L'appareil photo numérique fonctionne. Comment fonctionne un décodeur TV pour regarder les chaînes numériques ? Impression numérique - comment ça marche

Si vous souhaitez regarder la télévision de la plus haute qualité en Russie, vous ne pouvez pas vous passer des concepts de base du numérique. Et la chose la plus importante que vous devez savoir, ce sont les récepteurs de télévision numérique ou les décodeurs. Nous vous dirons tout sur eux !

Un récepteur numérique est un appareil permettant de recevoir un signal télévision numérique, en le convertissant et en le transférant sur un téléviseur analogique de n'importe quel modèle. Souvent, les récepteurs numériques sont également appelés décodeurs numériques, tuners TV, décodeurs DVB-T2 ou simplement récepteurs DVB-T2. La désignation « dvb-t2 » indique quelle norme de télévision numérique prend en charge tel ou tel récepteur. Il existe aujourd'hui plusieurs normes de télévision numérique fondamentalement différentes :
- DVB-T/T2 – télévision numérique terrestre
- DVB-S – télévision par satellite
- DVB-C – télévision par câble
- DVB-T – télévision numérique terrestre
- DVB-H – télévision mobile

La plus simple et la plus accessible aujourd'hui est la télévision numérique terrestre de la norme DVB-T2. C'est ce système qui devrait, dans un avenir très proche, remplacer toute la télévision analogique en Russie dans le cadre d'un programme spécial d'État. Par conséquent, dans cet article, nous aborderons plus spécifiquement les récepteurs de télévision numérique conçus pour recevoir un signal de la norme DVB-T2. Il existe des décodeurs pour les téléviseurs domestiques et pour les voitures, et ils fonctionnent tous sur le même principe, ils se caractérisent tous par une utilisation simple et de nombreuses fonctionnalités.

Regarder les chaînes de télévision numérique est la tâche principale du récepteur ; les options supplémentaires incluent :

1. Prend en charge divers formats vidéo et audio
2. Fonction d'enregistrement diffusion en direct télévision
3. Lecture de fichiers multimédia à partir de clés USB
4. Fonction de pause de la diffusion en direct et de poursuite de la lecture à partir du moment où elle a été arrêtée
5. TimeShift - la possibilité de retarder le visionnage des programmes de télévision numérique

Comment fonctionne un récepteur de télévision numérique ?

Plan de travail décodeur numérique assez facile. À la première fréquence intermédiaire, un signal compris entre 950 et 2 150 MHz provenant de la sortie de l'amplificateur à faible bruit du convertisseur traverse le câble jusqu'au récepteur micro-ondes du récepteur, les erreurs potentielles sont corrigées dans le démodulateur et le Le flux sélectionné en sortie est envoyé vers un démultiplexeur, qui sépare le flux d'informations en vidéo, son, etc., où le décryptage est effectué. Dans le décodeur de flux vidéo MPEG-2, les signaux vidéo sont décodés en format décompressé. signaux numériques, qui sont ensuite divisés en composants : luminosité (U), vert (G), rouge (R), bleu (B).

L'encodeur TV numérique convertit les normes, vous pouvez donc connecter à sa sortie un récepteur fonctionnant dans l'une des trois normes de télévision analogique : PAL, SECAM ou NTSC. Et depuis le décodeur audio, des signaux numériques et analogiques sont émis. Le multiprocesseur est conçu pour contrôler le démultiplexeur-décodeur et isoler le signal lors de l'utilisation d'un système de communication interactif, ainsi que pour isoler les paquets de données intégrés. Et grâce au module contrôle numérique et un capteur IR, il est possible de contrôler les récepteurs à l'aide de la télécommande.

Dans ce numéro, je vais aborder un sujet de « longue durée » sur la façon dont un appareil photo numérique est conçu et fonctionne, ce que signifient toutes sortes de mots intelligents comme « bracketing » et « compensation d'exposition » et, plus important encore, comment les utiliser. tout cela à dessein.

De manière générale, un appareil photo numérique est un appareil qui permet d'obtenir des images d'objets sous forme numérique. Dans l’ensemble, la différence entre un appareil photo conventionnel et un appareil photo numérique réside uniquement dans le récepteur d’images. Dans le premier cas, il s’agit d’une émulsion photographique, qui nécessite ensuite un traitement chimique. Dans le second se trouve un capteur électronique spécial qui convertit la lumière incidente en un signal électrique. Ce capteur est appelé capteur ou matrice et est en réalité une matrice rectangulaire de cellules sensibles à la lumière placées sur un cristal semi-conducteur.

