akkor az általuk adott torzítások együtt sokkal kisebbek lesznek, mint külön-külön mindegyik aberrációja. Minél több lencse, annál kevesebb aberráció és annál kevesebb fény éri az érzékelőt. Végül is az üveg, bármennyire is átlátszónak tűnik számunkra, nem engedi át az összes fényt - egyes részei szétszóródnak, valami visszaverődik. Annak érdekében, hogy a lencsék a lehető legtöbb fényt engedjék be, speciális tükröződésgátló bevonattal vannak bevonva. Ha ránéz a kamera lencséjére, látni fogja, hogy az objektív felülete szivárványként csillog – ez a tükröződésgátló bevonat.

A lencsék így helyezkednek el az objektív belsejében

Az objektív egyik jellemzője a rekeszérték, a maximális nyitott rekeszérték. Az objektíven például így van feltüntetve: 28/2, ahol 28 a gyújtótávolság, 2 pedig a rekesznyílás. Zoom objektívnél a jelölés így néz ki: 14-45 / 3,5-5,8. A zoomokhoz két rekeszérték szerepel, mivel széles és telefotó esetén eltérő a minimális rekesznyílásuk. Vagyis különböző gyújtótávolságnál más lesz a rekesznyílás.

Az összes objektíven feltüntetett gyújtótávolság az elülső lencse és a fényvevő (jelen esetben a mátrix) közötti távolság. A gyújtótávolság határozza meg az objektív látószögét és úgymond hatótávolságát, vagyis azt, hogy meddig „lát”. A széles látószögű objektívek távolabbra helyezik a képet a normál látásunktól, míg a teleobjektívek nagyítanak és kis látószöggel rendelkeznek.

Az objektív látószöge nem csak a gyújtótávolságától, hanem a fényvevő átlójától is függ. A 35 mm-es filmes fényképezőgépeknél az 50 mm-es gyújtótávolságú objektív tekinthető normálisnak (azaz megközelítőleg megfelel az emberi szem látószögének). A rövidebb gyújtótávolságú objektívek "széles látószögűek", hosszabb gyújtótávolságúak - "telefotók".

Az objektív alsó feliratának bal oldala a zoom gyújtótávolsága, jobb oldala a rekesz

Itt rejlik a probléma, ami miatt a digitális fényképezőgép objektívjének gyújtótávolsága mellett gyakran a 35 mm-es megfelelőjét is feltüntetik. A mátrix átlója kisebb, mint a 35 mm-es keret átlója, ezért a számokat ismerősebb megfelelőre kell "fordítani". A „filmes” objektíves tükörreflexes fényképezőgépek azonos gyújtótávolságának növekedése miatt a nagylátószögű felvétel szinte lehetetlenné válik. A filmes fényképezőgépek 18 mm-es objektívje szuperszéles látószögű objektív, de a digitális fényképezőgépeknél ennek megfelelő gyújtótávolsága körülbelül 30 mm vagy több. Ami a teleobjektíveket illeti, a "hatótávolságuk" növelése csak a fotósok kezében van, mert egy normál objektív mondjuk 400 mm-es gyújtótávolsággal elég drága.

Kereső

Filmes fényképezőgépekben csak a kereső segítségével lehet felvételt készíteni. A digitálisak lehetővé teszik, hogy teljesen elfelejtse ezt, mivel a legtöbb modellben kényelmesebb a kijelző használata. Néhány nagyon kompakt fényképezőgépben egyáltalán nincs kereső, egyszerűen azért, mert nincs rá hely.

A keresőben az a legfontosabb, hogy mit látsz rajta. Például a tükörreflexes fényképezőgépeket csak a kereső tervezési jellemzői miatt hívják így. Az objektíven keresztül egy tükörrendszeren keresztül a kép a keresőbe kerül, így a fotós a keret valós területét látja. Fényképezés közben a redőny kinyitásakor az azt blokkoló tükör felemelkedik és fényt továbbít az érzékeny érzékelőhöz. Az ilyen kialakítások természetesen kiválóan teljesítik a feladataikat, de meglehetősen sok helyet foglalnak el, ezért kompakt fényképezőgépekben teljesen alkalmatlanok.

Így kerül a tükörrendszeren keresztül a kép a tükörreflexes fényképezőgép keresőjébe

Valós látású optikai keresőket használnak a kompakt fényképezőgépekben. Ez durván szólva egy átmenő lyuk a kamera vázán. Egy ilyen kereső nem foglal sok helyet, de a nézete nem felel meg annak, amit az objektív „lát”.

Léteznek pszeudo-reflex kamerák is elektronikus keresővel. Az ilyen keresőkbe egy kis kijelző van beépítve, amelyen a kép közvetlenül a mátrixból kerül továbbításra - akárcsak egy külső kijelzőn.

Vaku

A vakut, egy impulzusos fényforrást köztudottan arra használják, hogy megvilágítsanak ott, ahol a fő fény nem elegendő. A beépített vakuk általában nem túl erősek, de lendületük elegendő az előtér megvilágításához. A félprofesszionális és professzionális kamerákon egy sokkal erősebb külső vaku csatlakoztatására szolgáló érintkező is található, ezt „hot shoe”-nak hívják.

Általában ezek a digitális fényképezőgépek alapvető elemei és működési elvei. Egyetért azzal, hogy ha ismeri az eszköz működését, könnyebben lehet minőségi eredményt elérni.