Виды камер и их использование

История создания фотоаппарата. Характеристика цифрового фотоаппарата: матрица, оптика, память и др. История создания видеокамеры. Характеристика цифровой видеокамеры: форматы видеозаписи, технологии, Flash или жесткий диск (HDD), оптика, сенсоры.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 02.07.2017
Размер файла 84,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Эксперты считают, что DVD доживает последние дни -- на рынок активно выходят новые прогрессивные стандарты Blue-Ray и HD-DVD.

2.2.3 Flash или жесткий диск (HDD)

Полупроводниковая память на сегодняшний день считается общедоступной и наиболее перспективной технологией. Основных стандартов немного -- CompactFlash, SD/MMC, xD Picture Card и Memory Stick. Себестоимость хранения одного мегабайта информации отличается от формата к формату. Пока самый массовый и дешевый стандарт -- SD/MMC. Стоит отметить, что карта памяти сама по себе является промежуточным источником данных. Окончательное архивирование все равно придется выполнять на тех же CD/DVD/Blue-Ray/HD-DVD-дисках.

Для хранения больших объемов данных в походных условиях разработчики предлагают банки данных. Если не вдаваться в детали -- это гибрид кард-ридера и винчестера. Некоторые из них позволяют просматривать ролики на встроенных экранах, другие выполняют исключительно перезапись информации на внутренний жесткий диск (такой же, как в ноутбуках).

Пока эти виды памяти, включая модели камер с HDD (разработка JVС), конкурируют только с miniDVD, где объемы записываемых данных ограничены форматом диска.

Специализированныекассеты miniDV с объемом памяти около 13 Гб, рассчитанные на час видеозаписи в DV-формате. На сегодняшний день -- оптимальные носители как по стоимости хранения 1 Мб информации, так и по вместительности.

2.2.4 Оптика

Свойства видеоизображения во многом зависят от качества оптики. Существует мнение, что создать отличный объектив так же просто, как изваять гениальную статую, для этого нужно лишь взять подходящую глыбу мрамора и отсечь от нее все лишнее. В объективе отсекание сводится к подбору различной формы линз, которые следует расположить в строго определенных местах оправы. Однако есть еще одна проблема -- стекло отражает свет, а это ведет к появлению «вуали», «зайчиков» и прочих ненужных спецэффектов.

Качественный прорыв произошел в середине прошлого века, когда было изобретено специальное напыление на стекло, призванное снизить отражение света от поверхности линзы. В среднем отражение от поверхности стекла составляет 4-11%. А если в оптической схеме используется полдесятка линз, то потери будут от 16 до 55%. Судите сами, что будет с современными объективами, где оптических элементов может насчитываться более десяти.

Все это означает, что нельзя ожидать отличных результатов от камеры с дешевым объективом, в котором стоят пластиковые линзы. Дешевые полимеры со временем теряют свои оптические свойства, и картинка становится более мутной и затемненной.

Любой объектив характеризуют два основных параметра -- светосила и фокусное расстояние. Эта информация маркируется на оправе, например 1,8/5,1-51. Первое число обозначает величину светосилы -- способность оптической системы собирать свет. Чем ближе это значение к единице, тем лучше.

Фокусное расстояние характеризует угол зрения и приближение. Меньшее число соответствует широкому углу. Этот параметр особенно важен для съемки в помещении. Большее значение используется для съемки удаленного объекта крупным планом.

В любительской фототехнике применяют оптику с переменным фокусным расстоянием. Многие компании выпускают видеокамеры с 20-ти и даже 30-кратным оптическим увеличением. Чем это грозит? В первую очередь -- падением качества изображения. Так что нужно запомнить: оптика с фантастическими возможностями стоит очень больших денег, а для современных видеокамер оптимально 10-кратное оптическое увеличение. HDTV (High-Definition Television) -- это новый телевизионный стандарт, способный обеспечить лучшее качество изображения по сравнению с существующими аналоговыми и цифровыми ТВ-стандартами.

Стандартные разрешения для HDTV это 1920x1080 (1080i -- от «interlaced» чересстрочная (полукадровая) развертка) и 1280x720 (720p -- «progressive scan» прогрессивная (полнокадровая) развертка). HDTV не имеет стандартов для передачи видео в формате 4:3 -- только 16:9.