Lorsque la lumière frappe un élément de la matrice, elle produit un signal électrique proportionnel à la quantité de lumière reçue. Ensuite, les signaux (pour l'instant ce sont des signaux analogiques) provenant des éléments de la matrice sont lus et convertis sous forme numérique par un convertisseur analogique-numérique (ADC). Ensuite, les données numériques sont traitées par le processeur de l'appareil photo (oui, il dispose également d'un processeur) et sont enregistrées sous la forme d'une image.

Ainsi, le cœur de tout appareil photo numérique est le capteur. Il existe désormais deux technologies principales pour produire des capteurs : le CCD (dispositif à couplage de charge) et le CMOS. Dans la matrice CCD, pendant l'exposition (c'est-à-dire au moment de la prise de vue proprement dite), une charge proportionnelle à l'intensité de la lumière incidente s'accumule dans les éléments photosensibles. Lors de la lecture des données, ces charges sont déplacées de cellule en cellule jusqu'à ce que la matrice entière soit lue (en fait, la lecture s'effectue ligne par ligne). Dans la littérature populaire, ils aiment comparer ce processus au passage de seaux d’eau le long d’une chaîne. Les matrices CCD sont réalisées à l'aide de la technologie MOS et, pour obtenir une image de haute qualité, nécessitent une grande uniformité des paramètres sur toute la surface de la puce. En conséquence, ils sont assez chers.

Une alternative aux CCD sont les matrices CMOS (c'est-à-dire en russe, CMOS). Essentiellement, un capteur CMOS est assez similaire à une puce de mémoire vive - DRAM. Egalement une matrice rectangulaire, également des condensateurs, également une lecture à accès aléatoire. Les photodiodes sont utilisées comme éléments photosensibles dans les matrices CMOS. En général, les matrices CMOS sont bien mieux adaptées à la production utilisant les processus de fabrication bien développés d'aujourd'hui. De plus, entre autres choses (densité d'emballage plus élevée des éléments, consommation d'énergie inférieure, prix inférieur), cela vous permet d'intégrer l'électronique associée sur une seule puce avec une matrice. Certes, jusqu'à récemment, le CMOS ne pouvait pas rivaliser avec le CCD en termes de qualité, c'est pourquoi les appareils bon marché comme les webcams étaient principalement fabriqués à partir de capteurs CMOS. Cependant, récemment, plusieurs grandes entreprises (en particulier un monstre industriel tel que Kodak) ont développé des technologies pour la production de matrices CMOS haute résolution et de haute qualité. Le premier appareil photo CMOS « sérieux » (reflex numérique de trois mégapixels) - le Canon EOS-D30 - est apparu il y a près de deux ans. Et les appareils photo plein format Canon EOS 1D et Kodak Pro DCS-14n annoncés lors de la dernière Photokina ont enfin démontré le potentiel des capteurs CMOS. Cependant, la plupart des caméras sont encore produites sur la base de matrices CCD.

Ceux qui souhaitent se familiariser plus en détail avec les deux technologies peuvent commencer par cette adresse www.eecg.toronto.edu/~kphang/ece1352f/papers/ng_CCD.pdf, et nous passerons à autre chose.

Le point suivant est que les éléments matriciels (de l'un des types décrits ci-dessus) ne perçoivent que l'intensité de la lumière incidente (c'est-à-dire qu'ils donnent une image en noir et blanc). D'où vient la couleur ? Pour obtenir une image couleur, un filtre lumineux spécial est situé entre l'objectif et la matrice, constitué de cellules de couleurs primaires (GRGB ou CMJN) situées au-dessus des pixels correspondants. De plus, pour la couleur verte, deux pixels sont utilisés (en RVB ou un en CMJ), puisque l'œil est le plus sensible à cette couleur. La couleur finale d'un pixel d'une image dans un tel système est calculée en tenant compte des intensités des éléments voisins de couleurs différentes, de sorte qu'en conséquence, chaque pixel unicolore de la matrice correspond à un pixel coloré de l'image. Ainsi, l'image finale est toujours interpolée à un degré ou à un autre (c'est-à-dire calculée et non obtenue en photographiant directement l'objet, ce qui affecte inévitablement la qualité des petits détails de l'image). Quant aux filtres spécifiques, on utilise dans la plupart des cas une matrice rectangulaire GRGB (filtre Bayer).

