Camera digitală funcționează. Ghid de criptare: ce este o semnătură digitală și cum funcționează. Cum funcționează o imprimantă cu jet de cerneală

Televiziunea digitală este o tehnologie modernă de difuzare a televiziunii, care constă în transmiterea sunetului și imaginilor de televiziune folosind codificarea video. Televizorul cunoscut tuturor se numește analog și devine treptat istorie. Principalul său dezavantaj este instabilitatea semnalului în diverse interferențe și capacitatea de a vizualiza doar câteva canale de televiziune. Semnalul digital este anti-interferență, astfel încât oferă sunet și imagine de înaltă calitate. În plus, pe aceeași frecvență, în loc de un canal analog, poate transmite mai multe digitale simultan. Astfel, telespectatorii au posibilitatea de a viziona o varietate de canale: format general, divertisment, informare, educaționale, pentru copii, muzică, sport, difuzare de seriale și filme.

Beneficiile televiziunii digitale

Conform metodei de transmisie, televiziunea digitală se împarte în:

1. difuzare de televiziune terestră în moduri DVB-T2 și DVB-T;
2. TV prin satelit și cablu.

Avantajele conexiunii TV digitală:

• reducerea puterii emițătorilor;
• creșterea imunității la zgomot a semnalelor de televiziune;
• îmbunătățirea calității imaginii și a sunetului în receptoarele TV;
• o creștere semnificativă a programelor TV;
• disponibilitatea sistemelor TV interactive;
• prezența unor funcții suplimentare: „video la cerere”, „înregistrare transmisie”, „până la începutul transmisiei”, alegerea subtitrarilor și a limbii;
• capacitatea de a crea o arhivă de programe etc.

De asemenea, antenele care sunt folosite pentru a recepționa semnalul diferă. Atunci când le cumpărați, trebuie să țineți cont de raza de acțiune a stației de transmisie, de condițiile de vizibilitate directă la stație, precum și de nivelul semnalului transmis. Astfel, antenele cu o înălțime de suspensie de zece metri și un câștig mare, precum și antenele de interior, sunt considerate eficiente. Dar, de obicei, recepția semnalului se realizează cu succes pe antena pe care abonatul o folosește de mult timp.

Deci, dacă problema cumpărării unui set-top box și instalarea unei antene decimetru este rezolvată, atunci puteți începe să conectați „numerele” la televizor. Pentru a face acest lucru, conectați tunerul la televizor conform instrucțiunilor care vin cu acesta. Apoi conectăm o antenă la ea și folosim telecomanda pentru a începe procedura de căutare a canalului. Căutarea poate fi efectuată manual sau în mod automat (alegeți-l pe cel care vi se potrivește). După câteva minute, rezultatul va apărea pe ecran. Rețineți că este destul de simplu să aflați dacă televizorul dvs. acceptă televiziunea digitală. Deci, dacă are denumirea DVB-T2, atunci primește televiziune digitală terestră; dacă DVB-S - atunci primește TV prin satelit și DVB-C - cablu.

Înainte de a instala televiziunea digitală, asigurați-vă că aflați unde se află turnul de semnal de transmisie. În direcția ei, va trebui să direcționați antena. Dacă se folosește o antenă externă, aceasta trebuie montată în siguranță pe suporturi.

În acest număr, voi începe un subiect „de lungă durată” despre cum este aranjată o cameră digitală și cum funcționează, ce înseamnă tot felul de cuvinte la modă precum „bracketing” și „compensarea expunerii” și, cel mai important, cum să folosești toate acestea în mod intenționat.

În general, o cameră digitală este un dispozitiv care vă permite să primiți imagini ale obiectelor în formă digitală. În general, diferența dintre o cameră convențională și una digitală este doar în receptorul de imagine. În primul caz, aceasta este o emulsie fotografică, care necesită apoi un tratament chimic. În al doilea - un senzor electronic special care transformă lumina incidentă într-un semnal electric. Acest senzor se numește senzor sau matrice și este într-adevăr o matrice dreptunghiulară de celule sensibile la lumină plasate pe un singur cip semiconductor.

Când lumina lovește un element de matrice, ea generează un semnal electric proporțional cu cantitatea de lumină care a căzut. Apoi semnalele (până în prezent acestea sunt semnale analogice) de la elementele matricei sunt citite și convertite în formă digitală de un convertor analog-digital (ADC). Mai departe, datele digitale sunt procesate de procesorul camerei (da, are și procesor) și stocate sub forma, de fapt, a unei imagini.

Deci, inima oricărei camere digitale este senzorul. Acum există două tehnologii principale pentru producția de senzori - CCD (CCD, charge coupled device - charge coupled device) și CMOS. Într-o matrice CCD în timpul expunerii (adică în momentul de față, de fapt, fotografiere), în elementele fotosensibile se acumulează o sarcină proporțională cu intensitatea luminii incidente. Când datele sunt citite, aceste taxe sunt mutate de la celulă la celulă până când întreaga matrice este citită (de fapt, citirea are loc linie cu linie). Acest proces din literatura populară place să fie comparat cu transferul găleților de apă de-a lungul lanțului. Matricele CCD sunt produse folosind tehnologia MOS și, pentru a obține o imagine de înaltă calitate, necesită o uniformitate ridicată a parametrilor pe întreaga zonă a cipului. Prin urmare, sunt destul de scumpe.