HDTV поддерживает скорость до 60 прогрессивных кадров в секунду, в то время как стандартное телевидение использует 25/30 кадров в секунду (или 50/60 полукадров в секунду). Также HDTV поддерживает различные цифровые аудиоформаты (вплоть до Dolby Digital 5.1).

Пока камеры для видеосъемки подобного формата стоят довольно дорого (больше полутора тысяч долларов США). Для воспроизведения такого изображения нужны высококачественные HDTV-устройства с соотношением сторон 16:9. Ощутимая разница между новым и старым стандартами видна только на высококачественном ЖК-телевизоре, плазменной панели или HDTV-проекторе.

2.2.5 Сенсоры

Сенсоры отвечают за получение картинки -- именно они являются тем элементом камеры, где свет из потока фотонов превращается в электрические импульсы. От технических качеств сенсорной системы во многом зависит результат видеосъемки.

Этот конструкционный элемент окружает, пожалуй, наибольшее количество мифов. Для начала -- основы получения изображения, которые помогут в дальнейшем найти правильные ответы.

Сами по себе сенсоры не способны различать цвет. При попадании квантов света на полупроводник создается потенциал, равный порции полученного света (монохромная информация). На помощь приходит всем известная аддитивная система цветового синтеза (RGB). Проще говоря, смешение трех основных цветов -- красного, синего и зеленого. Чтобы получить информацию о каждом цвете, на пути светового потока нужно поставить светофильтр и замерить яркость каждой точки изображения. Только так можно получить информацию по каждому цветовому каналу.

Существуют два основных технических решения этой задачи: одноматричная (CCD) и трехматричная (3CCD) системы.

В первом случае применяется байеровская модель RGBG. Это означает, что над каждым светочувствительным элементом расположена микролинза и светофильтр одного из упомянутых цветов. Основную часть яркостной информации несет зеленый канал (это связано с особенностью человеческого зрения), поэтому зеленых элементов в два раза больше, чем красных или синих. Соотношение выглядит так: R=1/4, B=1/4, G=2/4=1/2.

Информация о каждой точке вычисляется на основе данных соседних пикселей (интерполируется). В процессе интерполяции часть полезной информации может быть потеряна.

Особенность 3CCD-системы в том, что световой поток разделяется специальной оптической схемой на три части. Каждая из них проходит через свой цветовой фильтр (красный, синий или зеленый) и попадает на отдельный сенсор. В результате информация о каждой точке изображения вычисляется на основе реальных данных. Негативная сторона: значительное усложнение конструкции, увеличение энергопотребления и как следствие рост стоимости всего устройства.

До недавнего времени трехматричные системы устанавливали только в дорогую профессиональную съемочную технику, пока небезызвестная компания Matshushita Electric (Panasonic) не выпустила трехматричную видеокамеру среднего ценового диапазона (около 500$). Это и породило споры о том, что лучше: камера с одним, но большим сенсором (как правило, в спецификациях приводится размер диагонали в дюймах), либо с тремя, но маленькими. Однозначно ответить на этот вопрос нельзя. Самый лучший вариант, конечно же, с тремя и большими. Дело в том, что уменьшение сенсора ведет к увеличению шумов. Это означает, что с ухудшением освещения будет существенно падать качество картинки. Можно предположить, что преимущества СDD или 3CCD (в одном ценовом диапазоне) будут проявляться в зависимости от условий съемки. К тому же огромную роль играет качество других компонентов видеокамеры: оптики, электроники и алгоритмов обработки данных.

2.2.6 Прочие характеристики

Телевизионная картинка в формате PAL (720x576) состоит из 414720 точек, в NTSC (720x480) и того меньше -- 345600. Это означает, что для формирования изображения достаточно всего 0,4 Мп. Однако это возможно, если у нас 3CCD-система, если же на руках имеется только камера с одним сенсором, то эту величину нужно умножить на четыре (точка в кадре формируется по четырем точкам RGBG-матрицы). В результате получаем 1,6 миллионов пикселей, своеобразный муляж трехматричной системы -- три цветовых компонента в одной.

Для чего же устанавливают в камеры двух, а то и трехмегапиксельные матрицы? Это нужно для реализации системы электронной стабилизации изображения. К тому же камеры с такими сенсорами способны делать вполне приличные фотоснимки.

Как видно, реальной необходимости в увеличении разрешения сенсоров нет. При выборе видеокамеры важнее обращать внимание на физический размер сенсора, нежели на дополнительное количество пикселей.

