Устройство цифрового фотоаппарата: Устройство цифрового фотоаппарата

Микропроцессор.

Отвечает за все функции работы цифровой камеры. Все рычаги управления камеры ведут к процессору в котором зашита программная оболочка (прошивка), которая отвечает за действия фотокамеры: работа видоискателя, автофокус, программные сцены съемки, настройки и функции, электрический привод выдвижного объектива, работа фотовспышки.

Стабилизатор изображений.

При покачивании камеры во время нажатия на спусковой завтор или при съемке с движущейся поверхности, например, с качающегося на волнах катера, изображение может получится размытое. Оптический стабилизатор практически не ухудшает качество полученной картинки за счет дополнительной оптики, которая компенсирует отклонения изображения при покачивании, оставляя изображение неподвижным перед матрицей. Схема работы цифрового стабилизатора изображения фотоаппарата при дрожании картинки заключается в условных поправках, вносимых при расчете картинки процессором, задействовав дополнительную треть пикселей на матрице, учавствующих только в коррекции изображения.

Носители информации.

Полученное изображение сохраняется в памяти фотоаппарата в виде информации на внутренней, либо внешней памяти. Фотоаппараты имеют разъемы для карт памяти SD, MMC, CF, XD-Picture и др., а также разъемы для подключения к другим источникам храненияинформации компьютеру, HDD сменным носителям и т.п.

Цифровая фототехника сильно поменяла представления в истории фотографии о том какое должно быть художественное фото. Если в прежние времена фотографу приходилось идти на различные ухищрения, чтобы получить интересный цвет или необычный фокус для определения жанра фотографии, то теперь есть целый набор примочек, включенных в программное обеспечение цифровой фотокамеры, коррекция размеров изображения, изменение цвета, создание рамки вокруг фото. Также любую отснятую цифровую фотографию можно подвергнуть редактированию в известных фоторедакторах на компьютере и легко установить в цифровую фоторамку, которые следом за пошаговым наступлением цифровых технологий становятся все более популярными для украшения интерьера чем-то новым и необычным.

Что нужно знать о фотоаппарате для того, чтобы меньше совершать ошибок и чаще радоваться результатам или ключевой вопрос прогресса и его влияние на рост профессионального мастерства.

Еще несколько лет назад профессионалы снисходительно улыбались, слыша разговоры о цифровых фотокамерах. Сейчас всё изменилось, и цифровые зеркальные фотоаппараты перестали вызывать удивление и насмешки в профессиональных кругах. Буквально взрывной рост «цифровизации» фототехники затормозился, приблизившись к границе технологических и физических возможностей. Что еще важнее — возможности цифровой техники приблизились к границе разумных потребностей фотолюбителя. Функциональные и качественные характеристики цифровых фотокамер разных производителей сблизились вплотную и, наконец, цены стабилизировались в приемлемом потребительском коридоре. Что особенно важно, качество изображения формируемого профессиональными и некоторыми любительскими цифровыми аппаратами не уступает, а во многих случаях и превосходит плёночное. Да, плёнка жива и, возможно, будет жить еще долго, но прогресс остановить невозможно. Согласитесь, побеждает та технология, которая удобнее и дешевле. Поэтому, изучая фотоаппарат как основной инструмент фотографа, мы будем говорить, прежде всего, о цифровых фотокамерах. Каким фотоаппаратом снимать — плёночным, или цифровым каждый решает сам? Какую модель выбрать, с какими характеристиками, какого производителя тоже дело вкуса и личных предпочтений? Для эффективного обучения мастерству фотографии несущественно фотокамерой какого производителя вы пользуетесь.

Но! Хочу обратить ваше внимание, уважаемые коллеги — намного удобнее и дешевле обучаться, имея цифровой фотоаппарат, и уж совсем жизненно необходимо, чтобы ваша камера имела возможность съемки в полуавтоматических и ручном режимах. Почему эти тезисы верны, вы поймете в процессе знакомства с материалом данной лекции.

Кратко об устройстве фотоаппарата и влиянии конструктивных элементов на результат.

1. ОБЪЕКТИВ

Объектив — устройство создающее изображение на светорегистрирующей плоскости.

Достаточно подробно мы уже рассмотрели этот вопрос в лекции, посвященной объективам, поэтому напомню и уточню только несколько важных пунктов:

разрешающая способность — важнейшая характеристика, определяющая максимально возможную четкость и резкость формируемого изображения. Зависит от качества материала, из которого выполнены линзы объектива, качества обработки поверхностей и точности самой оптической схемы. Нетрудно догадаться, что чем объектив лучше, тем он дороже.

светосила — упрощенно это отношение количества света пропущенного объективом в светорегистрирующую плоскость, к количеству света отраженного от фотографируемого объекта (в сторону объектива, естественно). Характеризуется светосила минимальным значением диафрагмы f (обратная величина, см. лекцию про объективы), лучшие объективы имеют значение f/1.2, у большинства объективов минимальное значение f/4.

аберрации (они же вносимые искажения) — чаще всего, выделяют две основных группы искажений влияющих на изображение:

Схема хроматической аберрации (1) и её уменьшение с помощью ахроматической линзы (2)

— геометрические аберрации — дисторсии, сферическая аберрация, кома и астигматизм. Самая заметная — дисторсия — искажение изображения прямых линий, зависит от взаиморасположения диафрагмы и линзы. В большинстве оптических систем удается скомпенсировать эти искажения и свести их практически к нулю.

Световой поток на рисунке, распространяется слева направо.

Результат в плоскости кадра:

Подушкообразная дисторсия

Бочкообразная дисторсия

Отсутствие дисторсии

Про сферическую аберрацию, кому и астигматизм, а также про дифракционную аберрацию, особенно пытливые студенты могут прочитать в справочной литературе.

Виньетирование — это не столько характеристика объектива, сколько эффект, связанный с объективом — затемнение изображения по краям кадра возникающее, частично, вследствие ограничения светового пучка диафрагмой, но наиболее сильно проявляющееся при использовании нескольких светофильтров на внешней оправе объектива.

автофокус — это уже характеристика системы фотоаппарат-объектив. Скорость и точность фокусировки в объективах с автофокусом зависит от используемого типа привода и качества системы автофокусировки в целом. Думаю, не нужно объяснять, на что и как это влияет. Сегодня, чаще всего используют ультразвуковой привод, позволяющий сделать этот процесс очень быстрым, плавным, бесшумным и точным. Трудности, как правило, возникают в случае низкой освещенности, для решения этой проблемы в некоторых фотоаппаратах используют систему подсветки автофокуса. При работе с фотоаппаратом без подсветки автофокуса, зачастую можно подсвечивать обычной лазерной указкой. В некоторых случаях эффективнее использовать ручной автофокус, если он конструктивно предусмотрен, конечно.
От качества объектива, как нетрудно догадаться, качество изображения зависит в первую очередь. Такие характеристики объектива как фокусное расстояние и ГРИП можно рассматривать как переменные или производные от других характеристик. Об этом мы подробно говорили в лекции посвященной объективам.

2. МАТРИЦА

Матрица — электронное устройство, расположенное в той самой светорегистрирующей плоскости, в которой объектив формирует изображение и, фактически регистрирующее это самое изображение.

Обычно размышления на тему цифровой фотокамеры начинаются с оценки разрешающей способности матрицы и других ее характеристик. Во многом это правильно. Упрощенно, матрица, она же сенсор, это аналого-цифровой преобразователь (АЦП преобразует аналоговый сигнал — количество света, в цифровой — электрический импульс) на основе кремниевого кристалла в котором сформирована плоскость (матрица) фотодиодов каждый из которых и есть пиксел. Все вместе эти элементы преобразуют световой поток падающий на плоскость в поток данных в виде совокупности электрических сигналов. Матрицы различаются по типу и размеру (подробно об этом в статье Салавата Фидаева). Не вдаваясь в технические подробности, можно отметить, что для получения фотоотпечатков удовлетворительного качества традиционного бытового формата 10×15 см достаточно 2-мегапиксельной матрицы (два миллиона светочувствительных элементов). Понятно, что тем, кто учится фото-мастерству, бытовой формат не интересен, а значит нужно более высокое разрешение. К счастью, большинство цифровых фотокамер уже давно перешагнули за пятимегапиксельный рубеж. Почему пять мегапикселей имели такое принципиальное значение? Потому что, в профессиональной фотографии, самый распространённый формат — это 20×30 см, размер стандартного листа (А4), и пяти мегапикселей как раз достаточно для получения качественного изображения такого формата. Итак, по пунктам.

разрешение — количество точек из которых формируется изображение. В общем виде, надеюсь, интуитивно понятная характеристика — чем разрешение выше, тем лучше.

динамический диапазон — фактически, качество точек — очень важный параметр матрицы, который характеризует способность аналого-цифрового преобразователя (сенсора), фиксировать и детализировать световую информацию в диапазоне от минимального количества света (темная часть изображения) до максимального (светлая часть изображения). Иначе говоря, способность качественно зафиксировать детали изображения одновременно в самой светлой и в самой темной частях снимка. Естественно, чем больше динамический диапазон, тем точнее и мягче изображение. Динамический диапазон определяется битностью представления данных. Для понимания того, что такое битность, приведу упрощенный пример. Один бит — одна позиция в двоичной системе счисления (использует компьютер), которая может принимать значения 0 или 1, то есть либо черный, либо белый. Два бита — две позиции по два значения — 2×2=4 всего четыре: черный, темно серый, светло серый, белый. Три бита — 2×2х2=8 — восемь уровней (ступеней) детализации от черного до белого; четыре бита — 2×2х2×2=16 — соответственно, шестнадцать уровней. И так далее. На сегодняшний день в большинстве систем фиксации, преобразования и отображения изображений используется восьмибитный диапазон, то есть 2 в восьмой степени, что соответствует 256 ступеням от абсолютно белого до совершенно черного. Это, конечно, существенно меньше, чем диапазон человеческого глаза, но для решения фото-задач в большинстве случаев достаточно. Подробнее мы это обсуждаем в лекции «Свет и освещение в фотографии».

физический размер матрицы и кроп-фактор — площадь которую занимают пикселы в столь важной для нас плоскости и пропорция отношения к стандартному размеру 24×36. Что здесь важно понять?

— размер пикселя — как нетрудно догадаться, если есть маленькая восьмимегапиксельная матрица и существенно большая, скажем, шестимегапиксельная, значит размеры пикселей у них отличаются. Влияет ли это на что-нибудь и как именно? Чем больше размер ячеек (фотодиодов) тем «глубже» и «чище» получается фотоизображение. Это обусловлено тем, что во-первых. светочувствительность пикселя и его точность как АЦП пропорциональна его площади и, во-вторых чем пиксели крупнее, тем меньше влияние тепловых шумов, неизбежно возникающих при работе и разогреве матрицы. Поэтому маленькие, много-мегапиксельные матрицы, чаще всего имитируют 8-битный диапазон, существенно экстраполируя зашумленные данные. Как вы понимаете, нет ничего удивительного в том, что фотографии, сделанные «цифромыльницами» с крошечными восьмимегапиксельными матрицами, такие шумные и нечёткие. Кроме того, такие матрицы гораздо чувствительнее к ошибкам экспозиции. Минимальная недодержка ведет к повышенному уровню шума в тенях, а при небольшой передержке, детали в светах «выжигаются».

— кроп-фактор или нет худа без добра . Кроп-фактор всего лишь, показывает насколько матрица по площади меньше стандартного узкопленочного формата (см. статью Салавата Фидаева). Что здесь важно понимать? Во-первых, использование малой светорегистрирующей площади позволяет делать светосильные объективы с большими фокусными расстояниями весьма небольшого размера. Эта возможность, в полной мере используется в цифрокомпактах и фотокамерах просьюмерского формата с суперзумами. Во-вторых, в цифрозеркалках со стандартной оптикой периферийная часть изображения «обрезается», а именно там, как вы помните основные искажения.

Еще есть такое понятие как тип матрицы, но в эти технологический дебри мы пока не будем углубляться. В качестве резюме хочется сказать, если технологический прорыв позволит создать достаточно маленькую десятимегапиксельную «холодную» (без тепловых шумов) матрицу с реальным динамическим диапазоном больше двенадцати, то фотоаппарат профессионального качества легко разместится в любом телефоне. Вопрос в том возможно ли это, когда ожидать такого чуда и будет ли это выгодно фотографической промышленности?

3. ПРОЦЕССОР

Процессор — устройство, преобразующее поток данных в изображение и управляющее всей системой.