O alternativă la CCD sunt matricele CMOS (adică, în rusă, CMOS). În esență, un senzor CMOS este destul de similar cu un cip de memorie cu acces aleatoriu - DRAM. De asemenea, o matrice dreptunghiulară, de asemenea condensatoare, și o citire cu acces aleatoriu. Fotodiodele sunt folosite ca elemente fotosensibile în matricele CMOS. În general, senzorii CMOS sunt mult mai potriviți pentru producerea proceselor de producție bine dezvoltate de astăzi. În plus, printre altele (densitate mai mare de ambalare a elementelor, consum mai mic de energie, preț mai mic), acest lucru vă permite să integrați electronicele aferente pe un singur cip cu o matrice. Adevărat, până de curând, CMOS nu putea concura cu CCD din punct de vedere al calității, așa că, pe baza senzorilor CMOS, s-au realizat în principal dispozitive ieftine precum camerele web. Cu toate acestea, recent mai multe companii mari simultan (în special, un monstru din industrie precum Kodak) au dezvoltat tehnologii pentru producerea de matrice CMOS de înaltă rezoluție și de înaltă calitate. Prima cameră CMOS „serioasă” (SLR digital de trei megapixeli) – Canon EOS-D30 – a apărut în urmă cu aproape doi ani. Iar camerele Canon EOS 1Ds și Kodak Pro DCS-14n full-frame, anunțate la cel mai recent Photokina, au demonstrat în sfârșit potențialul senzorilor CMOS. Cu toate acestea, majoritatea camerelor sunt încă produse pe baza matricelor CCD.

Cei care doresc să afle mai multe despre ambele tehnologii pot începe aici www.eecg.toronto.edu/~kphang/ece1352f/papers/ng_CCD.pdf și vom merge mai departe.

Momentul următor - elementele matricei (din oricare dintre tipurile descrise mai sus) percep doar intensitatea luminii incidente (adică dau o imagine alb-negru). De unde vine culoarea? Pentru a obține o imagine color, între lentilă și matrice este amplasat un filtru special de lumină, format din celule de culoare primară (GRGB sau CMYG) situate deasupra pixelilor corespunzători. Mai mult, doi pixeli sunt folosiți pentru verde (în RGB, sau unul în CMY), deoarece ochiul este cel mai sensibil la această culoare. Culoarea finală a unui pixel din imagine într-un astfel de sistem este calculată ținând cont de intensitățile elementelor vecine de diferite culori, astfel încât, ca rezultat, fiecare pixel cu o singură culoare al matricei să corespundă unui pixel colorat din imagine. Astfel, imaginea finală este întotdeauna interpolată într-o oarecare măsură (adică este calculată și nu obținută prin fotografiarea directă a obiectului, ceea ce afectează inevitabil calitatea micilor detalii ale imaginii). În ceea ce privește filtrele specifice, în majoritatea cazurilor se folosește o matrice dreptunghiulară GRGB (filtru Bayer).

Există, de asemenea, SuperCCD, inventat de Fuji Photo Film și folosit în camerele Fuji din 2000. Esența acestei tehnologii este că pixelii (și elementele de filtrare - de asemenea GRGB) sunt aranjați într-un fel de matrice diagonală.

Mai mult, camera interpolează nu numai culorile pixelilor înșiși, ci și culorile punctelor situate între ei. Astfel, camerele Fuji indică întotdeauna o rezoluție care este de două ori mai mare decât numărul de pixeli fizici (cu o singură culoare), ceea ce nu este adevărat. Cu toate acestea, tehnologia Fuji s-a dovedit totuși a fi destul de reușită - majoritatea oamenilor care au comparat calitatea imaginilor de la SuperCCD cu camerele convenționale sunt de acord că calitatea imaginii de la SuperCCD corespunde unei matrice convenționale cu o rezoluție de aproximativ 1,5 ori mai mare decât rezoluția fizică a SuperCCD. . Dar nu de 2 ori așa cum a spus Fuji.

Terminând conversația despre filtre, este timpul să menționăm cea de-a treia tehnologie alternativă de senzori și anume Foveon X3. A fost dezvoltat de Foveon și a fost anunțat în această primăvară. Esența tehnologiei este citirea fizică a tuturor celor trei culori pentru fiecare pixel (teoretic, rezoluția unui astfel de senzor va fi echivalentă cu rezoluția unui senzor convențional cu de trei ori mai mulți pixeli). În acest caz, pentru a împărți lumina incidentă în componente de culoare, proprietatea siliciului (din care este făcut senzorul) este folosită pentru a transmite lumină cu lungimi de undă diferite (adică culoare) la diferite adâncimi. De fapt, fiecare pixel Foveon este o structură cu trei straturi, iar adâncimea elementelor active corespunde transmisiei maxime de lumină a siliciului pentru culorile primare (RGB). Cred că este o idee foarte promițătoare. Cel putin in teorie. Pentru că în practică, prima cameră anunțată bazată pe Foveon X3 rămâne singura de până acum. Și livrările sale nu au început încă. Am scris mai multe despre această tehnologie în numărul șase al ziarului din acest an.

Dar să revenim la senzori. Principala caracteristică a oricărei matrice, din punctul de vedere al utilizatorului final, este rezoluția acesteia - adică numărul de elemente fotosensibile. Majoritatea camerelor sunt acum realizate pe baza de matrice de 2-4 megapixeli (milioane de pixeli). Desigur, cu cât rezoluția matricei este mai mare, cu atât puteți obține o imagine mai detaliată pe ea. Desigur, cu cât matricea este mai mare, cu atât este mai scumpă. Dar întotdeauna trebuie să plătești pentru calitate. Rezoluția matricei și dimensiunea imaginii rezultate în pixeli sunt direct legate, de exemplu, pe o cameră megapixeli vom obține o poză cu dimensiunea de 1024x960 = 983040. Trebuie spus că creșterea rezoluției matricelor este una. dintre principalele sarcini cu care se confruntă în prezent producătorii de camere digitale. Să spunem că în urmă cu aproximativ trei ani, majoritatea camerelor medii erau echipate cu matrice de megapixeli. În urmă cu doi ani, acest număr a crescut la doi megapixeli. Acum un an, a devenit deja egal cu trei sau patru megapixeli. Acum, majoritatea celor mai recente modele de camere sunt echipate cu senzori cu o rezoluție de 4-5 megapixeli. Și există deja câteva modele semi-profesionale echipate cu matrice de peste 10 megapixeli. Aparent, undeva la acest nivel cursa se va opri, deoarece o poză dintr-o matrice de 10 megapixeli corespunde aproximativ în detaliu unei imagini făcute pe un film standard de 35 mm.