Минимальная освещенность измеряется в люксах и обозначает минимальный уровень освещенности, который способна зарегистрировать камера. К этой цифре нужно относиться осторожно, поскольку возможность снимать при нулевой освещенности (в полной темноте) не гарантирует качества получаемой картинки. Так что стоит полагаться только на объективные тесты видеокамер и собственные глаза.

Некоторые модели имеют режим ночной съемки. Сенсоры камер в силу своих физических характеристик чувствительны к инфракрасному диапазону. Это свойство активно эксплуатируется в продукции компании Sony. Например, достаточно в режиме NightShot убрать ИК-фильтр -- и появится возможность снимать практически в полной темноте. О высоком качестве картинки речь не идет, скорее это просто интересная дополнительная возможность.

Без помощи стабилизации изображения системе обойтись сложно, особенно при съемке в длиннофокусном положении объектива. Возможны два варианта стабилизации видеокартинки: оптическая и электронная.

Оптическая стабилизация -- более дорогая, но и более эффективная. Она состоит из специальных гиросенсоров, отслеживающих вибрации камеры, и плавающих линз, которые на основании информации от этих датчиков корректируют световой пучок, удерживая его в одной точке матрицы. Достоинство оптической стабилизации в том, что матрица получает ровное изображение, за качество которого отвечает отдельная высокоточная система. К тому же для формирования изображения используется вся полезная площадь сенсора. Есть, конечно, и минусы -- например, дополнительные электронно-механические узлы и повышенное энергопотребление.

Электронная стабилизация реализуется за счет избыточной площади матрицы. Изображение хоть и смещается, но все же остается в ее поле зрения. Специальные алгоритмы отслеживают эти смещения и вносят соответствующие поправки в результирующее изображение.

Главный плюс этого решения -- цена. Все реализуется только за счет алгоритмов обработки. Однако минусы более ощутимы -- работа системы стабилизации сказывается на качестве картинки. Нередки случаи «залипания» изображения, когда электроника не в состоянии распознать умышленное движение видеокамеры. Встречаются казусы и со съемкой движущихся объектов, которые электронный стабилизатор пытается удержать на одном месте.

Очень важный момент -- передача данных, поскольку от наличия определенных входов и выходов во многом зависит функциональность всей камеры. На всех без исключения видеокамерах присутствует аналоговый аудио/видеовыход, такой как S-Video и «тюльпан» (композитный выход). Эти интерфейсы позволяют подключать камеру к любым устройствам с видеовходами, например к телевизору. Однако соединение S-Video предпочтительнее композитного.

Цифровые интерфейсы представлены двумя стандартами: DV на базе IEEE 1394 (FireWire, i.Link) и USB. Не все современные компьютеры по умолчанию поддерживают DV, однако этот вопрос легко решается -- достаточно приобрести специальную плату IEEE 1394 ($15-20), которая обеспечивает высокоскоростное соединение для передачи данных с видеокамеры на ПК. Можно, конечно, подключиться и к DVD-рекордеру, однако в этому случае все преимущества DV-качества будут утеряны, так как произойдет преобразование информации в MPEG2. Поэтому этот вариант рекомендуется применять только в том случае, если вы в дальнейшем не собираетесь серьезно редактировать эту видеосъемку.

С USB могут возникнуть сложности. Если в MPEG2-камерах данные по этому интерфейсу передаются без проблем, то в случае miniDV все не так просто, если камера не умеет конвертировать DV в MPEG-формат либо данные передаются на компьютер в сыром виде (по аналогии с IEEE 1394), то преобразование данных в MPEG, грозит потерей качества.

И еще важная ремарка -- техника, предназначенная для ввоза в Европу, как правило, лишена входов для записи видеоизображения. Это связано с вопросами налогообложения. В связи с этим, купив камеру за рубежом, можно впоследствии неприятно разочароваться.

При покупке камеры обязательно нужно проконтролировать наличие входов. Для DV-камер обязательно наличие IEEE 1394. Он необходим для записи смонтированных данных с компьютера обратно на кассету.

Аналоговый вход не так жизненно необходим, как цифровой, но он может понадобиться, например, для перезаписи Video8 или VHS-кассет на цифровой носитель.

Результат видеосъемки во многом зависит от удобства работы с камерой. Выбирая устройство, обратите внимание на то, как оно лежит в руке. Важную роль играет и его вес. Пристального внимания заслуживает управление и отображение съемочной информации. У вас должна быть возможность съемки при ярком солнце, при этом вы должны четко видеть получаемую картинку. Необходим и поворотный экран для ракурсной съемки.