Что такое процессор, сегодня, в общих чертах, представляет каждый. Что нужно знать фотографу о процессоре своего фотоаппарата? В общем, ничего особенного — это мозг фотоаппарата, который участвует в определении экспозиции, при необходимости оптимизируя экспопару (в полуавтоматических режимах и в сюжетных программах) занимается фокусировкой, в случае надобности распознавая лица в кадре и показывая, что именно он распознал. Кроме того, разбирается с чувствительностью, обеспечивает корректную работу органов управления — превращает указания фотографа в действующие параметры работы всей системы под названием цифровая фотокамера. Если темно, включает подсветку автофокуса и управляет вспышкой. И, наконец, самое главное — создает изображение из того потока безликих данных, который получает от матрицы. Ну а потом, конечно, преобразует изображение в указанный формат, с заданными параметрами сжатия в нужном цветовом пространстве. Ну и еще записывает снимок на карту памяти и выводит изображение на монитор. И наконец выходит в режим готовности к новому снимку. Да, совсем забыл, диафрагмой и выдержкой также, как и затвором, тоже управляет процессор, честно выполняя указания фотографа. Кстати, может и самостоятельно фотографировать, достаточно только поручить. Процессоры все разные и у них, бывают недостатки — некоторые долго соображают, другие мудрят с фокусировкой, третьи регулярно ошибаются в сложных световых условиях, а иные плохо справляются и с простым светом. Но самые большие недостатки любого процессора это неспособность выбрать место/время съемки и неумение выстроить кадр. Так что, коллеги, приходится фотографу быть умнее процессора и судя по всему это надолго, поскольку фотография процесс творческий.

Дополнение или еще раз спасибо процессору.

Часто вы задумываетесь над тем, что световой поток в помещении с лампами и свет на улице в солнечный день, имеют разную природу и состав — имеют разную «цветовую температуру». Те, кто снимал на пленку, наверняка получив отпечатки, удивлялись, почему с одной и той же пленки одни фотографии нормальные, другие в синеву, а третьи сильно желтят. Для правильной цветопередачи в разном освещении, выпускаются и используются разные пленки. В отличии от плёнки, процессор цифрового фотоаппарата может настраиваться оперативно на изменение спектрального состава светового потока, используя белый цвет, как стандарт, и обеспечивает естественную цветопередачу в самых разных условиях — это называется баланс белого. Он может подстраиваться автоматически, может быть выставлен принудительно по типу освещения: дневной свет, облачно, лампы накаливания, лампы дневного света и может выставляться вручную или настраиваться по белому листу. Подробнее о балансе белого и цветовой температуре в лекции «Свет и освещение в фотографии».

4. ДИСПЛЕЙ

Дисплей, главный подсказчик, учитель и… обманщик

Дисплей, он же монитор, не нуждается в долгом представлении, это экранчик на котором виден получившийся после съемки кадр. Он же позволяет заблаговременно видеть подобие того, что должно получиться после нажатия на спусковую кнопку и вносить необходимые поправки. Большинство цифровых зеркальных аппаратов, правда, не дают возможности наблюдения через дисплей, но позволяют просматривать изображение немедленно после экспозиции. Возможность увидеть результат в процессе фотосъемки, отбраковать неудачные кадры, переснять — для многих самая важная и, как нетрудно догадаться, для нас весьма учебно-методическая. Совершенно очевидно, что дисплей может иметь разный размер, разрешающую способность и яркость. Эти параметры не нуждаются в детальном описании в силу очевидности. Очень важно, что почти все современные камеры позволяют вывести на дисплей гистограмму, не нужно пренебрегать этой возможностью, она спасает от многих ошибок и в экспозиции и в построении кадра. Некоторые модели фотоаппаратов оснащаются поворотными или вращающимися дисплеями, что заметно повышает удобство работы — например можно точно кадрировать (прицеливаться) при съемке на вытянутых руках над головой, или снимать с уровня земли. Не возникло вопроса, почему дисплей, при всех его плюсах — обманщик? Думаю, нет, но на всякий случай поясню: в силу малого размера дисплей оставляет нашему сознанию слишком много места для игры воображения. Поэтому очень часто кадр, казавшийся на дисплее гениальным, на большом экране оказывается безнадежным.

5. ЭКСПОСИСТЕМА

Экспосистема — вполне интеллектуальная и весьма непростая система определения условий освещенности и баланса значений экспопары.

Я не буду вам рассказывать, как работает TTL-замер при полностью открытой диафрагме с использованием много-зонного кремниевого фотоэлемента о том, какие экспонометрические системы сегодня наиболее распространены или о том, в чем разница замеров падающего и отраженного света. Главное, что вы должны понимать это то, какие способы измерений принципиально используются в фотоаппаратах и как это влияет на фотосъемку.

Экспозамер . Встроенный экспонометр современного фотоаппарата может оценивать количество света отраженного от области съемки, как правило, несколькими способами. В разных моделях, разных производителей названия режимов и технология замеров могут довольно сильно различаться, но принцип везде один. Есть два базовых режима — точечный и интегральный. В первом случае оценивается освещенность небольшой точки, совпадающей, как правило, с точкой фокусировки (или несколькими точками), во втором — усредняется освещенность всего кадра или значительной его площади. Все остальные режимы будут вариациями между этими полярными случаями. Например: оценочный замер сопряженный с любой точкой автофокусировки, частичный замер 10% площади в центре кадра, центральный точечный замер 3-4% площади в центре кадра, центрально-взвешенный интегральный замер, интегральный замер с приоритетом зон в которых система распознала лица… Что из этого следует вы уже знаете или, наверняка, догадываетесь. Если вы фотографируете блондинку в темной одежде на темном фоне, а экспозамер производится по всей площади кадра, то получится отлично проработанный костюмчик с белым пятном вместо лица. Конечно у пятна, скорее всего, прорисуются брови, глаза и губы, но выдать такой портрет за высокий ключ на темном фоне будет непросто. Отсюда вывод — режим экспозамера нужно подбирать в соответствии со светотеневым характером кадра площадью и освещенностью его смысловых центров. Итак, вы определили и установили подходящий режим, теперь процессор знает, как правильно оценить общее количество света и, связав его с чувствительностью, рассчитать значение экспопары.

Экспопара — пара двух параметров: выдержки и диафрагмы. При помощи экспопары выставляется экспозиция. Очевидно, что одной и той же экспозиции соответствует довольно много экспопар, например 1/30 — f/8, 1/60 — f/5,6, 1/120 — f/4 и т. д. Дальше самое интересное — определение правильной экспопары. Тут без помощи фотографа не обойтись. Нужно задать (ввести, установить) режим отработки экспозиции: программный автоматический (Р), приоритет выдержки (S), приоритет диафрагмы (А), сюжетные программы (полный автомат, портрет, пейзаж, макро, спорт, ночной…). Еще иногда встречается автоматическая экспозиция с учетом глубины резкости и всегда — автоматическая экспозиция с участием собственной вспышки. Дальше, определив экспозицию и получив от фотографа дополнительную творческую информацию, фотоаппарат сам выбирает оптимальное соотношение диафрагма — выдержка. Понятно, что если в одних и тех же световых условиях снимать спортивный репортаж и пейзаж, то в первом случае нужно отдать приоритет выдержке сделав ее как можно короче, а диафрагма пусть подстраивается. Во втором случае наоборот — нужно закрыть посильнее диафрагму и пусть выдержка будет длинной, чувствительность минимальной, а штатив устойчивым. Замечали? Именно по солидному штативу видно серьезного пейзажиста! Как вы думаете, насколько точно фотоаппарат делает то, что нужно фотографу? Правильно думаете — весьма точно. Только весьма опытный фотограф может решить эту задачу точнее. Поэтому, во многих фотоаппаратах, есть еще ручной режим (M), в котором система только подсказывает корректность установки экспопараметров, а сами параметры выставляет фотограф. С экспопарой и режимами отработки экспозиции разобрались, но это не все — еще есть экспокоррекция которая совершенно необходима если процессор туповат или категорически не согласен с вашими творческими замыслами. Если, например, вам нужно недоэкспонировать или переэкспонировать кадр вы вводите соответствующую экспопоправку и процессор честно ее отрабатывает. Ну и, наконец, на случай когда трудности не только у процессора, но и у фотографа, есть автоматическая экспозиционная вилка, она же экспозиционный брэкетинг. Как правило, это серийная съемка по три кадра в диапазоне ±2 ступени (EV), с шагом 1/2 или 1/3 ступени.

Про экспозицию и экспопару можно подробно прочитать в дополнении к данной лекции «Экспозиция и экспонометрия».

6. КАРТЫ ПАМЯТИ И ФОРМАТЫ ХРАНЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Флэш-карты . Цифровая память на съемный носителях — способ и место хранения отснятых фотографий. Сегодня, в профессиональной фотографии используются, в основном, четыре типа:
— CF — Compact Flash.
— SD — Secure Digital Card — к ним же относятся «вложенные» форматы MiniSD и MicroSD.
— Memory Stick — к ним же относятся Memory Stick Pro, Memory Stick Pro Duo, Memory Stick Micro M2.
— xD-Picture Cards

CF (Compact Flash) — самый старый и распространенный тип флэш-памяти. Современные CF карты отличаются высокой скоростью чтения/записи и большим объёмом до 32Гб. Цены на флэш-память сейчас настолько снизились, что не имеет смысла пользоваться CF картами прошлых поколений.

SD (Secure Digital) — меньше по размеру и быстрее, чем CF карты, но имеют несколько меньшую ёмкость. Архитектура SD теоретически допускает более высокие скорости передачи данных, чем CF, поэтому считается более перспективной.

Memory Stick — формат флэш-памяти разработанный и продвигаемый компанией Sony. Этим если не все, то многое сказано.

xD-Picture Cards — наименее распространенный и, потому все более дорогой, по сравнению с прочими тип флэш-памяти, а следовательно наименее конкурентоспособный.

Форматы изображения . Есть три основных формата:
— RAW — технический формат, набор данных полученных непосредственно с матрицы;
— TIFF — стандартный для многих компьютерных программ формат, в котором каждая точка имеет описание цветовых показателей;
— JPEG — тоже стандартный формат, фактически сжатый (архивированный) файл, без потери или с минимальной потерей информации.

TIFF — последовательное поточечное описание всего изображения, с указанием для каждой точки всего набора данных. Последнее время редко используется для фотосъёмки, поскольку, использование этого формата существенно замедляет работу фотоаппарата из-за большого объема передаваемых данных и в разы сокращает количество кадров умещающихся на карте памяти. Например, фото с максимальным разрешением, сделанное ЦФК с 12-мегапиксельной матрицей в формате TIFF при 8 битах на канал, будет иметь объем 28Mb, а в формате JPEG с максимальным качеством — около 2,0 Mb, а в RAW — 10 Mb. Именно поэтому многие производители в моделях, ориентированных на фотолюбителя, отказались от использования формата TIFF.

JPEG сжатое изображение, имеет существенные недостатки другого характера. Во-первых, даже в случае минимальной компрессии, качество изображения в формате JPEG ниже оригинального. Во-вторых, JPEG не поддерживает битность выше восьми, что, как мы уже отмечали, отрицательно сказывается на тональном диапазоне изображения. В-третьих, изображения в форматах TIFF и JPEG нельзя использовать в качестве доказательства достоверности, потому что они легко поддаются редактированию в графических приложениях.

RAW — наиболее часто используемый в профессиональной цифровой фотографии формат, лишенный недостатков, упомянутых выше. Что же это за формат и чем он хорош, и почему TIFF в разы больше по объему, а информации содержится больше в RAW-е? Есть два определения, не очень научных, но совместно хорошо объясняющих смысл этого формата. Первое — RAW это сырой файл, содержащий исходные данные, полученные с матрицы. Второе — RAW это исходный черно-белый TIFF — не совсем корректное, но помогающее понять суть формата определение. RAW это поточечное описание всего изображения без цветовой информации. Файлы в этом формате требуют конвертации в компьютере, но зато дают возможность корректировать экспозицию и баланс белого в широких пределах. Кроме того, в формате невозможен фотомонтаж. В последнее время появляется все больше просмотрщиков и конверторов упрощающих работу с RAW и делающих его все более привлекательным для фотолюбителей.

7. ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ

Управление фотоаппаратом. Кроме традиционных кнопок (клавиш, дисков) включения питания, спуска, управления трансфокатором (зумом) и режимами съемки, в цифровой камере есть специальные кнопки и клавиши для работы с меню. На экране дисплея отображаются режимы и параметры фотосъемки, а также различные дополнительные установки, которые можно менять в ходе работы и после съемки для просмотра и пересылки отснятого материала. Естественно, производители стараются сделать общение с фотоаппаратом удобным и интуитивно понятным, но удается им это по-разному.

Независимо от того, чем вы снимаете, этот материал необходимо освоить, если вы хотите добиться качественных результатов в фотографии. В любом виде фотографии, знание материальной базы и умение использовать её достоинства и недостатки лежит в основе предсказуемости результата.

_______________________

© 2014 сайт

Для полного контроля над процессом получения цифрового изображения необходимо хотя бы в общих чертах представлять себе устройство и принцип работы цифрового фотоаппарата.

Единственное принципиальное отличие цифровой камеры от плёночной заключается в природе используемого в них светочувствительного материала. Если в плёночной камере это плёнка, то в цифровой – светочувствительная матрица. И как традиционный фотографический процесс неотделим от свойств плёнки, так и цифровой фотопроцесс во многом зависит от того, как матрица преобразует свет, сфокусированный на неё объективом, в цифровой код.

Принцип работы фотоматрицы

Светочувствительная матрица или фотосенсор представляет собой интегральную микросхему (проще говоря, кремниевую пластину), состоящую из мельчайших светочувствительных элементов – фотодиодов.

Существует два основных типа сенсоров: ПЗС (Прибор с Зарядовой Связью, он же CCD – Charge-Coupled Device) и КМОП (Комплементарный Металл-Оксид-Полупроводник, он же CMOS – Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). Матрицы обоих типов преобразовывают энергию фотонов в электрический сигнал, который затем подлежит оцифровке, однако если в случае с ПЗС матрицей сигнал, сгенерированный фотодиодами, поступает в процессор камеры в аналоговой форме и лишь затем централизованно оцифровывается, то у КМОП матрицы каждый фотодиод снабжён индивидуальным аналого-цифровым преобразователем (АЦП), и данные поступают в процессор уже в дискретном виде. В целом, различия между КМОП и ПЗС матрицами хоть и принципиальны для инженера, но абсолютно несущественны для фотографа. Для производителей же фотооборудования имеет значение ещё и тот факт, что КМОП матрицы, будучи сложнее и дороже ПЗС матриц в разработке, оказываются при этом выгоднее последних при массовом производстве. Так что будущее, скорее всего, за технологией КМОП в силу чисто экономических причин.

Фотодиоды, из которых состоит любая матрица, обладают способностью преобразовывать энергию светового потока в электрический заряд. Чем больше фотонов улавливает фотодиод, тем больше электронов получается на выходе. Очевидно, что чем больше совокупная площадь всех фотодиодов, тем больше света они могут воспринять и тем выше светочувствительность матрицы.

К сожалению, фотодиоды не могут быть расположены вплотную друг к другу, поскольку тогда на матрице не осталось бы места для сопутствующей фотодиодам электроники (что особенно актуально для КМОП матриц). Восприимчивая к свету поверхность сенсора составляет в среднем 25-50 % от его общей площади. Для уменьшения потерь света каждый фотодиод накрыт микролинзой, превосходящей его по площади и фактически соприкасающейся с микролинзами соседних фотодиодов. Микролинзы собирают падающий на них свет и направляют его внутрь фотодиодов, повышая таким образом светочувствительность сенсора.

По завершении экспонирования электрический заряд, сгенерированный каждым фотодиодом, считывается, усиливается и с помощью аналого-цифрового преобразователя превращается в двоичный код заданной разрядности, который затем поступает в процессор фотоаппарата для последующей обработки . Каждому фотодиоду матрицы соответствует (хоть и не всегда) один пиксель будущего изображения.

Спасибо за внимание!

Василий А.

Post scriptum

Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект , внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.

Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.

Устройство цифрового фотоаппарата. | ДРУГ ФОТОАППАРАТ

Фотолюбителям не помешает, хотя бы в общих чертах представлять себе устройство фотоаппарата, которым они владеют.

Наше время отличается тем, что цифровая техника проникает во все сферы деятельности человека. Скоро, наверное, чайники и утюги будут управляться цифровой электроникой.

В технологии получения изображений с фотопленок за последнее время революционных изменений не произошло. Революционными событиями можно считать появление и воцарение в фотографии цветных фотопленок. История создания цветной пленки еще достаточно недавняя.

Следующим революционным шагом было создание фотоаппаратов «моментальной съемки», известных по названию основной компании, их производившей, Polaroid. В Советском Союзе тоже делались попытки наладить производство аналогичных камер. Но эти фотокамеры так и не успели получить всеобщее распространение.

Революция в фотографии произошла с появлением цифровой фототехники.

Итак об устройстве цифрового фотоаппарата.

Любой фотоаппарат,   в принципе состоит из одних и тех же элементов конструкции, которые различаются по сложности, но в общем выполняют одни и те же функции.

Это во-первых светонепроницаемый корпус (в принципе светонепроницаемая коробка, как в камере-обскуре), фотообъектив, светоприемник (фотопленка или чувствительная матрица цифрового фотоаппарата), устройство дозирующее количество света попадающего на светоприемник, или фотозатвор.

В принципе простейший прообраз фотокамеры — камера-обскура — это ящик с отверстием в передней стенке, а на заднюю стенку внутри ящика помещали серебряные пластины — прообразы фотопленки. Но для получения более качественных изображений в переднюю стенку камеры был встроен объектив — оптическое устройство, состоящее из нескольких линз. Из школьного курса геометрической оптики известно, что простейшая линза обладает при построении изображения рядом недостатков, называемых аберрациями. Для их исправления и применяется система из нескольких линз.

Фотоприемник также совершенствовался. Повышалась светочувствительность и качество воспроизведения изображения. Серебряные пластины были заменены на стеклянные фотопластины, а затем и фотопленку.

С появлением чувствительных к свету матриц стала развиваться электронная или цифровая фотография.

В цифровом фотоаппарате матрица, является электронным устройством, преобразующем падающий на него свет в поток электронов, которые создают определенный ток в цепи, в которую включена матрица, и, таким образом, преобразует оптическое изображение в электронное. Преобразователи такого типа получили название ЭОПов — электронно-оптических преобразователей. А электронное изображение уже затем преобразуется в цифровое. Просто цифровую информацию научились, хранить, обрабатывать и воспроизводить достаточно совершенно.

Но если в пленочном фотоаппарате фотопленка является и светоприемником и хранителем информации об изображении, то в электронной камере светочувтствительная матрица (ЭОП) не может информацию хранить. В цифровой камере матрица воспринимает свет и преобразует его в электронное изображение, которое при выключении питания не сохраняется. Поэтому для хранения информации служит запоминающее устройство — флэш-память.

В качестве ЭОПа в фотоаппаратах используют матрицы двух типов — ПЗС-матрицы (приборы с зарядовой связью) и КМОП-матрицы (матрицы комплиментарных структур металл-оксид-полупроводник или CMOS). В принципе используются матрицы и того и другого типов. В наиболее распространенных фотоаппаратах применялись, в основном ПЗС-матрицы (или CCD), то в настоящее время с совершенствованием технологии изготовления матриц и относительного их удешевления все более широко применяются КМОП-матрицы, в частности в зеркальных фотоаппаратах с большими размерами матрицы, таких как NIKON D90 и NIKOND5100 с размерами матриц 23х15,6 мм.

Основными характеристиками матриц являются: разрешение ( количество мегапикселей, которое определяется как произведение количества точек-пикселей по горизонтали и по вертикале, мега — миллион), соотношение сигнал/шум, светочувствительность. А также важной характеристикой матрицы является ее размер, который выражается через кроп-фактор. Об этом есть отдельная статья.

Флэш-память — запоминающее устройство, которое сохраняет информацию при выключении питания, т. е. является энерго-независимым. Основными характеристиками этого устройства являются: форм-фактор, емкость (которая измеряется в мегабайтах, байт — единица измерения информации в цифровой технике), скорость доступа и напряжение питания (как правило — 3,3 В).

Пиксел — минимальная точка изображения, имеет следующие харвктеристики: цвет и яркость. Размер пиксела зависит от размера матрицы и разрешения (количества пикселей на всю матрицу).

В следующих публикациях элементы, входящие в состав фотоаппарата рассматриваются более подробно.

Поделиться в соц. сетях

Об авторе

Я живу в г Новосибирске. Образование высшее — НГТУ, физикотехнический факультет. В настоящее время на пенсии. Семья: жена, две дочери, две внучки. Работал в последнее время в электронной промышленности в ОКБ по разработке и производству приборов ночного видения. Люблю музыку- классику, джаз, оперу, балет. Главное увлечение — любительская фотография.

Общие сведения об устройстве цифрового фотоаппарата

СЪЕМКА ОБЪЕКТОВ С ПОМОЩЬЮ

ЦИФРОВОГО ФОТОАППАРАТА

Цель работы:изучение процесса фотосъемки объектов и монтажа учебных дидактических материалов с помощью цифрового фотоаппарата.

Во многих случаях возникает необходимость оцифровки различных документов, которые невозможно получить с помощью планшетных сканеров. Это могут быть документы большого размера (например, лист ватмана или картона формата А0), документы, висящие на стене, находящиеся в читальном зале и др. В подобных случаях необходим мобильный сканер, вместо которого можно использовать цифровой фотоаппарат. Цифровые фотоаппараты и планшетные сканеры значительно различаются по своей конструкции. Поэтому многие понятия, смысл которых вполне очевиден при сканировании на планшетных устройствах, требуют переосмысления в случае использования цифрового фотоаппарата.

В первую очередь это касается такого параметра, как максимальная разрешающая способность. Для любого планшетного сканера этот параметр является постоянной величиной, которая вычисляется путем деления количества элементов светочувствительной линейки на ширину планшета. То же самое относится и к максимальному размеру области сканирования – она у сканера ограничена шириной и длиной планшета.

Для цифровой фотокамеры таких ограничений практически нет. Размеры области сканирования можно изменять в широких пределах, приближая и удаляя камеру относительно объекта съемки. Есть лишь ограничение по минимальному размеру, напрямую зависящее от минимального расстояния до объекта, на котором способен сфокусироваться объектив камеры. Разрешающая способность получаемых изображений также может изменяться в широких пределах в зависимости от размеров фотографируемого объекта и разрешения сенсора используемой камеры.

Для использования в качестве сканера рекомендуется выбирать цифровую фотокамеру с достаточно высоким разрешением. Если камера имеет фотосенсор с разрешением 5 – 6 мегапикселей, то с ее помощью можно производить съемку текста как с крупным, так и с мелким кеглем. Желательно выбрать фотокамеру, снабженную функциями, облегчающими ее использование в качестве сканера.

Однако работа с фотокамерой требует наличия пригодного для проведения съемки освещения. Оно может быть естественным (солнечный свет, проникающий через окна) либо искусственным (лампы накаливания, люминесцентные лампы и т. п.). Основные требования к освещению таковы: оно должно быть достаточно ярким и по возможности равномерным, без резких теней и бликов. Чем более ярким будет свет, тем более контрастным получится изображение. Кроме того, при ярком освещении можно использовать более короткую выдержку и таким образом снизить вероятность смазывания изображения вследствие дрожания корпуса камеры при съемке с рук.

При недостаточном освещении можно воспользоваться и встроенной в фотокамеру вспышкой. Однако к такому варианту рекомендуется прибегать только в крайнем случае. Дело в том, что поверхность оригинала в сканере освещается под некоторым углом, а свет от встроенной в фотокамеру вспышки падает на поверхность оригинала почти строго перпендикулярно. По этой причине использование вспышки чревато появлением бликов (особенно если оригинал отпечатан на глянцевой или лакированной бумаге) и возникновением эффекта виньетирования (чересчур яркое пятно в центре кадра в сочетании с заметным падением яркости и контраста по краям).

Общие сведения об устройстве цифрового фотоаппарата

Современный цифровой фотоаппарат представляет собой сложный электронный оптико-механический прибор (рис. 1).

Рис. 1. Внешний вид цифрового фотоаппарата

Различием между пленочным и цифровым фотоаппаратом является отсутствие в последнем пленки. Функции пленки в цифровом фотоаппарате выполняют два устройства: первое – ПЗС-матрица, и второе – память. Она является второй основной структурной единицей цифрового фотоаппарата.