Apropo, nu confunda rezoluția matricei în forma în care am definit-o mai sus și rezoluția. Acesta din urmă este definit ca capacitatea unei camere de a separa o imagine a două obiecte și este de obicei măsurat dintr-un instantaneu al unei ținte cu dungi cu o distanță cunoscută între dungi. Rezoluția descrie proprietățile întregului sistem optic al camerei - adică senzorul și obiectivul. În principiu, rezoluția și rezoluția sunt legate, dar această conexiune este determinată nu numai de parametrii matricei, ci și de calitatea opticii utilizate în cameră.

Următoarea caracteristică a unei camere digitale, direct legată de matrice, este sensibilitatea. Sau, mai precis, sensibilitatea la lumină. Acest parametru, după cum sugerează și numele, descrie sensibilitatea matricei la lumina incidentă și, în principiu, este complet analog cu sensibilitatea materialelor fotografice convenționale. De exemplu, puteți cumpăra film de 100, 200 sau 400 de viteze de la magazin. În același mod, puteți seta sensibilitatea matricei, dar avantajul unei camere digitale este că sensibilitatea este setată individual pentru fiecare cadru. Să spunem, în lumina puternică a soarelui, puteți fotografia cu o sensibilitate de 100 sau 50, iar pentru fotografierea pe timp de noapte puteți trece la 400 (și în unele camere chiar la 1400). Majoritatea camerelor digitale vă permit să setați valori standard de sensibilitate - 50, 100, 200 și 400. În plus, sistemul de expunere automată poate modifica sensibil sensibilitatea fără probleme. Deoarece sensibilitatea este reglată fizic prin modificarea câștigului semnalului de la matrice, acest lucru este destul de simplu de implementat în cameră.

Sensibilitatea se măsoară în unități ISO (cel puțin pentru camerele digitale, acestea au devenit deja standardul). Puteți vedea în tabel cum sunt convertite în unități DIN și GOST.

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

Cu toate acestea, sensibilitatea reglabilă are dezavantajele sale. Deoarece proprietățile matricei nu se schimbă fizic, ci pur și simplu amplifică semnalul existent, imaginea începe să arate din ce în ce mai mult zgomot inerent oricărui dispozitiv electronic. Acest lucru reduce foarte mult intervalul dinamic de lucru al camerei, astfel încât la o sensibilitate ridicată nu veți obține o imagine bună. O problemă similară, apropo, poate fi întâlnită și la expuneri mari - orice matrice face zgomot și, în timp, zgomotul se acumulează. Multe camere implementează acum algoritmi speciali de reducere a zgomotului pentru expuneri lungi, dar au tendința de a netezi imaginea și de a estompa detaliile fine. În general, nu puteți argumenta împotriva legilor fizicii, dar totuși capacitatea de a regla sensibilitatea este un mare plus pentru camerele digitale.

Konstantin AFANASIEV

După trecerea difuzării on-air de la standardul analogic la digital, a devenit necesară achiziționarea de dispozitive speciale pentru televizoarele mai vechi. Toate modelele moderne de receptoare TV sunt echipate cu un tuner adecvat. Cu toate acestea, nu toată lumea este pregătită să-și schimbe televizorul din această cauză. Știind cum funcționează un set-top box TV digital și caracteristicile alegerii unui dispozitiv, puteți cumpăra un dispozitiv ieftin și eficient.

Scopul dispozitivului

Datorită set-top box-ului TV digital, nu numai că puteți urmări emisiunile în noul standard, ci și extindeți semnificativ capacitățile receptorului TV. Există un număr mare de modele la vânzare, care diferă ca preț și funcționalitate. Printre principalele funcții îndeplinite de consolă, poti nota:

• Redați fișiere media de pe o unitate flash USB.
• Înregistrarea unei emisiuni TV în format ts pe o unitate externă.
• Posibilitatea de a opri vizualizarea live.
• Datorită funcției TimeShift, difuzarea unui program TV poate fi amânată.

Unele modele de televizoare moderne de buget au o funcționalitate mult mai mică, deși sunt echipate cu un tuner DVB-T2. Într-o astfel de situație, prefixul își va putea extinde semnificativ capacitățile.

Mai trebuie spus și despre un alt tip de tunere - decodificatoarele Smart TV. Ele oferă utilizatorilor și mai multe opțiuni.

Aceste dispozitive pot funcționa în unul din două moduri:

• Toate fișierele sunt stocate pe mediul încorporat; pentru a rula software-ul necesar, trebuie mai întâi să îl instalați.
• Serviciile cloud sunt folosite pentru a stoca informații despre serviciu, iar dispozitivul poate funcționa numai atunci când este conectat la Internet.

Principalul avantaj al set-top boxelor Smart este capacitatea de a accesa diverse resurse de pe Internet și de a afișa informații pe ecranul televizorului.

Astfel de tunere pot fi echipate cu mai multe sloturi pentru conectarea cardurilor de memorie simultan, acceptând un număr mare de formate multimedia.

Criterii de alegere

Desigur, un set-top box TV digital nu este cel mai complex aparat electronic de consum.

Dar chiar și având în vedere costul relativ scăzut al acestor dispozitive, trebuie să faceți alegerea corectă. Există mai multe criterii de care trebuie să ții cont atunci când mergi la magazin.

Standarde de difuzare

Această întrebare este cea mai importantă atunci când alegeți un dispozitiv. Deoarece Rusia utilizează standardul de televiziune digitală DVB-T2, Decodificatorul TV trebuie să îl suporte. Aceasta este o soluție universală care se potrivește utilizatorilor din toate regiunile țării. În plus, calitatea imaginii DVB-T2 este mai bună decât cea a DVB-T1.

Mai trebuie remarcate două standarde - DVB-S și DVB-S2. Sunt folosite pentru a difuza televiziune prin satelit. Dacă set-top box-ul le acceptă, atunci utilizatorul îl poate conecta la o antenă de satelit și poate transmite semnalul primit direct la televizor fără a utiliza un receptor.