В идеале за настройку фокусировки, экспозиции и баланса белого должны отвечать отдельные клавиши на корпусе камеры. Это тот минимум, который позволит четко управлять съемочным процессом.

Заключение

Старые пленочные технологии отошли в прошлое. На смену пришла новая цифровая фототехника, которую предлагают фирмы-производители всего мира, ежегодно внедряя новые разработки в свои модели фото и видеокамер. Цифровые фотоаппараты способны удовлетворить запросам самого придирчивого фотографа. Видеокамеры новых поколений снимают не только бытовое видео, но и небольшие объекты, перемещающиеся с высокими скоростями, осуществляют съемку в условиях недостаточной освещенности. Запись производится как на уже устаревшие видеокассеты или 8 см диски, так и более совершенные жесткие диски, карты памяти, DVD которые помогают поддерживать высокое качество съемки и имеют значительно больший запас времени.

На сегодняшний день, у каждого крупного производителя электронной техники имеется в наличии как минимум несколько фотоаппаратов различных классов (любительские, профессиональные, полноформатные). Разобраться в этом многообразии зачастую без сомнения очень непросто. Что же касается видеокамер, они тоже продолжают совершенствоваться, причем не столько по характеристикам матрицы (достигнутого уровня в 10--12 мегапикселей более чем достаточно для фотолюбителя), сколько по удобству использования. Производители оснащают свои устройства дополнительными функциями, превращающими простой фотоаппарат в разумное устройство, весьма практически не требующее вмешательства в фотопроцесс со стороны владельца.

Преимущества цифровой записи видны невооруженным глазом: эта технология сводит к минимуму число помех и искажений изображения, сохраняет качество изображения при копировании, позволяет записывать качественный звук, к тому же разрешение картинки у цифровых камер вдвое выше, чем у их аналоговых собратьев. Но самое главное преимущество цифрового формата видеозаписи возможности быстрого и легкого ее редактирования. И этот процесс единственный, требующий общения цифровой видеокамеры с ПК.

Список литературы

1. MIGnews.com.ua.

2. PO4EMU.RU.

3. www.cifrovaya-tehnika.ru.

4. www.digitalzoom.ru.

5. www.electrohit.ru.

6. www.familyvideo.ru.

7. www.fotografiya.ru.

8. www.foto-katalog.ru.

9. www.mobi.ru.

10. www.photohistory.ru.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Понятие и виды цифровых камер, отличительные особенности устройства: фотосенсор и объектив. Параметры цифрового фотоаппарата: количество пикселей матрицы. Достоинства цифровой фотографии по сравнению с пленочной. Форматы файлов и носители данных.

    презентация [7,3 M], добавлен 12.05.2011

  • Основные узлы и механизмы цифрового фотоаппарата. Виды видоискателей, их преимущества. Типы фотовспышек по признакам автоматизации. Обращаемая и позитивная плёнки, их назначение. Сравнение видов объективов и фотоаппаратов. Несъёмные и сменные объективы.

    курсовая работа [5,9 M], добавлен 03.11.2013

  • История изобретения и развития фотоаппарата. Исследование основных функций, достоинств и недостатков встроенных, компактных и зеркальных цифровых камер. Обзор способов записи изображений на цифровой носитель. Характеристика процесса выбора режима съемки.

    презентация [5,2 M], добавлен 18.10.2015

  • Составные части видеокамеры (устройства получения оптических образов снимаемых объектов на светочувствительном элементе): объектив, видоискатель, светочувствительная электронная матрица и передатчик сигнала с накопителем. Понятие пикселя и фотоматрицы.

    контрольная работа [105,6 K], добавлен 14.06.2011

  • Анализ формы, конструкции, истории предмета - фотоаппарата. Изучение его конструкции, использование различных художественных материалов, изображение предмета в различных ракурсах. Выполнение макета фотоаппарата, методом конструирования из бумаги.

    курсовая работа [914,8 K], добавлен 27.01.2014

  • Предназначение цифровой фотокамеры, особенности студийных и полевых камер. Принципы работы фотоаппарата и оптической подсистемы. Составляющие экспозиции и светочувствительность прибора. Последовательность съёмки цифровой фотокамерой и сохранения данных.