В начале 90-х годов прошлого века в цифровых фотоаппаратах использовался только один вид памяти, получивший название встроенной. Эта память создавала много неудобств в работе фотографа. Ограниченная, как правило, небольшим объемом, обычно около 2 Мб, она позволяла сохранять небольшое количество снимков, которые, в свою очередь, сразу необходимо было переписывать на компьютер.

В середине 90-х годов появился новый вид памяти, получивший название сменной памяти. Сменная память используется в цифровых фотоаппаратах для увеличения количества сохраняемых кадров. Она представляет собой небольшие карточки, которые вставляются в камеру. Она энергонезависима, то есть для хранения записанной в нее информации не нуждается в питании. Фактически она больше похожа на жесткий диск, используемый в компьютере, только очень маленьких размеров и с меньшим объемом.

Наличие в фотоаппарате возможности использовать сменную память можно считать существенным плюсом, так как она позволяет самому регулировать емкость цифрового фотоаппарата. Некоторые фотоаппараты уже теперь позволяют использовать сменную память объемом до 64 – 128 Гб.

При фотосъемке свет от снимаемого объекта проходит через линзу и попадает на ПЗС-матрицу, которая преобразует свет в электрические заряды. В свою очередь заряды передаются далее в виде двоичных кодов, формируя, таким образом, файл, который содержит всю информацию об изображении. В этом файле каждый пиксель матрицы имеет свою координату и цвет. Интенсивность заряда изменяется в зависимости от интенсивности света, который попадает на каждый элемент матрицы. В этом отношении данный процесс подобен процессу, протекающему на пленке.

Когда мы нажимаем спуск на цифровом фотоаппарате, ПЗС преобразует оптическую информацию об изображении в набор двоичных кодов от каждого из пикселей, из которых формируется файл при помощи устройства под названием цифровой конвертер. Он кодирует данные и записывает их в свое оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) для последующей передачи в компьютер или сохраняет их в карте сменной памяти. Карта сменной памяти играет роль пленки в цифровом фотоаппарате. Ее можно потом относить в центр цифровой фотографии для распечатывания изображения на фотобумаге.

Статьи к прочтению:

Как выбрать фотоаппарат?

Похожие статьи:

что это такое? Зеркальные и другие фотокамеры. Когда появились первые камеры? Как выбрать профессиональный фотоаппарат?

Цифровой фотоаппарат давно перестал быть диковинкой. Сегодня это устройство есть практически в каждом доме. Ассортимент современных качественных фотоаппаратов огромен – подобрать идеальный вариант может покупатель с любыми запросами и финансовыми возможностями. В этой статье мы поближе познакомимся с подобной техникой и узнаем, как ее надо правильно выбирать.

Что это такое?

Для начала следует разобраться в том, что же собой представляет цифровая камера. Это аппарат, в котором для ввода определенной информации (записи изображения) применяется фотоэлектрический принцип действия. При этом световые импульсы преобразуются в электросигналы при помощи полупроводниковой фотоматрицы. В дальнейшем электросигналы преобразуются в цифровые данные.

Современные модели цифровых фотоаппаратов представлены в широчайшем ассортименте. Каждый потребитель имеет возможность отыскать модель, которая будет отвечать всем его требованиям и пожеланиям.

В работе устройства, заложены простые и понятные правила – справиться с ними может каждый человек.

История

В наше время каждый человек знаком с цифровыми фотоаппаратами и знает, как ими пользоваться. Но далеко не все в курсе того, как появилась данная техника. Впервые оборудование, рассчитанное на работу без специальной пленки, было разработано в 1975 году специалистом фирмы Eastman Kodak Стивеном Сассоном. В новом оборудовании была применена особая ПЗС-матрица с разрешением 0,01 мегапикселей. Запись данных осуществлялась на отдельную компакт-кассету. Прежде чем в продажу поступили продвинутые цифровые фотоаппараты, появились видеофотоаппараты, отличающиеся богатым функционалом.

Подобная техника представляла собой специальные видеокамеры, предназначенные для записи. При помощи указанных аппаратов записывались статичные изображения на видеодискеты или видеокассеты. Предшественником первого видеофотоаппарата (Sony Mavica) стало устройство, изобретённое в 1981 году. Качественные параметры изображения данной техники ограничивалось ТВ-стандартами. Имел место аналоговый метод регистрации, что в итоге приводило к интеграции искажений по ходу обработки «картинки». Окончательную реализацию электронное фото смогло получить только с момента широкого внедрения актуальных достижений в цифровых технологиях.

Первая модель качественного цифрового аппарата, рассчитанная на покупку средним потребителем, появилась в 1988 году. Это был аппарат Fuji DS-1P. Устройство использовалось для записи на специальную карту Sram, которая относилась к съемному типу. В тот же год Kodak изготовил стартовый зеркальный девайс под названием Electro-Optic Camera. Работа техники основывалась на характеристиках малоформатного аппарата Canon New F-1.

В последствии модернизация и совершенствование подобного оборудования так и не привело к полному вытеснению устройств аналогового типа. Люди продолжали прибегать к процедуре химической проявки фотокарточек. Некоторые варианты современной цифровой аппаратуры эксплуатировались в ограниченном порядке и обычно стоили очень дорого.

Чаще всего подобную технику задействовали в своей профессиональной деятельности журналисты и корреспонденты.

Реальная смена тенденций в фототехнике произошла в момент, когда стали распространяться компьютеры и цифровые технологии, благодаря которым удалось получать «картинки» отличного качества. Технологии производства фотоматриц обновлялись, что привело к падению цен на соответствующую аппаратуру. Постепенно цифровая техника вытеснила привычную пленочную продукцию, поскольку новые девайсы позволяли получать более качественную, яркую и детализированную картинку. При этом не нужно было отдельно обучаться работе с цифровыми устройствами – разобраться в их работе не составляло труда.

Свою роль сыграло и появление качественных ЖК-дисплеев в цифровых агрегатах. Кроме того, пользуясь этими устройствами, пользователи получили возможность отправлять сделанные кадры в интернете, либо выставлять их в различных соцсетях на личных страницах.

Устройство и принцип работы

Основной принцип работы рассматриваемых фотоаппаратов мало чем отличается от простых аналоговых устройств. В основе устройств так же лежит специальная светонепроницаемая камера. С одной из ее сторон зафиксирован объектив, выстраивающий реальное изображение объектов на основе фокального принципа. Регулирование экспозиции осуществляется за счет диафрагмы объектива.

Присутствует в аппаратах и видоискатель. Эта составляющая предусмотрена здесь для фокусировки и кадрирования. Отличительные свойства заключается только в том, что вместо фотоматериалов, в фокальной плоскости объектива, устанавливается особая матрица полупроводникового типа. Именно она и отвечает за «перевоплощение» света в электросигналы. Последние, при помощи АЦП (аналого-цифрового преобразователя), переходят в цифровые файлы, передающиеся в память буфера. Далее они отправляются на хранение на внутреннем или на внешнем носителе.

В большинстве случаев сохранение снимков происходит на 1-ой или 2-ух флэш-картах, разъемы для которых присутствуют на корпусе техники.

Исходные файлы, которые на выходе могут получить АЦП формата RAW, можно конвертировать, используя процессор фотокамеры, в один из актуальных форматов, например, Jpeg или Tiff. При этом исходник тоже может быть сохранен, для дальнейших преобразований и обработок самим пользователем, при помощи персонального компьютера или ноутбука.

Фотоматериал в этих аппаратах отсутствует. В цифровых девайсах не нужно задействовать пленку или специальную кассету. Основное устройство собирается из электронных элементов, расстановка которых оказывается более гибкой и продуманной, нежели в ситуации со стандартными узлами механического типа. За счет таких особенностей устройства, появляется возможность более свободной и практичной расстановки всех компонентов, которая никак не влияет на механические связи и прочие важные узлы аппаратуры. На первых этапах развития техники без применения пленки было предпринято много способов формирования абсолютно новой эргономики, которая была бы максимально комфортной для фотографа. Но, в итоге, компоновка и дизайнерское оформление фотокамеры, проверенной долгими годами эксплуатации, стали задействоваться и в новых цифровых агрегатах.

Матрицы цифровых аппаратов всех типов имеют плоскую форму. При этом техника оснащается объективами, которые выстраивают по-настоящему качественное изображение.

В 2014 году известный японский бренд Sony выпустил любопытную модель с матрицей вогнутого строения. Позднее к таким же разработкам обратились и другие популярные фирмы, например, Canon и Nikon. В 2017 году подобные матрицы стали использоваться и Microsoft. Для указанных компонентов требуются совершенно иные объективы, отличающиеся утолщенным строением. В результате появилась более компактная фототехника с небольшой оптикой и меньшим числом линз. В современных моделях цифровых аппаратов присутствуют те же управляющие элементы, что и в знакомых многим аналоговых вариантах. Система автоматической фокусировки и ее регулирование приравниваются к стандартным показателям прежних фотокамер. При этом интерфейс практически не отличим от последних аналоговых аппаратов.

В устройствах любительской и полупрофессиональной категорий дополнительно устанавливают еще 1 диск, отвечающий за переключение конкретных режимов фотоаппарата. Благодаря этому, пользователь имеет возможность при желании регулировать алгоритмы работы с экспозицией. В продукции цифровой категории также можно корректировать уровень световой чувствительности, размеры и тип расширения файла, баланс белого, цветовое пространство и прочие полезные характеристики. Регулировку всех перечисленных опций можно произвести, выбрав определенные пункты меню.

Некоторые из ультрасовременных и высокотехнологичных вариантов камер могут управляться при помощи специального приложения, предварительного установленного на смартфон. В нынешних «цифровиках» могут применяться разные подвиды визиров, применявшихся и в технике аналогового типа. Более продуманными и популярными в настоящий момент оказываются качественные зеркальные разновидности.

Нередко в девайсах присутствует и специальный электронный видоискатель, который ни в чем не уступает зеркальному аналогу, но изготавливается более компактным.

Классификация

В наше время существует очень много разновидностей популярных фотокамер рассматриваемого вида, которые демонстрируют пользователям отличное качество ярких и красочных снимков. Если вы решили приобрести для себя указанный аппарат, вам стоит точно знать, в чем заключаются основные свойства и отличительные характеристики разных типов техники. Познакомимся с ними поближе.

Зеркальные

Сегодня очень популярны современные зеркальные аппараты. Аппаратура оснащается видоискателем, основой которого служит зеркало. В продаже покупатель может найти 2-х объективные и 1-о объективные зеркальные девайсы. В них зеркало фиксируется под углом в 45 градусов, за счет чего появляется возможность увидеть в видоискателе реальное изображение. Свет, который пробивается через объектив техники, отражается благодаря зеркальной составляющей, а затем перенаправляется вверх, где попадает в пентазеркало. Именно последнее и ориентирует изображение так, как нужно.

В зеркальных камерах часто присутствует дополнительный черно-белый дисплей. В основном указанная составляющая предусматривается в профессиональных девайсах, где чаще всего реализуется максимально удобный доступ ко всем кнопкам и прочим элементам управления. Главный плюс современных «зеркалок» заключается в их богатом функционале и широких возможностях. Используя подобное оборудование, пользователь может получить более качественные и привлекательные снимки. При правильном обращении удаётся сделать кадры, на которых нет лишних «шумов» и искажений.

Имея в арсенале зеркальный фотоаппарат, пользователь может дополнительно приобретать для него более мощные объективы. К остальным первостепенным преимуществам таких устройств можно отнести следующее:

• большой диапазон значений ISO;
• качество резкости;
• продолжительное время работы;
• отменная фокусировка.

Из минусов отмечаются следующие:

• высокая стоимость многих устройств;
• не совсем удобный процесс смены объективов.
• Беззеркальные

Это цифровые фотоаппараты, в которых встроенный видоискатель не предусмотрен. В них имеется высококачественный электронный визир. Пользуясь таким устройством, можно заменять объектив. В них предусмотрена почти полная системность.

Наименование «беззеркальный» означает, что в этой технике нет тракта с зеркалом, но на функциональном наполнении аппаратуры это не сказывается. Сегодня в продаже имеется очень много девайсов данного типа. Разберем их основные положительные качества.