Astăzi, mulți furnizori de televiziune prin cablu utilizați standardul DVB-C. Acest lucru le oferă capacitatea de a codifica semnalul. Pentru a avea acces la acesta, sunt necesare module speciale. Dacă dispozitivul va fi folosit pentru a recepționa televiziune prin cablu, atunci trebuie să accepte și acest standard.

Metode de conectare

Dacă tunerul este achiziționat pentru a funcționa cu un televizor vechi, atunci trebuie să aibă trei conectori lalele sau RCA. Unul dintre ele este folosit pentru a ieși semnalul video, în timp ce celelalte două transmit sunetul în stereo. Cele mai multe set-top box-uri de astăzi sunt echipate cu un conector HDMI. Acesta este un standard modern utilizat pentru transmiterea simultană a semnalelor video și audio.

Prezența porturilor USB sugerează că dispozitivul poate fi folosit ca player multimedia. În plus, la ele este conectată o unitate externă pentru înregistrarea programelor TV, dacă o astfel de funcție este acceptată de set-top box.

De asemenea, merită să acordați atenție ieșirii antenei end-to-end, datorită căreia două receptoare TV pot fi conectate simultan la set-top box fără a utiliza splittere.

Funcționalitate

Deoarece tunerele digitale nu numai că sunt capabile să primească un semnal conform standardului necesar, merită să vă familiarizați cu funcțiile lor utile. Unul dintre ele este TimeShift (vizionare întârziată). Datorită ei, difuzarea unei emisiuni TV poate fi întreruptă și nu pierde niciun moment interesant.

De asemenea, ar trebui să acordați atenție opțiunii Personal Video Recorder (PVR). Cu ajutorul acestuia, puteți înregistra programe dacă nu este posibil să le vizionați în direct. Este destul de evident că pentru asta este necesară stocarea externă. Multe modele moderne de set-top box pot fi folosite ca player multimedia datorită suportului de formate populare. Funcția de ghid TV vă permite să aflați programul săptămânal pentru toate canalele disponibile.

Console populare

Puteți găsi un număr mare de set-top box-uri în lanțurile de retail, dar uneori este destul de dificil să dați preferință unuia sau altuia, chiar dacă cunoașteți criteriile de selecție. După ce vă familiarizați cu revizuirea set-top box-urilor populare, va fi mai ușor să luați o decizie.

Model Supra SDT-94

Aparatul arata elegant si are un cost redus.

Prefixul oferă posibilitatea de a înregistra programe pe o unitate flash, precum și de a vizualiza conținut multimedia.

Dispozitivul este conectat la televizor folosind „lalele” sau un cablu HDMI. Trebuie remarcat faptul că merită să utilizați a doua opțiune, deoarece calitatea imaginii va fi mult mai bună.

Printre avantajele modelului se numără:

• Cost scăzut.
• Recepție sigură a semnalului.
• Ușurință de configurare.
• Prezența unui conector HDMI.
• Caracteristica de control parental.

Dacă vorbim despre deficiențe, atunci cel mai adesea utilizatorii notează performanța nu foarte bună a receptorului IR.

Pentru a controla set-top box-ul, trebuie să-l țintiți literalmente cu telecomanda. De asemenea, merită remarcat salturile de imagine atunci când sunt conectate la un televizor folosind conectori RCA.

Dispozitiv Oriel 963

O caracteristică distinctivă a modelului este ușurința de configurare. Prefixul va fi rezolvat rapid de persoanele care nu înțeleg nimic despre electrocasnicele electronice. De asemenea, este de remarcat faptul că prefixul are un corp din aluminiu. Datorită acestui lucru, nu numai că arată elegant, dar și nu se supraîncălzi în timpul funcționării.

Puteți conecta nu numai o unitate flash, ci și un HDD extern la conectorul USB. Dispozitivul are un player media încorporat care gestionează perfect toate formatele populare. Nu uitați de funcția de vizionare întârziată, care uneori este extrem de necesară.

Modelul are următoarele avantaje:

• Receptor IR de mare sensibilitate.
• Butoanele de control sunt situate pe panoul frontal.
• Vă permite să înregistrați programele TV dorite.
• Are multi conectori.

Dispozitivul are un singur dezavantaj - nu cel mai convenabil meniu. În caz contrar, nu există plângeri despre Oriel 963.

Dispozitiv B-Color DC1302

Dispozitivul este ușor de utilizat și face o treabă excelentă de a primi un semnal DVB-T2. Suportul pentru formatul audio AC3 face din acest model un adevărat media player. Faptul este că în fișierele video mari, sunetul este înregistrat folosind acest codec. Butoanele de control situate pe panoul frontal vor face lucrul cu consola și mai convenabil.

Trebuie remarcat faptul că B-Color DC 1302 are suport pentru canale HD. Carcasa metalică este un radiator excelent și previne supraîncălzirea set-top box-ului în timpul funcționării. Printre deficiențe, se poate remarca doar o lungime relativ scurtă a cablului de alimentare, precum și o comutare de canal puțin mai lentă.

Alegerea unui dispozitiv pentru vizionarea TV digitală depinde în mare măsură de nevoile individuale ale utilizatorului. Nu orice persoană va plăti în plus pentru funcții suplimentare, deoarece este gata să se limiteze doar la cea principală. Înainte de a merge la magazin, ar trebui să decideți imediat în ce scopuri intenționați să utilizați tunerul, fără a număra scopul principal.

Camerele moderne fac totul singure - pentru a obține o fotografie, utilizatorul trebuie doar să apese un buton. Dar tot e interesant: prin ce magie intră fotografia în aparatul de fotografiat? Vom încerca să explicăm principiile de bază ale camerelor digitale.