    презентация [722,3 K], добавлен 10.08.2013

  • Обзор известных конструкций наружных камер. Выбор структурной схемы видеокамеры и фотоприёмного устройства. Определение оптических параметров системы. Выбор электродвигателя оптико-электронного прибора. Расчет кинематической схемы и зубчатого зацепления.

    курсовая работа [4,2 M], добавлен 02.10.2013

  • Основные характеристики видео. Видеостандарты. Форматы записи. Методы сжатия. Современные мобильные видеоформаты. Программы, необходимые для воспроизведения видео. Современные видеокамеры. Носители цифрового видео. Спутниковое телевидение.

    реферат [2,2 M], добавлен 25.01.2007

  • Основные технические параметры камер видеонаблюдения. Структурная схема цифровой видеокамеры. Прокладка электропроводок в винипластовых трубах, герметизация места соединения раструба с трубой. Охрана труда и безопасность при работе с электроустановками.

    курсовая работа [356,3 K], добавлен 13.06.2015

  • Основные технические параметры камер видеонаблюдения. Структурная схема цифровой видеокамеры. Регулирующие элементы в камерах. Процессор обработки видеосигнала. Использование пластмассовых труб при выполнении электромонтажных работ и в эксплуатации.

    курсовая работа [630,0 K], добавлен 08.07.2015

  • История появления фотографии. Дагерр и Ньепс - изобретатели и создатели первой фотографии. Описание первого снимка. Принцип действия гравера. Фотографические свойства цветных фотоматериалов. Ключевые преимущества цифрового фотоаппарата перед пленочным.

    контрольная работа [24,6 K], добавлен 24.08.2010

  • Краткая история видеокамеры. Цифровые и аналоговые системы видеонаблюдения. Основные устройства обработки видеосигналов. Обслуживание системы видеонаблюдения. Трансляция видеоизображения как одна из основных возможностей современных цифровых систем.

    реферат [28,2 K], добавлен 03.12.2009

  • Математическое моделирование горизонтального и вертикального приводов наведения видеокамеры. Технические характеристики двигателя. Выбор передаточного отношения редуктора. Передаточные функции двигателя и неизменяемой части. Симуляция приводов в Simulink.

    курсовая работа [736,9 K], добавлен 24.12.2012

  • Устройство, классификация и принцип работы цифровых видеокамер. ПЗС- и КМОП-матрицы; задачи специализированной микросхемы: генерация и формирование тактовых импульсов необходимого размаха и формы; характеристика носителей, их преимущества и недостатки.

    презентация [767,3 K], добавлен 10.08.2013

  • Устройство фотоаппарата, структура, основные компоненты и их взаимодействие. Принцип работы данного устройства, правила его эксплуатации и возможности. Типы съемок: портретная, пейзажа, архитектуры. Негативный и позитивный процесс. Цифровая фотография.

    контрольная работа [94,6 K], добавлен 10.02.2013

  • Рассмотрение истории создания средств цифровой вычислительной техники от набросков суммирующей машинки Леонардо да Винчи, создания действующего прибора Паскалем и машины для табулирования полиномов Беббиджа до построения релейно-механической ЭВМ Айкеном.

    курсовая работа [43,9 K], добавлен 24.04.2010

  • Основные принципы и понятия волоконной оптики. Оптические разъемы (коннекторы), их маркировки и типы. Иерархии цифровой передачи данных, применяемые в ВОСП (SDH, PDH), типовая конфигурация, состав оборудования uMSPP-155. Технологии мультиплексирования.

    презентация [5,1 M], добавлен 08.10.2013

  • Волоконно-оптичні лінії зв'язку, їх фізичні та технічні особливості. Основні складові елементи оптоволокна, його недоліки. Галузі застосування і класифікація волоконно-оптичних кабелів. Електронні компоненти систем оптичного зв'язку, пропускна здатність.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 30.09.2015

  • Линейное увеличение оптической системы. Угловое увеличение оптической системы. Продольное увеличение оптической системы. Кардинальные точки и отрезки. Главные плоскости системы. Построение изображений. Сотношения параксиальной оптики. Формула Ньютона.

    реферат [112,9 K], добавлен 20.01.2009

  • Проектирование цифровой системы передачи на основе технологии PDH. Частота дискретизации телефонных сигналов. Структура временных циклов первичного цифрового сигнала и расчет тактовой частоты агрегатного цифрового сигнала. Длина регенерационного участка.

    курсовая работа [3,0 M], добавлен 07.05.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.