• Как правило, они компактны и легковесны.
• В работе беззеркальной техники пользователи не сталкиваются с влиянием лишних шумов или вибраций. По ходу съемки они не дрожат, поэтому можно легче получить красивые и четкие кадры, даже если человек находится в не самых простых условиях. Наличие электронного затвора отличается совершенно бесшумной работой.
• В устройствах предусмотрена более высокая скорость съемок, благодаря наличию электронного затвора и отсутствию в конструкции зеркальной детали.
• Присутствует гибридная система автоматической фокусировки. Такое оснащение имеется у самых последних моделей качественных беззеркалок.
• Возможен предпросмотр в режиме реального времени. Пользователь может увидеть готовое изображение еще до того, как кадр будет сделан устройством.
• Присутствует электронный видоискатель, отличающийся более высоким функционалом, если сравнивать его с оптическим. На нем отображается больший объем информации (обычно в виде цифр, демонстрирующих показатели баланса белого, глубины, резкости изображения и других свойств).

Дальномерные

Дальномерные фотоаппараты считаются «рабочими лошадками» уличных фотографов. В подобных устройствах имеются отдельные от объектива специальные оптические системы дальномера и видоискателя. В работе оборудования используется эффект параллакса.

Обычно схемы видоискателя и дальномера объединяются в одну, за счет чего удается одновременно проводить и кадрирование, и наводку на резкость.

Ультразумы

В последние годы очень популярны так называемые фотоаппараты-ультразумы. Это цифровое оборудование, которое оснащается объективом несменного типа, отличающегося высокой кратностью зума (обычно не меньше х25). Зум объектива представляет собой фокусное расстояние, которое может изменяться. Кратность зума – это соотношение между наибольшим фокусным расстоянием объектива и его минимальными значениями.

Ультразумы хороши тем, что при их эксплуатации пользователь как бы отказывается от использования сразу нескольких отдельных объективов – все составляющие объединяются в одном устройстве. Они универсальны и подойдут для съемок любых типов. При помощи ультразума можно эффектно снимать кадры не только с изображением луны в небе, но и маленького муравья в траве.

Компактные

Большим спросом в наше время пользуются модные и максимально удобные компактные модели цифровых фотоаппаратов. Такую технику выпускают многие известные бренды, регулярно радуя потребителей все новыми и новыми экземплярами с богатым функционалом и ультрасовременным дизайнерским исполнением. Компактными камерами очень удобно пользоваться и носить их с собой. Для их переноски не нужно подбирать огромные сумки или выделять много свободного места в дамском аксессуаре. Их вес совсем невелик, поэтому работать с ними легко и комфортно.

Компактная техника очень актуальна и востребована, но далеко не всегда демонстрирует высокое качество сделанных снимков. Многие устройства снимают неплохие кадры, но им не хватает высокой детализации и светочувствительности.

Чтобы не ошибиться с выбором этой аппаратуры, покупатель должен быть более внимательным.

Модульные

Фотоаппараты со съемными объективами, которые объединяются при помощи затвора и фотоматрицы в единой модульной составляющей. В корпусе изделия всегда присутствует качественный видоискатель, ЖК информативный дисплей, управляющие компоненты, батарея. Впервые устройство данного типа было использовано относительно недавно – в 1996 году (модель Minolta Dimage V). Далее эта аппаратура получила свое развитие в девайсах популярных серий – EX1500 и 3D 1500.

Модульный принцип работы таких девайсов нашел применение в современных смартфонах от многих известных брендов. В корпусе этих широко распространенных гаджетов собран объектив с матрицей, а во многих случаях и флэш-карточка с аккумулятором, но при этом не предусмотрен видоискатель. В роли последнего элемента задействуется дисплей смартфона (именно к нему и прикрепляется устройство). Передача данных происходит благодаря протоколам Wi-Fi и NFC.

Встроенные

Функциональные возможности первых встроенных фотокамер были не самыми богатыми. С их помощью можно было получать неплохие снимки исключительно в условиях достаточного освещения. Чуть позже (с 2010 года) встроенные аппараты «шагнули вперед в развитии» и по качеству снимков стали уподобляться компактным фотокамерам цифрового типа. Есть и такие агрегаты, которые снимают более качественные, широкоформатные и среднеформатные «картинки» (например, в разрешении 4K).

Экшен-камеры и фотоловушки

Это категория цифровой фотоаппаратуры, которая подходит для съемки неподвижных изображений. Часто подобные аппараты используются для съемок в экстремальных условиях или тогда, когда можно обойтись без участия человека вовсе. В основном, указанные девайсы производятся с прочными ударостойкими корпусами, не боящимися влаги и сырости. Обычно видоискателя в них нет.

Фотоловушки дольше работают в автономном режиме, нежели экшен-камеры. Они более чувствительны. Запуск съемки в них часто осуществляется при помощи особого датчика движения.

Камеры светового поля

Экспериментальные девайсы, представленые в единичных экземплярах (чаще это концепты). Фиксируют только световое поле, а не распределяют освещенность на матрице. За счет этого фокус может происходить уже после завершения съемки на готовом файле.

Как выбрать?

Рассмотрим каким образом нужно подбирать подходящую цифровую камеру высокого качества.

• Цели. Определитесь с целью покупки. Если вам нужна профессиональная или полупрофессиональная техника для работы, то лучше подобрать зеркалку или беззеркалку от известного бренда. Если же особых требований к технике вы не предъявляете, можно купить компактную модель. Все остальные типы подойдут только для простой любительской эксплуатации, а также для экстремального отдыха. Перед покупкой решите, в каких условиях будете пользоваться устройствами.
• Характеристики. Узнайте все о технических параметрах фотокамеры. Уделите внимание всем значениям и свойствам, перечисленным в сопроводительной документации (все данные лучше изучать именно в ней, а не просто слушать рассказы продавца-консультанта).
• Удобство. Убедитесь, что пользоваться техникой вам будет легко и удобно. Она не должна казаться вам слишком тяжелой, не эргономичной.
• Качество сборки. Осмотрите гаджет перед покупкой на предмет повреждений и дефектов. Желательно проверить работу камеры (любого типа) в магазине, если это возможно. Если дали время на домашнюю проверку, не теряйте время зря – за предоставленное время протестируйте все опции и функции техники, опираясь на инструкцию по эксплуатации.
• Бренд. Старайтесь покупать только брендовые цифровые камеры высокого качества. Фирменная техника и выглядит лучше, и отличается более «добросовестным» качеством сборки. Такие устройства всегда продаются в сопровождении с гарантийным талоном и рассчитаны на долгий срок службы.

За покупкой «своего» цифрового фотоаппарата отправляйтесь в проверенный магазин (крупный сетевик или специализированную, узконаправленную торговую точку). Только здесь вы найдете оригинальную технику с гарантией от производителя.

О том, как правильно выбрать цифровой фотоаппарат, смотрите в следующем видео.

Что такое цифровая камера?

Обновлено: 01.02.2021, Computer Hope

Цифровая камера — это аппаратное устройство, которое делает фотографии и сохраняет изображение в виде данных на карте памяти. В отличие от аналоговой камеры, которая подвергает пленочные химические вещества воздействию света, цифровая камера использует цифровые оптические компоненты для регистрации интенсивности и цвета света и преобразования их в пиксельные данные. Многие цифровые камеры могут записывать не только фотографии, но и видео. На снимке цифровой фотоаппарат Lumix от Panasonic.

Камера, которая всегда подключена к вашему компьютеру без памяти, также может называться цифровой камерой. Однако более уместно называть это устройство веб-камерой.

Цифровую камеру можно рассматривать как устройство ввода и вывода (устройство ввода-вывода), поскольку она может как делать снимки (ввод), так и отправлять их на ваш компьютер (вывод).

Каковы преимущества использования цифровой камеры?

Ниже приведены ключевые преимущества, которые делают цифровые камеры популярным выбором по сравнению с пленочными.

ЖК-экран

Расположенный на задней панели ЖК-экран цифровой камеры позволяет пользователям просматривать свои фотографии и видео сразу после съемки. ЖК-экран также может облегчить кадрирование ваших фотографий.

Хранилище

Цифровая камера может хранить тысячи изображений вместо 36 изображений.

Проявление изображения

Снимки с цифровой камеры можно проявлять как на стандартной пленочной камере, но вы можете выбрать, какие изображения проявлять, а не проявлять весь рулон пленки.

Размер

Поскольку цифровой камере не нужно место для пленки (не SLR), она занимает гораздо меньше места и ее легко носить в кармане или сумочке.

Качество изображения цифровой камеры

Качество снимков, которые может делать цифровая камера, в первую очередь зависит от ее рейтинга в мегапикселях. Чем больше мегапикселей, тем лучше качество изображения. Например, цифровая камера с разрешением 10 МП (мегапикселей) делает снимки лучше, чем цифровая камера с разрешением 7 мегапикселей.

Другие факторы, влияющие на качество изображения, включают тип объектива камеры, размер объектива (измеряется в миллиметрах) и тип самой камеры. Более дешевые цифровые камеры часто имеют объектив более низкого качества и стандартного размера, а также обеспечивают минимальные возможности масштабирования. Более дорогие и качественные цифровые камеры включают в себя объектив лучшего качества, возможно, объектив большего размера, а также расширенные возможности масштабирования.

Некоторые цифровые камеры, такие как цифровая зеркальная фотокамера, позволяют пользователям регулировать освещение, диафрагму, выдержку и другие параметры, обеспечивая улучшенный контроль качества изображения.Эти цифровые камеры также позволяют устанавливать дополнительные принадлежности для увеличения или уменьшения размера объектива и длины увеличения.

История цифрового фотоаппарата

Хотя идея цифровой камеры возникла в 1961 году, технологии для ее создания не существовало. Первая цифровая камера была изобретена в 1975 году Стивеном Сассоном, инженером Eastman Kodak. В основном он использовал устройство с зарядовой связью, тип датчика изображения, но первоначально для захвата изображения использовалась трубка камеры. Позже Kodak оцифровала эту функциональность.Первые цифровые фотоаппараты использовались в вооруженных силах и в научных целях. Через несколько лет медицинские предприятия и новостные агентства начали использовать цифровые камеры.

Цифровые фотоаппараты не стали обычными бытовыми электронными устройствами до середины 1990-х годов. К середине 2000-х годов цифровые фотоаппараты в основном заменили пленочные фотоаппараты в качестве фотоаппарата, предпочитаемого потребителями.

Камера, DCIM, Цифровая, Цифровая видеокамера, Аппаратное обеспечение, Изображение, Карта памяти, Фото, Красные глаза, Телеобъектив, Видео, Видоискатель, Веб-камера

Определение цифровой камеры | PCMag

Преимущества цифровых камер
Цифровые камеры имеют три преимущества перед их более ранними аналоговыми аналогами.Во-первых, изображение доступно для просмотра сразу и его можно стереть. Во-вторых, можно напечатать любое отдельное изображение без необходимости проявлять весь рулон пленки. Наконец, «пленка» карты памяти можно использовать многократно. Смотрите пленочную камеру.

Чипы: пленка камеры
Цифровые камеры записывают цветные изображения с интенсивностью красного, зеленого и синего цветов, которые сохраняются в виде переменных (аналоговых) зарядов на микросхеме датчика изображения CCD или CMOS. Плата преобразуется в цифровую и сохраняется в микросхемах флэш-памяти на карте памяти, такой как CompactFlash, SD или Memory Stick.Некоторые более ранние цифровые фотоаппараты использовали оптические диски для хранения вместо флэш-памяти.

Количество пикселей в сенсорной микросхеме определяет разрешение изображения, но аналого-цифровое преобразование устанавливает количество цветов. См. Мегапиксель, аналого-цифровой преобразователь и глубину цвета.

В цифровых видеокамерах используются те же методы распознавания изображения, что и в цифровых фотоаппаратах, а для хранения в них также используются магнитные ленты, оптические диски и жесткие диски (см. DV). Ознакомьтесь с функциями цифровой камеры, шаблоном Байера, флэш-памятью, сайтом обмена фотографиями, фоторедактором, сканером фотографий, X3 и DSLR.

Цифровая камера

Фотоаппарат и «пленка»

Теперь уже классика, в 1996 году, Kodak DC50 была одной из первых цифровых фотоаппаратов. Удерживая 24 изображения во внутренней памяти, он использовал CompactFlash для большего объема памяти.Фактически, Kodak изобрела первую цифровую камеру в 1975 году, весившую восемь фунтов и сохранявшую 30 изображений на цифровой кассете с магнитной лентой. (Изображение любезно предоставлено SanDisk Corporation, www.sandisk.com)

Камера Adlake (1897 г.) — не совсем цифровая

Пленочные химикаты на стеклянных пластинах размером 4×5 дюймов помещали в светонепроницаемые держатели (вверху слева) в темной комнате и хранили внутри камеры (вверху справа). Чтобы сделать снимок, неэкспонированный держатель перемещали вперед.После закрытия крышки рычаг открывал держатель, открывая доступ к линзе. Камера и 12 держателей продаются за 12 долларов. (Изображения любезно предоставлены Бобом Шеневольфом.)