Părți principale

Practic, dispozitivul unei camere digitale repetă designul uneia analogice. Principala lor diferență este în elementul fotosensibil pe care se formează imaginea: în camerele analogice este un film, în camerele digitale este o matrice. Lumina prin lentilă intră în matrice, unde se formează o imagine, care este apoi stocată în memorie. Acum vom analiza aceste procese mai detaliat.

Camera este formată din două părți principale - corpul și obiectivul. Carcasa conține o matrice, un obturator (mecanic sau electronic și uneori ambele simultan), un procesor și comenzi. O lentilă, indiferent dacă este detașabilă sau încorporată, este un grup de lentile găzduite într-o carcasă din plastic sau metal.

Unde e pictura

Matricea este formată din multe celule sensibile la lumină - pixeli. Fiecare celulă, atunci când lumina o lovește, generează un semnal electric proporțional cu intensitatea fluxului luminos. Deoarece se folosesc doar informații despre luminozitatea luminii, poza este alb-negru, iar pentru ca aceasta să fie color, trebuie să apelezi la diverse trucuri. Celulele sunt acoperite cu filtre de culoare - în majoritatea matricelor, fiecare pixel este acoperit cu un filtru roșu, albastru sau verde (doar unul!) În conformitate cu binecunoscuta schemă de culori RGB (roșu-verde-albastru). De ce aceste culori particulare? Pentru ca sunt principalele, iar restul se obtin prin amestecarea lor si reducerea sau cresterea saturatiei lor.

Pe matrice, filtrele sunt aranjate în grupuri de câte patru, astfel încât două verzi să aibă unul albastru și unul roșu. Acest lucru se face deoarece ochiul uman este cel mai sensibil la verde. Razele de lumină de diferite spectre au lungimi de undă diferite, astfel încât filtrul permite doar razelor de culoare proprie să treacă în celulă. Imaginea rezultată constă numai din pixeli roșii, albaștri și verzi - așa sunt înregistrate fișierele RAW (format brut). Pentru a înregistra fișiere JPEG și TIFF, procesorul camerei analizează valorile de culoare ale celulelor învecinate și calculează culoarea pixelilor. Acest proces de procesare se numește interpolare a culorilor și este extrem de important pentru obținerea de fotografii de înaltă calitate.

Acest aranjament de filtre pe celulele matricei se numește model Bayer

Există două tipuri principale de matrice și diferă prin modul în care informațiile sunt citite de la senzor. În matricele de tip CCD (CCD), informațiile sunt citite din celule secvențial, astfel încât procesarea fișierelor poate dura destul de mult. Deși astfel de senzori sunt „chipuși”, sunt relativ ieftini, iar în plus, nivelul de zgomot din imaginile obținute cu aceștia este mai mic.

tip CCD

În matricele de tip CMOS (CMOS), informațiile sunt citite individual din fiecare celulă. Fiecare pixel este marcat cu coordonate, ceea ce vă permite să utilizați matricea pentru măsurare și focalizare automată.

Senzor CMOS

Tipurile de matrice descrise sunt cu un singur strat, dar există și cele cu trei straturi, unde fiecare celulă percepe simultan trei culori, distingând fluxurile de culori colorate diferit după lungimea de undă.

Matrice cu trei straturi

Procesorul camerei a fost deja menționat mai sus - este responsabil pentru toate procesele care au ca rezultat o imagine. Procesorul determină parametrii de expunere, decide pe care să îi aplice într-o situație dată. Calitatea fotografiilor și viteza camerei depind de procesor și software.

La un clic al obturatorului

Obturatorul măsoară timpul în care lumina atinge senzorul (viteza obturatorului). În marea majoritate a cazurilor, acest timp este măsurat în fracțiuni de secundă - așa cum se spune, și nu veți avea timp să clipiți. În camerele SLR digitale, ca și în camerele cu film, obturatorul este format din două obturatoare opace care acoperă senzorul. Din cauza acestor obturatoare în SLR-urile digitale, este imposibil de văzut pe afișaj - la urma urmei, matricea este închisă și nu poate transmite o imagine pe afișaj.

În camerele compacte, matricea nu este închisă de obturator și, prin urmare, este posibil să compuneți cadrul în funcție de afișaj

Când butonul declanșator este apăsat, obturatoarele sunt acționate de arcuri sau electromagneți, permițând luminii să pătrundă, iar pe senzor se formează o imagine - așa funcționează un obturator mecanic. Dar există și obturatoare electronice în camerele digitale - sunt folosite în camerele compacte. Un obturator electronic, spre deosebire de unul mecanic, nu poate fi simțit manual, este, în general, virtual. Matricea camerelor compacte este întotdeauna deschisă (de aceea puteți compune imaginea în timp ce vă uitați la afișaj, și nu la vizor), dar atunci când este apăsat butonul declanșator, cadrul este expus pentru timpul de expunere specificat și apoi scris în memorie. Datorita faptului ca obloanele electronice nu au obloane, vitezele lor pot fi ultrascurte.

Concentrează-te

După cum sa menționat mai sus, matricea în sine este adesea folosită pentru focalizare automată. În general, există două tipuri de focalizare automată - activă și pasivă.

Pentru autofocus activ, camera are nevoie de un transmițător și receptor care funcționează în regiunea infraroșu sau cu ultrasunete. Sistemul cu ultrasunete măsoară distanța până la un obiect folosind ecolocarea semnalului reflectat. Focalizarea pasivă se realizează conform metodei de evaluare a contrastului. Unele camere profesionale combină ambele tipuri de focalizare.

În principiu, întreaga zonă a matricei poate fi utilizată pentru focalizare, iar acest lucru permite producătorilor să plaseze zeci de zone de focalizare pe ea, precum și să folosească un punct de focalizare „plutitor”, pe care utilizatorul însuși îl poate plasa oriunde. el vrea.

Lupta împotriva distorsiunii

Este obiectivul care formează imaginea pe matrice. Lentila constă din mai multe lentile - trei sau mai multe. Un obiectiv nu poate crea o imagine perfectă - va fi distorsionată la margini (aceasta se numește aberații). În linii mari, fasciculul de lumină ar trebui să ajungă direct la senzor, fără a fi împrăștiat pe parcurs. Într-o oarecare măsură, acest lucru este facilitat de diafragmă - o placă rotundă cu o gaură în mijloc, constând din mai multe petale. Dar nu puteți închide prea mult diafragma - din această cauză, cantitatea de lumină care intră în senzor scade (care este folosită pentru a determina expunerea dorită). Dacă, totuși, mai multe lentile cu caracteristici diferite sunt asamblate în serie, distorsiunile date de acestea împreună vor fi mult mai mici decât aberațiile fiecăreia dintre ele separat. Cu cât mai multe lentile, cu atât mai puține aberații și cu atât mai puțină lumină lovește senzorul. La urma urmei, sticla, oricât de transparentă ni s-ar părea, nu transmite toată lumina - o parte este împrăștiată, ceva se reflectă. Pentru ca lentilele să lase cât mai multă lumină posibil, acestea sunt acoperite cu un strat special antireflex. Dacă te uiți la obiectivul camerei, vei vedea că suprafața obiectivului strălucește ca un curcubeu - acesta este stratul antireflex.

Lentilele sunt poziționate în interiorul lentilei astfel

Una dintre caracteristicile obiectivului este diafragma, valoarea diafragmei maxime deschise. Este indicat pe obiectiv, de exemplu, astfel: 28/2, unde 28 este distanța focală, iar 2 este diafragma. Pentru un obiectiv cu zoom, marcajul arată astfel: 14-45 / 3.5-5.8. Două valori ale diafragmei sunt listate pentru zoom, deoarece au diafragme minime diferite la larg și teleobiectiv. Adică, la diferite distanțe focale, raportul de deschidere va fi diferit.

Distanța focală care este indicată pe toate lentilele este distanța de la lentila frontală la receptorul de lumină (în acest caz, matricea). Distanța focală determină unghiul de vizualizare al lentilei și, ca să spunem așa, intervalul său, adică cât de departe „vede”. Lentilele cu unghi larg îndepărtează imaginea de vederea noastră normală, în timp ce teleobiectivele măresc și au un unghi mic de vedere.

Unghiul de vizualizare al lentilei depinde nu numai de distanța focală a acestuia, ci și de diagonala receptorului de lumină. Pentru camerele cu film de 35 mm, un obiectiv cu o distanță focală de 50 mm este considerat normal (adică aproximativ corespunzător unghiului de vedere al ochiului uman). Lentilele cu o distanță focală mai mică sunt „unghiuri largi”, cu o distanță focală mai mare – „telefotografii”.

Partea stângă a inscripției inferioare de pe obiectiv este distanța focală a zoomului, partea dreaptă este diafragma

Aici se află problema, din cauza căreia, lângă distanța focală a obiectivului unei camere digitale, este adesea indicat echivalentul acestuia pentru 35 mm. Diagonala matricei este mai mică decât diagonala cadrului de 35 mm și, prin urmare, este necesar să „traducem” numerele într-un echivalent mai familiar. Datorită aceleiași creșteri a distanței focale la aparatele SLR cu obiective „film”, fotografierea cu unghi larg devine aproape imposibilă. Un obiectiv de 18 mm pentru o cameră cu film este un obiectiv cu unghi super larg, dar pentru o cameră digitală distanța focală echivalentă va fi de aproximativ 30 mm sau mai mult. În ceea ce privește teleobiectivele, creșterea „razei” lor este doar în mâinile fotografilor, deoarece un obiectiv obișnuit cu o distanță focală de, să zicem, 400 mm este destul de scump.

vizor

În camerele cu film, puteți compune doar o fotografie folosind vizorul. Cele digitale vă permit să uitați complet de el, deoarece în majoritatea modelelor este mai convenabil să utilizați afișajul pentru aceasta. Unele camere foarte compacte nu au deloc vizor, pur și simplu pentru că nu este loc pentru el. Cel mai important lucru despre un vizor este ceea ce poți vedea prin el. De exemplu, camerele SLR sunt numite așa doar datorită caracteristicilor de design ale vizorului. Imaginea prin lentilă printr-un sistem de oglinzi este transmisă la vizor, iar astfel fotograful vede zona reală a cadrului. În timpul fotografierii, când obturatorul se deschide, oglinda care îl blochează se ridică și lasă lumina să treacă către senzorul sensibil. Astfel de modele, desigur, fac o treabă excelentă cu sarcinile lor, dar ocupă destul de mult spațiu și, prin urmare, sunt complet inaplicabile în camerele compacte.

Așa intră imaginea prin sistemul de oglinzi în vizorul camerei SLR

Vizoarele optice cu viziune reală sunt folosite în camerele compacte. Aceasta este, aproximativ, un orificiu traversant în corpul camerei. Un astfel de vizor nu ocupă mult spațiu, dar vederea sa nu corespunde cu ceea ce „vede” obiectivul. Există și camere pseudo-reflex cu vizor electronic. În astfel de vizoare, este instalat un afișaj mic, imaginea pe care este transmisă direct din matrice - la fel ca pe un afișaj extern.

Flash

Se știe că blițul, o sursă de lumină pulsată, este folosită pentru a ilumina acolo unde lumina principală nu este suficientă. Blițurile încorporate nu sunt de obicei foarte puternice, dar impulsul lor este suficient pentru a ilumina primul plan. Pe camerele semi-profesionale și profesionale, există și un contact pentru conectarea unui bliț extern mult mai puternic, numit „hot shoe”.

Acestea sunt, în general, elementele de bază și principiile de funcționare ale unei camere digitale. De acord, când știi cum funcționează dispozitivul, este mai ușor să obții un rezultat de calitate.

Camerele moderne fac totul singure - pentru a obține o fotografie, utilizatorul trebuie doar să apese un buton. Dar tot e interesant: prin ce magie intră fotografia în aparatul de fotografiat? Vom încerca să explicăm principiile de bază ale camerelor digitale.