Цифровая камера — вход или выход?

Не секрет, что одни люди считают цифровую камеру устройством ввода, а другие — выходом. Тем не менее, другая группа утверждает, что и то, и другое. Однако мы согласны со второй половиной в том, что цифровая камера — двойное устройство.

Цифровая камера является одновременно устройством ввода и вывода.Во-первых, в качестве устройства ввода он принимает световую и механическую энергию. Световая энергия генерируется окружающей средой, а механическая энергия — нажатием кнопки. Точно так же та же камера становится устройством вывода после обработки этих энергий и позволяет нам просматривать цифровые изображения.

Точно так же он также обслуживает запоминающее устройство, поскольку хранит свои выходные данные. Знаете ли вы, что оборудование, которое может работать как устройства ввода и вывода, называется Dual Devices? Прочтите это подробное исследование, чтобы подтвердить наши утверждения и прояснить все сомнения, которые могут у вас возникнуть по этому поводу.

Цифровая камера является одновременно устройством ввода и вывода. Ниже приведены причины, почему.

Устройства ввода — это устройства, которые преобразуют необработанную информацию в фактические данные, которые компьютер может анализировать. Например, аппаратное устройство, такое как клавиатура; преобразует нажатие, которое вы даете ему, в текстовые данные. Это также поможет вам ориентироваться в компьютере. Аналогичным образом цифровая камера преобразует энергию света и механическую энергию в машиночитаемые данные.

Устройства вывода — это тип устройства, которое обрабатывает полученный ввод для вывода другой формы данных. Например, чтобы разработать оцифрованную электронную открытку на экране компьютера с использованием графических деталей, вашим окончательным результатом будет ее дизайн. Цифровая камера обрабатывает данные, полученные с затворной линзы.

Мы не будем так далеки от истины, если назовем цифровой фотоаппарат мини-компьютером. Он принимает данные, анализирует их, отображает и сохраняет.Как и у компьютера, у цифровой камеры есть экран для навигации. После того, как цифровая камера проанализирует данные, вы можете передать результат в компьютер или сохранить его в камере.

Устройство, которое принимает и производит данные, называется двойным устройством. В этом случае мы знаем, что цифровая камера снимает свет и выводит оцифрованные изображения. Вы можете импортировать обработанные данные в ПК и экспортировать их с компьютера.Цифровая камера преобразует информацию, которой она подвергается, и выдает результат. Аналоговые или более старые модели камер являются устройствами ввода. Это потому, что вы не можете получить доступ к его выводам через компьютер; его конечным продуктом были фильмы.

Теперь оцифрованные современные камеры работают как устройство ввода и вывода. Технологии даже подняли его на ступеньку выше, позволив отправлять выходные данные через соединение Wi-Fi. Не нужно подключаться с помощью шнура; отправляйте изображения по беспроводной сети и просматривайте их.Цифровые камеры также могут создавать и отправлять видеовыходы на ваш компьютер. Он включает в себя функции ввода и вывода, но при этом обрабатывает и сохраняет их во встроенной или внешней памяти.

Устройства хранения — это тип компьютерного оборудования, которое сохраняет и может использоваться для импорта или экспорта данных. Вы можете использовать его для временной деятельности или для длительного использования. Кроме того, они бывают двух видов: встроенная память или внутренняя и съемная память или внешняя.Запоминающее устройство можно назвать носителем данных. Оцифрованная камера работает как внешняя память при подключении к компьютеру. Это означает, что вы можете импортировать или экспортировать в него данные.

Используя правильные настройки, вы можете отправить изображение с камеры на компьютер. Вы можете дополнительно анализировать картинки или изображения, редактируя их. Вы можете изменить размер, изменить цвет, а также добавить или удалить данные из изображения. Компьютер может отправить отредактированную копию как другую форму вывода. Вы можете в дальнейшем отправить его на другие устройства или обратно в камеру.

На вход цифровой камеры поступает световая и механическая энергия, а на выходе — оцифрованный носитель.

Свет — это основная причина, по которой мы можем видеть все вокруг нас. Он пронизывает и отражает предметы, тем самым освещая их. Явление, описанное выше, в точности имитирует цифровая камера. Он копирует то, как наши глаза работают со светом. Пленочные камеры также используют свет, но не могут производить вывод в виде машиночитаемых данных.

Свет проникает через оптическую линзу и активирует датчики. Еще один момент, на который следует обратить внимание, — это механическая энергия, подводимая к камере. Вы нажимаете кнопку-кнопку вручную на камере или с помощью пульта дистанционного управления с синим зубом.

Снимок сделан с цифровой камеры. Вы можете редактировать и изменять их размер на камере или переносить на компьютер. Оцифрованные изображения, в свою очередь, могут стать исходными данными для принтера, когда вы настроите его на печать.Люди могут возразить, что внешнее хранилище также является устройством ввода. Но в этом случае камера действует прежде всего как камера перед запоминающим устройством. В ситуациях, когда вы используете электрические пульты дистанционного управления для съемки, мы также можем добавить их на вход.

Веб-камеры — это еще один тип камеры, но он работает только как устройство ввода. Это потому, что он участвует только в создании видео или изображения, но не может его обработать. Более того, устройство не является автономным оборудованием.Они либо добавляются как внешнее устройство для работы с компьютером, либо являются его частью.

Видео с веб-камеры — это компьютерные накопленные одиночные снимки, сделанные непрерывно и мгновенно. Программа, работающая с веб-камерой, обрабатывает отдельные снимки изображений и делает фотографии с высокой скоростью, в результате чего изображения выглядят как видео. Если вы замедлили видео, вы могли бы наблюдать его кадр за кадром.

Многие веб-камеры время от времени фиксируют кадр изображения, возможно, каждую минуту или даже каждый час.Веб-камера является устройством ввода, потому что она получает оптический ввод, преобразует его с помощью компьютера и передает его программному обеспечению для обработки.

Далее мы можем утверждать, что устройство называется устройством ввода, вывода или хранения, в зависимости от того, как вы наблюдаете за вещами. Например, изображения с веб-камеры могут быть устройством вывода, но сигналы поступают, потому что вы подключаете устройство веб-камеры к компьютеру. Тем не менее, веб-камера не сохраняет; это не запоминающее устройство.

Как видите, это относительно, но все же спорно. Люди могут сказать, что сигналы веб-камеры могут быть прочитаны компьютером только при разговоре с более широкой точки зрения. Это означает, что вам нужно подключить и передать его данные в ПК. Следовательно, веб-камера, несомненно, является устройством ввода, поскольку она принимает и не может работать без посторонней помощи.

Принтер, несомненно, является устройством вывода, потому что он обрабатывает программное обеспечение для создания бумажной копии.Его также можно назвать материальной копией. Принтеры — это съемные, но внешние устройства, которые работают при подключении к устройству отображения. Устройства вывода — это любое компьютеризированное оборудование, которое может анализировать и выводить данные в материальной форме. Его могут видеть и слышать люди, например, динамики и принтеры.

Данные, импортированные с компьютера, отправляются вами на принтер для печати. Он может включать текст или изображения или другие формы мультимедиа.Помните, мы говорили, что устройства, которые вводят данные в компьютер, являются устройствами ввода. Но если он выводит информацию из компьютера, она выводится; принтер выводит данные.

Принтер бывает двух типов: лазерный и струйный. Оба они являются устройствами вывода. Лазерный принтер — это дорогой принтер. На выходе получается превосходное качество, но компьютер подает его, как и любой другой принтер. Производители принтеров выпускают как цветные, так и черно-белые струйные принтеры.Это доступный вариант принтера. Эти типы принтеров также являются устройствами вывода.

Давая место аргументам, некоторые люди будут утверждать, что принтер является одновременно устройством ввода и вывода. Принтер получает описание своей работы от компьютера для вывода. Тем не менее, он отправляет обратно на компьютер информацию о чернилах или другой ошибке в его настройке.

Компьютеры вводят информацию с помощью мыши и / или клавиатуры; вы нажимаете клавиши и нажимаете на них.Клавиатура позволяет вводить текстовые данные, в то время как мышь указывает и выбирает всю информацию. С другой стороны, компьютерные устройства вывода включают в себя принтер, динамики и мониторы.

Справедливо отметить, что многие отвергают это утверждение, поскольку оно требует помощи, чтобы действовать как устройство ввода.

Мы подробно обсудили, что цифровая камера — это устройство ввода, устройство вывода и носитель данных. Мы пришли к выводу, что назовем его двойным устройством хранения, потому что оно может эффективно работать со всеми тремя емкостями.Однако веб-камеру и более старые модели камер можно рассматривать только как устройства ввода. С другой стороны, принтеры считаются устройствами вывода.

Цифровая камера | Компьютерное зрение

Эта статья содержит текст, скопированный из Википедии в соответствии с условиями GFDL. Его необходимо отредактировать, чтобы сфокусироваться на компьютерном зрении.

Цифровая камера , в отличие от пленочной или видеокамеры, использует электронный датчик для преобразования изображений (или видео) в электронные данные.Современные цифровые камеры обычно многофункциональны, и одно и то же устройство может снимать фотографии, видео и / или звук.

В 2005 году цифровые фотоаппараты начали вытеснять традиционные пленочные фотоаппараты со многих рынков. Уменьшение размеров устройств недавно позволило включить миниатюрные цифровые камеры в многофункциональные устройства, такие как сотовые телефоны и КПК.

Классификация []

можно разделить на несколько групп:

Видеокамеры []

• Профессиональные видеокамеры, используемые в теле- и кинопроизводстве.Обычно они имеют несколько датчиков изображения (по одному для каждого цвета) для улучшения разрешения и цветовой гаммы. Профессиональные видеокамеры обычно не имеют встроенного видеомагнитофона или микрофона.
• Видеокамеры, бывшие в употреблении любители. Это комбинация камеры и видеомагнитофона для создания единой производственной единицы. Обычно они включают микрофон для записи звука и небольшой ЖК-дисплей для просмотра видео во время съемки и воспроизведения.

Фотокамеры []

обычно характеризуются использованием флэш-памяти и USB или FireWire для хранения и передачи.У большинства есть задний ЖК-дисплей для просмотра фотографий. Они указаны в мегапикселях; то есть произведение их размеров с максимальным разрешением. Фактическая передача на главный компьютер обычно выполняется с использованием класса запоминающих устройств USB (чтобы камера выглядела как диск) или с использованием протокола передачи изображений и его производных. Все используют ПЗС-матрицу (для устройства с заряженной связью), которая представляет собой микросхему, состоящую из сетки фототранзисторов, для измерения интенсивности света в плоскости фокуса объектива камеры.Недавно были применены микросхемы второго типа, называемые датчиком CMOS (металл-оксид кадмия-кремний), и этот чип часто отличается от собственно CCD тем, что он потребляет меньше энергии и использует другой тип светочувствительного материала. однако различия носят сугубо технический характер, и многие производители по-прежнему считают КМОП-чип устройством с заряженной связью. Для наших целей чип-датчик — это ПЗС-матрица.

• Стандартные цифровые фотоаппараты. Подходит для большинства цифровых фотоаппаратов.Они отличаются большой простотой в эксплуатации и легкой фокусировкой; такая конструкция допускает ограниченные возможности киносъемки. У них увеличенная глубина резкости. Это позволяет одновременно фокусировать объекты на разных глубинах, что во многом объясняет их простоту фокусировки. Это также одна из причин, по которой профессиональные фотографы считают свои изображения плоскими или искусственно выглядящими. Они преуспевают в пейзажной фотографии и повседневном использовании.
Цифровые зеркальные фотокамеры
• обычно имеют матрицу в девять раз больше, чем у стандартной цифровой камеры, и предназначены для профессиональных фотографов и энтузиастов.Во многом они напоминают обычные профессиональные фотоаппараты со сменными компонентами вспышки и объектива, которые дают пользователю максимальный контроль над освещением, фокусировкой и глубиной резкости. Кроме того, они крупнее и дороже, чем их аналоги, ориентированные на повседневное использование. Они превосходно подходят для портретной и художественной фотографии, поскольку их можно настроить для различных задач с помощью широкого набора сменных объективов.