Likbez: cum funcționează o cameră digitală

Părți principale Anti-distorsiuni

Părți principale

Practic, dispozitivul unei camere digitale repetă designul uneia analogice. Principala lor diferență este în elementul fotosensibil pe care se formează imaginea: în camerele analogice este un film, în camerele digitale este o matrice. Lumina prin lentilă intră în matrice, unde se formează o imagine, care este apoi stocată în memorie. Acum vom analiza aceste procese mai detaliat.

Camera este formată din două părți principale - corpul și obiectivul. Carcasa conține o matrice, un obturator (mecanic sau electronic și uneori ambele simultan), un procesor și comenzi. O lentilă, indiferent dacă este detașabilă sau încorporată, este un grup de lentile găzduite într-o carcasă din plastic sau metal.

Unde e pictura

Matricea este formată din multe celule sensibile la lumină - pixeli. Fiecare celulă, atunci când lumina o lovește, generează un semnal electric proporțional cu intensitatea fluxului luminos. Deoarece se folosesc doar informații despre luminozitatea luminii, poza este alb-negru, iar pentru ca aceasta să fie color, trebuie să apelezi la diverse trucuri. Celulele sunt acoperite cu filtre de culoare - în majoritatea matricelor, fiecare pixel este acoperit cu un filtru roșu, albastru sau verde (doar unul!) În conformitate cu binecunoscuta schemă de culori RGB (roșu-verde-albastru). De ce aceste culori particulare? Pentru ca sunt principalele, iar restul se obtin prin amestecarea lor si reducerea sau cresterea saturatiei lor.

Pe matrice, filtrele sunt aranjate în grupuri de câte patru, astfel încât două verzi să aibă unul albastru și unul roșu. Acest lucru se face deoarece ochiul uman este cel mai sensibil la verde. Razele de lumină de diferite spectre au lungimi de undă diferite, astfel încât filtrul permite doar razelor de culoare proprie să treacă în celulă. Imaginea rezultată constă numai din pixeli roșii, albaștri și verzi - așa sunt înregistrate fișierele RAW (format brut). Pentru a înregistra fișiere JPEG și TIFF, procesorul camerei analizează valorile de culoare ale celulelor învecinate și calculează culoarea pixelilor. Acest proces de procesare se numește interpolare a culorilor și este extrem de important pentru obținerea de fotografii de înaltă calitate.

Acest aranjament de filtre pe celulele matricei se numește model Bayer

Există două tipuri principale de matrice și diferă prin modul în care informațiile sunt citite de la senzor. În matricele de tip CCD (CCD), informațiile sunt citite din celule secvențial, astfel încât procesarea fișierelor poate dura destul de mult. Deși astfel de senzori sunt „chipuși”, sunt relativ ieftini, iar în plus, nivelul de zgomot din imaginile obținute cu aceștia este mai mic.

tip CCD

În matricele de tip CMOS (CMOS), informațiile sunt citite individual din fiecare celulă. Fiecare pixel este marcat cu coordonate, ceea ce vă permite să utilizați matricea pentru măsurare și focalizare automată.

Senzor CMOS

Tipurile de matrice descrise sunt cu un singur strat, dar există și cele cu trei straturi, unde fiecare celulă percepe simultan trei culori, distingând fluxurile de culori colorate diferit după lungimea de undă.

Matrice cu trei straturi

Procesorul camerei a fost deja menționat mai sus - este responsabil pentru toate procesele care au ca rezultat o imagine. Procesorul determină parametrii de expunere, decide pe care să îi aplice într-o situație dată. Calitatea fotografiilor și viteza camerei depind de procesor și software.

La un clic al obturatorului

Obturatorul măsoară timpul în care lumina atinge senzorul (viteza obturatorului). În marea majoritate a cazurilor, acest timp este măsurat în fracțiuni de secundă - așa cum se spune, și nu veți avea timp să clipiți. În camerele SLR digitale, ca și în camerele cu film, obturatorul este format din două obturatoare opace care acoperă senzorul. Din cauza acestor obturatoare în SLR-urile digitale, este imposibil de văzut pe afișaj - la urma urmei, matricea este închisă și nu poate transmite o imagine pe afișaj.

În camerele compacte, matricea nu este închisă de obturator și, prin urmare, este posibil să compuneți cadrul în funcție de afișaj

Când butonul declanșator este apăsat, obturatoarele sunt acționate de arcuri sau electromagneți, permițând luminii să pătrundă, iar pe senzor se formează o imagine - așa funcționează un obturator mecanic. Dar există și obturatoare electronice în camerele digitale - sunt folosite în camerele compacte. Un obturator electronic, spre deosebire de unul mecanic, nu poate fi simțit manual, este, în general, virtual. Matricea camerelor compacte este întotdeauna deschisă (de aceea puteți compune imaginea în timp ce vă uitați la afișaj, și nu la vizor), dar atunci când este apăsat butonul declanșator, cadrul este expus pentru timpul de expunere specificat și apoi scris în memorie. Datorita faptului ca obloanele electronice nu au obloane, vitezele lor pot fi ultrascurte.

Concentrează-te

După cum sa menționat mai sus, matricea în sine este adesea folosită pentru focalizare automată. În general, există două tipuri de focalizare automată - activă și pasivă.

Pentru autofocus activ, camera are nevoie de un transmițător și receptor care funcționează în regiunea infraroșu sau cu ultrasunete. Sistemul cu ultrasunete măsoară distanța până la un obiect folosind ecolocarea semnalului reflectat. Focalizarea pasivă se realizează conform metodei de evaluare a contrastului. Unele camere profesionale combină ambele tipuri de focalizare.

În principiu, întreaga zonă a matricei poate fi utilizată pentru focalizare, iar acest lucru permite producătorilor să plaseze zeci de zone de focalizare pe ea, precum și să folosească un punct de focalizare „plutitor”, pe care utilizatorul însuși îl poate plasa oriunde. el vrea.