Профессиональные модульные цифровые камеры []

Задние панели цифровых фотоаппаратов высокого класса, используемые профессионалами, обычно представляют собой отдельные устройства от корпусов фотоаппаратов, с которыми они используются.(Это связано с тем, что большинство систем широкоформатных и среднеформатных камер, которые использовались профессионалами в то время, когда цифровая съемка обогнала пленку в качестве предпочтительного носителя для профессионалов, были модульными по своей природе, то есть корпус камеры имел несколько линз, видоискателей, намотчиков и заднюю часть доступны для использования с ним в соответствии с различными потребностями.) С момента появления первых задних панелей существовало три основных метода «захвата» изображения, каждый из которых основывался на аппаратной конфигурации конкретной задней панели.

Первый метод часто называют «покадровым снимком» в отношении того, сколько раз датчик камеры подвергается воздействию света, проходящего через объектив камеры.В системах захвата Single Shot используется либо одна ПЗС-матрица с напечатанным на ней фильтром Байера, либо три отдельных ПЗС-матрицы (по одной для основных аддитивных цветов — красного, зеленого и синего), которые экспонируются на одно и то же изображение через светоделитель.

Второй метод называется «Мультикадр», потому что датчик экспонирует изображение в последовательности из трех или более отверстий диафрагмы объектива. Есть несколько способов применения техники многозарядной техники. Первоначально наиболее распространенным было использование одного ПЗС с тремя фильтрами (снова красный, зеленый и синий), последовательно проходящих перед датчиком для получения дополнительной информации о цвете.В другом методе множественных снимков использовалась одна ПЗС-матрица с фильтром Байера, но фактически физическое расположение сенсорной микросхемы перемещалось в плоскости фокусировки объектива, чтобы «сшить» вместе изображение с более высоким разрешением, чем позволяла ПЗС-матрица в противном случае. Третья версия объединила два метода без штамповки фильтра Байера на микросхеме.

Третий метод называется «Сканирование», потому что датчик перемещается по плоскости фокусировки так же, как датчик настольного сканера. Эти ПЗС-матрицы обычно называют «палками», а не «чипами», потому что они используют только один ряд пикселей (точнее «фотосайты»), которые снова «штампуются» фильтром Байера.

Выбор метода для данного захвата, конечно, во многом определяется предметом изучения. Обычно неуместно пытаться запечатлеть движущийся объект (например, людей или движущиеся объекты) с помощью какой-либо системы, кроме одиночного кадра. Однако более высокая точность цветопередачи, а также большие размеры файлов и разрешение, доступные при многокадровом снимке и обратном сканировании, делают их привлекательными для коммерческих фотографов, работающих со стационарными объектами и широкоформатными фотографиями.

Веб-камеры []

• Веб-камеры — это цифровые камеры, подключенные к компьютерам, используемые для видеоконференций или других целей.Веб-камеры также могут снимать полноформатное видео, а некоторые модели оснащены микрофонами или возможностью масштабирования. Эти устройства варьируются по цене от очень недорогих до дорогих более дорогих моделей; многие сложные веб-камеры имеют сервоуправляемую базу, способную отслеживать движения лица с помощью программного обеспечения.

Практическое решение проблемы []

Важно отметить, что с любой системой цифровой камеры, не использующей однокадровый подход с делителем луча или многоразовый подход с тремя фильтрами, имеет место некоторая «интерполяция» цвета или разрешения изображения.Специальное программное обеспечение камеры интерпретирует информацию от датчика для получения полноцветного изображения. Это связано с тем, что в цифровых изображениях каждый пиксель должен иметь три значения силы света, по одному для красного, зеленого и синего каналов. Однако фотосайт на обычном (не Foveon) датчике не может одновременно регистрировать эти три значения, поэтому используется фильтр Байера. Фильтр Байера на самом деле представляет собой узор из красных, зеленых и синих светофильтров, применяемых по одному цвету к каждому фотосайту на чипе или палочке (обычно зеленых фильтров примерно в два раза больше, чем красных или синих, потому что частоты света в зеленый спектр имеет тенденцию представлять более нейтральное значение интенсивности для интерполяции, поскольку он находится ближе к центру спектра видимого света.Два значения интенсивности света, не захваченные для каждого пикселя, затем интерполируются (или предполагаются) из значений соседних пикселей, которые представляют вычисляемый цвет. В некоторых случаях дополнительное разрешение интерполируется в изображение путем смещения фотосайтов за пределы стандартной сетки так, чтобы фотосайты прилегали друг к другу под углом 45 градусов, и все три значения интерполируются для «виртуальных» фотосайтов, которые попадают в пространства под углом 45 градусов. Углы 90 градусов от реальных фотосайтов.

Возможности подключения []

Многие цифровые камеры можно напрямую подключать к компьютеру для передачи данных. USB — наиболее широко используемый метод, хотя у некоторых есть порт Firewire.

Хранение []

Цифровым камерам требуется память для хранения данных. В камерах для хранения данных используется съемная карта памяти, но в самых дешевых и самых маленьких камерах может просто использоваться фиксированная внутренняя память. Некоторые камеры также имеют встроенную память.

Автономные устройства []

Автономное устройство, такое как PictBridge-совместимый принтер, работает без компьютерного управления.Камера подключается к принтеру, который затем загружает и распечатывает свои изображения. Некоторые DVD-рекордеры и телевизоры могут читать карты памяти.

См. Также []

• Цифровая фотография
• Домашний кинотеатр
• Мобильный телефон
• Компьютерный принтер
• USB
• Bluetooth
• MIPC (Консорциум мобильной печати и обработки изображений).

Цифровая камера 09/00

Стив Андерсон

Качество цифровой фотографии продолжает улучшаться, в то время как стоимость оборудования продолжает падать, поэтому сейчас хорошее время для любого агентства, чтобы заменить свою камеру Polaroid на цифровую.У нас была возможность спросить большое количество агентов об их использовании цифровой фотографии, и мы были поражены тем, сколько агентов все еще используют Polaroid или 35-миллиметровую пленочную камеру.

На выбор предлагается множество цифровых фотоаппаратов. Автономные цифровые фотоаппараты хорошего качества стоят от 300 до 500 долларов. Новое интересное устройство от Kodak (www.kodak.com) использует популярность цифрового органайзера Palm Pilot. Цифровая камера Kodak PalmPix подключается к ручному органайзеру Palm Pilot для создания нового типа цифровой камеры, которая может быть альтернативой для производителей, когда они находятся у клиента или потенциального клиента.Розничная цена устройства PalmPix составляет 180 долларов.

Камера PalmPix проста в использовании и использует Palm Pilot для хранения изображений. Затем вы можете перенести изображения на свой настольный компьютер с помощью технологии Palm Hotsync. Когда изображения окажутся на вашем настольном компьютере, вы можете просмотреть изображение и использовать его для отправки материалов и предложений.

Камера PalmPix совместима с портативным органайзером Palm III, IIIc, IIIe, IIIxe или VII под управлением Palm OS 3.0.2 или выше. Он также работает с Palm V или Vx с адаптером, IBM Workpad или портативным органайзером TRGpro. PalmPix несовместим с КПК VISOR от Handspring, любым устройством на базе Windows CE, включая новый PocketPC, и не может использоваться с компьютером Macintosh.

Камера имеет две настройки качества изображения: «хорошее» с разрешением 320 x 240 и «лучшее» с разрешением 640 x 480. Изображения сохраняются в формате JPEG (по умолчанию) или BMP (растровое изображение). файл.Если вы хотите распечатать изображение, вам следует использовать настройку лучшего качества изображения. Настройка хорошего качества будет достаточной для простого просмотра или если вам нужно сэкономить место в памяти для большего количества изображений. Хотя цветной дисплей есть только у Palm IIIc, изображения, которые вы снимаете и передаете на компьютер, цветные. То, что вы видите на дисплее Palm, — это монохромное изображение цветной сцены.

У камеры есть некоторые ограничения. У него нет вспышки, индикатора готовности, карты памяти или зум-объектива.Это означает, что внутри он будет работать только при наличии достаточного количества света. У него есть двукратный цифровой зум, что дает вам некоторую гибкость. В камере используется собственный набор батареек, и она может захватывать и сохранять более 1000 изображений на свежем наборе щелочных батареек AAA.

Когда вы делаете снимок, изображение сохраняется в памяти органайзера Palm, потому что у самой камеры нет памяти. Использование программного обеспечения Palm Hotsync делает процесс передачи файла изображения на настольную систему таким же простым, как перенос данных контактов или календаря с настольной системы на Palm и обратно.Количество изображений, которые вы можете сохранить, зависит от объема доступной памяти органайзера. Как правило, изображение занимает 100 КБ доступной памяти органайзера.

Одно из лучших применений цифровой фотографии — это подача заявки страховщику страховой компании. Поскольку использование цифровой фотографии практически ничто, имеет смысл включить фотографии в вашу заявку. Независимо от того, решите ли вы приобрести стандартную цифровую камеру или такое устройство, как PalmPix, одной из проблем, которые вам придется преодолеть, будет передача фотографии страховщику.

Один из вариантов — распечатать фотографию и включить ее в свой документ при отправке по почте страховщику. Это, однако, игнорирует эффективность, которую можно получить, работая с нашими операторами связи в электронном виде. Другой вариант — включить фотографию в качестве вложения к электронному письму, отправляемому страховщику. Однако при получении электронного письма могут возникнуть проблемы. Во-первых, есть ли у перевозчика какие-либо ограничения на тип и размер вложений, которые может получить сотрудник? Из-за серьезной озабоченности по поводу вирусов, в основном из-за вируса «Я люблю тебя» (который был вложением в сообщение электронной почты), многие компании ограничивают то, что разрешено в их системах электронной почты.Также вызывает беспокойство то, может ли страховщик действительно получить прикрепленный файл, есть ли у него / нее необходимое программное обеспечение для фактического просмотра файла и знает ли он / она, как им пользоваться? Эти проблемы усложнили практическую пользу использования цифровых фотографий.

Храните и обменивайтесь фотографиями в Интернете

Решение этих проблем состоит в том, чтобы хранить ваши фотографии на веб-сайте и позволить любому, кому нужно их просмотреть, перейти на этот веб-сайт. Некоторые веб-сайты предоставляют именно такую ​​услугу.Эти сайты были разработаны для индивидуальных потребителей, но могут стать полезным инструментом в вашем собственном офисе.

Один из протестированных нами сайтов — PhotoAccess (www.photoaccess.com). Вы должны зарегистрироваться на сайте, чтобы использовать его функции. Чтобы зарегистрироваться, просто перейдите на веб-сайт PhotoAccess и нажмите кнопку «Зарегистрироваться сейчас». После завершения процесса регистрации вы можете сразу же приступить к работе в области фотографий (например, загружать изображения, заказывать распечатки и т. Д.). В настоящее время регистрация бесплатна.Доход сайта исходит от продажи фотографий и других товаров, а также от размещения рекламы.

Есть два способа загрузить фотографии (или любые файлы в формате JPEG) в вашу личную область фотографий: непосредственно из веб-браузера или с помощью приложения PhotoStreamer от PhotoAccess.com. Преимущество использования программы PhotoStreamer заключается в том, что вы можете загружать несколько изображений одновременно. С помощью браузера вы можете загружать только одно изображение за раз. Если у вас много файлов, программа PhotoStreamer имеет смысл и доступна бесплатно.

Фотографии, которые вы загружаете на сайт, хранятся в «альбоме». Альбом — это просто набор изображений с прикрепленным именем. PhotoAccess.com использует концепцию альбома как способ собирать, систематизировать и хранить ваши фотографии, где вы можете легко найти их снова. Это похоже на традиционный фотоальбом; только вы можете просматривать, систематизировать, описывать и делиться своими фотографиями, просто щелкнув мышью. У вас может быть столько альбомов, сколько вы хотите, и каждый альбом может содержать столько фотографий, сколько хотите.Вы также можете копировать или перемещать фотографии между альбомами, чтобы лучше организовать их. Чтобы систематизировать фотографии в офисе, вы можете создать отдельный альбом для каждого клиента. В настоящее время нет ограничений на количество фотографий, которые вы можете хранить, и фотографии будут храниться до тех пор, пока ваша учетная запись остается активной.

Позволить другим просматривать созданные вами альбомы очень просто. Любым альбомом в вашей личной области фотографий можно поделиться с другими, создав ссылку, которую вы отправите по электронной почте своему страховщику или клиенту.Они могут использовать эту ссылку, чтобы просмотреть ваш альбом и заказать распечатки. Вы можете установить уровень доступа для каждого отдельного альбома, который вы создаете. Доступны следующие варианты: «Не предоставлен общий доступ», «Просмотр», «Печать и копирование», «Просмотр и печать» и «Только просмотр». У вас есть полный контроль над доступом к фотографиям.

Обмен вашими фотографиями безопасен, потому что другие имеют доступ только к альбомам, которыми вы делитесь. Когда другие пользователи используют предоставленную вами ссылку, они могут просматривать этот альбом и размещать заказы на фотографии и товары, за которые им будет выставлен счет напрямую.Они не смогут редактировать или удалять ваши фотографии. Они также не смогут просматривать другие фотографии в вашей области фотографий, и у них нет доступа к вашей личной учетной записи или информации о кредитной карте.

Следующая ссылка позволит вам просмотреть созданный нами общий альбом: http://www.photoaccess.com/share/guest.jsp?ID=A83D31C109

PhotoAccess также предлагает услугу печати фотографий. Вы выбираете цифровые фотографии, которые вы хотите распечатать, и PhotoAccess обработает их и отправит вам по почте.Отпечатки формата 4×6 стоят 45 центов каждый. Мы заказали несколько распечаток и получили их примерно через четыре дня. Мы были впечатлены качеством полученных отпечатков. Другие сайты, предоставляющие аналогичные услуги, включают www.shutterfly.com и www.ofoto.com. (Примечание редактора: см. «Представьте это» на стр. 109, чтобы узнать о другом решении проблемы передачи цифровых фотографий.)

Использование цифровых фотоаппаратов вместе с сервисом обмена фотографиями имеет хороший бизнес-смысл. Каждому агентству пора отказаться от своего Polaroid и перейти в цифровой мир.*

Автор

Стив Андерсон был лицензированным страховым агентом более 20 лет. Он является президентом steveanderson.com, Inc., которая предоставляет продукты и услуги, которые помогают агентам максимизировать прибыль, используя технологию здравого смысла. С ним можно связаться по телефону (615) 599-0085. Электронная почта приветствуется на steve @
SteveAnderson.com или посетите его веб-сайт (www.steveanderson.com).

Веб-сайт PhotoAccess, один из нескольких таких сайтов, позволяет хранить фотографии в «альбоме» для доступа всех, кому необходимо их просмотреть.

Веб-сайт: www.photoaccess.com

Цифровая камера — что это такое, для чего она служит

Что такое цифровая камера

1 декабря 2014 г.

Что такое цифровая камера

Цифровая камера кодирует изображения и видео в цифровом виде, и хранит их для последующего воспроизведения. Эти камеры встроены и интегрированы во многие устройства, такие как смартфоны и компьютеры.Многие цифровые камеры также могут записывать движущиеся видео со звуком. Некоторые цифровые камеры могут обрезать и сшивать изображения, а также выполнять другое редактирование изображений.

В 60-е годы в цифровых фотоаппаратах использовались фотоаппараты. Однако в 1975 году Стивен Сассон изобрел и построил первую электронную камеру с использованием датчика изображения устройства с зарядовой связью. Его ранние применения были в основном военными, научными и медицинскими.

В середине-конце 1990-х годов цифровые фотоаппараты стали более доступными и, следовательно, популярными среди потребителей.Постепенно пленочные фотоаппараты были заменены цифровыми фотоаппаратами, которые сегодня чаще всего продаются во всем мире.

Разрешение цифровой камеры часто ограничивается датчиком изображения, который превращает свет в сигналы. В зависимости от физической структуры датчика может использоваться массив цветных фильтров. Количество пикселей в датчике определяет «количество пикселей» камеры. В типичном датчике количество пикселей является произведением количества строк и количества столбцов. Например, датчик размером 1000 на 1000 пикселей будет иметь 1000000 пикселей или 1 мегапиксель.

Есть три способа сделать снимок цифровой камерой. Предпочтительный метод для данного захвата во многом определяется предметом изучения. Например, обычно неуместно пытаться запечатлеть движущийся объект с помощью чего-либо, кроме однокадровой системы. Однако более высокая точность цветопередачи, а также большие размеры файлов и разрешение, доступные при многокадровом снимке и сканировании, делают их привлекательными для коммерческих фотографов, работающих со стационарными объектами и широкоформатными фотографиями.

В большинстве современных потребительских цифровых фотоаппаратов используется мозаика с фильтром Байера в сочетании с оптическим фильтром сглаживания, чтобы уменьшить сглаживание из-за уменьшения выборки изображений с различными основными цветами. Шаблон фильтра Байера представляет собой повторяющийся мозаичный узор 2 × 2 светофильтров с зелеными в противоположных углах и красным и синим в двух других положениях.

Камеры с цифровыми датчиками изображения, которые меньше типичного размера пленки 35 мм, имеют меньшее поле или угол обзора при использовании с объективом с таким же фокусным расстоянием.Это связано с тем, что угол обзора зависит как от фокусного расстояния, так и от используемого датчика или размера пленки.

В зависимости от модели камеры доступны различные дополнительные функции. К таким функциям относятся GPS, компас, барометр и высотомер. Некоторые из них прочные и водонепроницаемые.

Цифровые камеры бывают самых разных размеров, цен и возможностей. Специализированные цифровые камеры, включая оборудование для получения многоспектральных изображений и астрографы, используются в научных, военных, медицинских и других специальных целях.

См. Также:

• Энциклопедия Apple: вся информация о продуктах, электронных устройствах, операционных системах и приложениях от экспертов iGotOffer.com.

считает цифровой фотоаппарат абстрактной идеей | Фиш и Ричардсон

Недавнее прецедентное решение Федерального округа по делу Yu v. Apple отражает важный момент в судебной практике Суда, содержащейся в § 101, применительно к патентам на изобретения, реализованные с помощью компьютеров. ___ Ф.3 ___, 2021 г. WL 2385520 (Федеральный округ, 11 июня 2021 г.). В деле Yu разделенная комиссия Федерального округа подтвердила удовлетворение Северным округом Калифорнии ходатайств Apple и Samsung об отклонении в соответствии с Правилом 12 (b) (6) Правилом 12 (b) (6) компании Apple и Samsung на основании неприемлемости, когда заявленные претензии были направлены на материальное, физическое изобретение: цифровая камера. Можно рассматривать Yu просто как последнее продление решения Верховного суда Алисы . Там Суд признал неприемлемые для выдачи патентов претензии, относящиеся к «материальной системе», т.е.е., декларации системы, включающие в себя общие компьютерные компоненты для реализации абстрактной идеи, описанной в формуле изобретения метода. См. Alice Corp. Pty. V. CLS Bank Int’l , 573 U.S. 208, 224 (2014). Тем не менее, Yu также можно рассматривать как резкий контраст со многими предыдущими делами Alice после , учитывая претензии, сопоставимые с претензиями в Yu . В результате и патентообладатели, и компании, которым предъявлены иски о нарушении прав в области смартфонов, программного обеспечения или других связанных с компьютером областей, должны по-новому взглянуть на правомочность любых заявленных требований, которые включают обычные компьютерные элементы, в свете Yu .

Yu включает предполагаемое нарушение пунктов 1, 2 и 4 патента США № 6,611,289. Окружной суд рассмотрел претензию 1 патента ‘289 как репрезентативный для анализа его правомочности. В претензии указано:

1. Улучшенная цифровая камера в составе:

— первый и второй датчики изображения, близко расположенные по отношению к общей плоскости, причем упомянутый второй датчик изображения чувствителен ко всей области видимого цветового спектра;

две линзы, каждая из которых установлена ​​перед одним из указанных двух датчиков изображения;

упомянутый первый датчик изображения формирует первое изображение, а упомянутый второй датчик изображения формирует второе изображение;

— схему аналого-цифрового преобразования, соединенную с указанным первым и указанным вторым датчиками изображения и оцифровывающую указанное первое и указанное изображение второй интенсивности для создания соответственно первого цифрового изображения и второго цифрового изображения;

память изображений, соединенная с упомянутой схемой аналого-цифрового преобразования, для хранения упомянутого первого цифрового изображения и упомянутого второго цифрового изображения; и

процессор цифровых изображений, связанный с упомянутой памятью изображений и принимающий упомянутое первое цифровое изображение и упомянутое второе цифровое изображение, , , формирующий результирующее цифровое изображение из упомянутого первого цифрового изображения, усиленного упомянутым вторым цифровым изображением , .

’289 по п.1 (выделено автором).

Хотя в п. 1 излагаются конкретные, материальные аппаратные компоненты, большинство все же сочло его направленным на абстрактную идею, сосредоточив внимание на функциональном языке, на котором завершается иск: «Мы согласны с окружным судом, что п. 1 направлен на абстрактную идею принятия двух изображения (которые могут быть с разной экспозицией) и использование одного изображения для улучшения другого ». Ю , 2021 WL 2385520 at * 2. Большинство сочло важным то, что физическими элементами претензии были «[только] обычные компоненты камеры.. . два датчика изображения, две линзы, схема аналого-цифрового преобразования, память изображений и процессор цифровых изображений. В самом деле, бесспорно, что эти компоненты были хорошо известными и традиционными ». Идентификатор . Последний функциональный элемент формулы не избавил патент от абстрактности, потому что «идея и практика использования нескольких изображений для улучшения друг друга известны фотографам уже более века» и «только обычные компоненты фотоаппарата приводятся для реализации. получившееся «улучшенное» изображение.. . И, как заявлено, эти обычные компоненты выполняют только свои основные функции. . . . » ид. Судья Ньюман выразил несогласие, написав: «[t] его камера представляет собой механическое и электронное устройство определенной конструкции и механизма», так что решение выходит за рамки § 101. Id. при * 5.

Yu , таким образом, по-видимому, отражает отход от предыдущих решений Федерального округа и Северного округа Калифорнии, которые предполагали, что заявления о воспроизведении физического устройства, такого как цифровая камера в Yu , не должны рассматриваться как направленные на абстрактные идея.В деле Visual Memory LLC против NVIDIA Corp. , 867 F.3d 1253, 1257 (Fed. Cir. 2017) Федеральный округ обнаружил патентоспособные претензии, относящиеся к системе памяти компьютера, содержащей основную память, шину и кэш, каждый из которых был программируемым для определения типа памяти, хранящейся в кэше. Большинство отвергло аргумент, что эти утверждения были направлены на «желаемый результат или результат в контексте общих компьютерных компонентов и функций». 867 F.3d at 1260. Вместо этого суд постановил, что иски были «направлены на технологическое усовершенствование: усовершенствованную систему компьютерной памяти» и, следовательно, имели право на получение патента. ид. , 1259. Аналогичным образом, Северный округ Калифорнии в деле Synchronoss Techs., Inc. против Dropbox Inc. , 226 F. Supp. 3d 1000 (ND Cal. 2016) объяснил утверждения, описывающие «новый телефон, новый сервер или новую физическую комбинацию двух», не являются абстрактными, а «заявлениями, описывающими систему и методы в« чисто функциональных терминах »без» любые технические детали материальных компонентов являются абстрактными ». 226 F. Supp. 3d at 1006 (цитируется In re TLI Commc’ns LLC Patent Litig., 823 F.3d 607, 612 (Федеральный округ, 2016 г.)).

Неудивительно, что Yu уже вызывает волну в других случаях. Через четыре дня после вынесения решения судья по административным делам Эллиот из Комиссии по международной торговле США пересмотрел свое предыдущее отклонение ходатайства об упрощенном определении, в котором ответчик утверждал, что заявленные претензии неприемлемы как абстрактные идеи, и теперь пришел к выводу, что ему следует отложить рассмотрение ходатайства до заключение слушания по делу о доказательствах в этом расследовании. Некоторые устройства с возможностью цифрового видео и их компоненты , инв. № 337-ТА-1224, Приказ № 30 (15.06.2021 г.).

Патентообладатели и компании, которым предъявлены иски о нарушении прав в компьютерных областях, таких как смартфоны или программное обеспечение, будут хорошо осведомлены о Yu и новом направлении Федерального округа для будущей юриспруденции § 101. В частности, патентообладатели должны гарантировать, что их формулы отражают все настоящие технологические изобретения, описанные в их спецификациях.Например, даже в деле Yu Суд предположил, что описание патента могло содержать патентоспособное изобретение — «конфигурацию с четырьмя линзами и четырьмя датчиками изображения.