Lupta împotriva distorsiunii

Este obiectivul care formează imaginea pe matrice. Lentila constă din mai multe lentile - trei sau mai multe. Un obiectiv nu poate crea o imagine perfectă - va fi distorsionată la margini (aceasta se numește aberații). În linii mari, fasciculul de lumină ar trebui să ajungă direct la senzor, fără a fi împrăștiat pe parcurs. Într-o oarecare măsură, acest lucru este facilitat de diafragmă - o placă rotundă cu o gaură în mijloc, constând din mai multe petale. Dar nu puteți închide prea mult diafragma - din această cauză, cantitatea de lumină care intră în senzor scade (care este folosită pentru a determina expunerea dorită). Dacă, totuși, mai multe lentile cu caracteristici diferite sunt asamblate în serie, distorsiunile date de acestea împreună vor fi mult mai mici decât aberațiile fiecăreia dintre ele separat. Cu cât mai multe lentile, cu atât mai puține aberații și cu atât mai puțină lumină lovește senzorul. La urma urmei, sticla, oricât de transparentă ni s-ar părea, nu transmite toată lumina - o parte este împrăștiată, ceva se reflectă. Pentru ca lentilele să lase cât mai multă lumină posibil, acestea sunt acoperite cu un strat special antireflex. Dacă te uiți la obiectivul camerei, vei vedea că suprafața obiectivului strălucește ca un curcubeu - acesta este stratul antireflex.

Lentilele sunt poziționate în interiorul lentilei astfel

Una dintre caracteristicile obiectivului este diafragma, valoarea diafragmei maxime deschise. Este indicat pe obiectiv, de exemplu, astfel: 28/2, unde 28 este distanța focală, iar 2 este diafragma. Pentru un obiectiv cu zoom, marcajul arată astfel: 14-45 / 3.5-5.8. Două valori ale diafragmei sunt listate pentru zoom, deoarece au diafragme minime diferite la larg și teleobiectiv. Adică, la diferite distanțe focale, raportul de deschidere va fi diferit.

Distanța focală care este indicată pe toate lentilele este distanța de la lentila frontală la receptorul de lumină (în acest caz, matricea). Distanța focală determină unghiul de vizualizare al lentilei și, ca să spunem așa, intervalul său, adică cât de departe „vede”. Lentilele cu unghi larg îndepărtează imaginea de vederea noastră normală, în timp ce teleobiectivele măresc și au un unghi mic de vedere.

Unghiul de vizualizare al lentilei depinde nu numai de distanța focală a acestuia, ci și de diagonala receptorului de lumină. Pentru camerele cu film de 35 mm, un obiectiv cu o distanță focală de 50 mm este considerat normal (adică aproximativ corespunzător unghiului de vedere al ochiului uman). Lentilele cu o distanță focală mai mică sunt „unghiuri largi”, cu o distanță focală mai mare – „telefotografii”.

Partea stângă a inscripției inferioare de pe obiectiv este distanța focală a zoomului, partea dreaptă este diafragma

Aici se află problema, din cauza căreia, lângă distanța focală a obiectivului unei camere digitale, este adesea indicat echivalentul acestuia pentru 35 mm. Diagonala matricei este mai mică decât diagonala cadrului de 35 mm și, prin urmare, este necesar să „traducem” numerele într-un echivalent mai familiar. Datorită aceleiași creșteri a distanței focale la aparatele SLR cu obiective „film”, fotografierea cu unghi larg devine aproape imposibilă. Un obiectiv de 18 mm pentru o cameră cu film este un obiectiv cu unghi super larg, dar pentru o cameră digitală distanța focală echivalentă va fi de aproximativ 30 mm sau mai mult. În ceea ce privește teleobiectivele, creșterea „razei” lor este doar în mâinile fotografilor, deoarece un obiectiv obișnuit cu o distanță focală de, să zicem, 400 mm este destul de scump.

vizor

În camerele cu film, puteți compune doar o fotografie folosind vizorul. Cele digitale vă permit să uitați complet de el, deoarece în majoritatea modelelor este mai convenabil să utilizați afișajul pentru aceasta. Unele camere foarte compacte nu au deloc vizor, pur și simplu pentru că nu este loc pentru el.

Cel mai important lucru despre un vizor este ceea ce poți vedea prin el. De exemplu, camerele SLR sunt numite așa doar datorită caracteristicilor de design ale vizorului. Imaginea prin lentilă printr-un sistem de oglinzi este transmisă la vizor, iar astfel fotograful vede zona reală a cadrului. În timpul fotografierii, când obturatorul se deschide, oglinda care îl blochează se ridică și lasă lumina să treacă către senzorul sensibil. Astfel de modele, desigur, fac o treabă excelentă cu sarcinile lor, dar ocupă destul de mult spațiu și, prin urmare, sunt complet inaplicabile în camerele compacte.

Așa intră imaginea prin sistemul de oglinzi în vizorul camerei SLR

Vizoarele optice cu viziune reală sunt folosite în camerele compacte. Aceasta este, aproximativ, un orificiu traversant în corpul camerei. Un astfel de vizor nu ocupă mult spațiu, dar vederea sa nu corespunde cu ceea ce „vede” obiectivul.

Există și camere pseudo-reflex cu vizor electronic. În astfel de vizoare, este instalat un afișaj mic, imaginea pe care este transmisă direct din matrice - la fel ca pe un afișaj extern.

Flash

Se știe că blițul, o sursă de lumină pulsată, este folosită pentru a ilumina acolo unde lumina principală nu este suficientă. Blițurile încorporate nu sunt de obicei foarte puternice, dar impulsul lor este suficient pentru a ilumina primul plan. Pe camerele semi-profesionale și profesionale, există și un contact pentru conectarea unui bliț extern mult mai puternic, numit „hot shoe”.

Acestea sunt, în general, elementele de bază și principiile de funcționare ale unei camere digitale. De acord, când știi cum funcționează dispozitivul, este mai ușor să obții un rezultat de calitate.