Il existe également un système appelé SuperCCD, inventé par Fuji Photo Film et utilisé dans les appareils photo Fuji depuis 2000. L'essence de cette technologie est que les pixels (et les éléments de filtre de lumière - également GRGB) sont disposés sous la forme d'une sorte de matrice diagonale.

De plus, la caméra interpole non seulement les couleurs des pixels eux-mêmes, mais aussi les couleurs des points situés entre eux. Ainsi, les appareils photo Fuji indiquent toujours une résolution qui est deux fois supérieure au nombre de pixels physiques (unicolores), ce qui n'est pas vrai. Cependant, la technologie Fuji s'est toujours avérée assez efficace - la plupart des personnes qui ont comparé la qualité des images du SuperCCD et des appareils photo conventionnels conviennent que la qualité de l'image du SuperCCD correspond à une matrice conventionnelle avec une résolution environ 1,5 fois supérieure à la résolution physique du SuperCCD. . Mais pas 2 fois, comme l'affirme Fuji.

Pour terminer la conversation sur les filtres, il est temps de mentionner la troisième technologie de capteur alternative, à savoir Foveon X3. Il a été développé par Foveon et a été annoncé au printemps de cette année. L'essence de la technologie est la lecture physique des trois couleurs pour chaque pixel (en théorie, la résolution d'un tel capteur sera équivalente à la résolution d'un capteur conventionnel comportant trois fois plus de pixels). Dans ce cas, pour diviser la lumière incidente en composantes de couleur, la propriété du silicium (à partir duquel le capteur est fabriqué) est utilisée pour transmettre la lumière avec différentes longueurs d'onde (c'est-à-dire la couleur) à différentes profondeurs. En fait, chaque pixel Foveon est une structure à trois couches, et la profondeur des éléments actifs correspond à la transmission lumineuse maximale du silicium pour les couleurs primaires (RVB). À mon avis, une idée très prometteuse. Du moins en théorie. Car en pratique, le premier appareil photo annoncé basé sur Foveon X3 reste le seul pour l'instant. Et ses livraisons n’ont pas encore vraiment commencé. Nous avons écrit plus en détail sur cette technologie dans le sixième numéro du journal de cette année.

Mais revenons aux capteurs. La principale caractéristique de toute matrice, du point de vue de l'utilisateur final, est sa résolution, c'est-à-dire le nombre d'éléments photosensibles. La plupart des appareils photo sont désormais fabriqués sur la base de matrices de 2 à 4 mégapixels (un million de pixels). Naturellement, plus la résolution de la matrice est élevée, plus l'image que vous pouvez obtenir est détaillée. Bien entendu, plus la matrice est grande, plus elle coûte cher. Mais il faut toujours payer pour la qualité. La résolution de la matrice et la taille de l'image résultante en pixels sont directement liées, par exemple, sur un appareil photo mégapixel nous obtiendrons une image de taille 1024x960 = 983040. Il faut dire qu'augmenter la résolution de la matrice est l'une des principales tâches auxquelles les fabricants d'appareils photo numériques sont actuellement confrontés. Disons qu'il y a trois ans, la plupart des appareils photo de milieu de gamme étaient équipés de matrices mégapixels. Il y a deux ans, ce nombre est passé à deux mégapixels. Il y a un an, cela équivalait déjà à trois ou quatre mégapixels. Désormais, la plupart des derniers modèles d'appareils photo sont équipés de capteurs d'une résolution de 4 à 5 mégapixels. Et il existe déjà plusieurs modèles semi-professionnels équipés de matrices supérieures à 10 mégapixels. Apparemment, quelque part à ce niveau, la course s'arrêtera, puisqu'une image provenant d'une matrice de 10 mégapixels est à peu près égale en détail à une image prise sur un film 35 mm standard.

D’ailleurs, ne confondez pas la résolution de la matrice sous la forme que nous l’avons définie ci-dessus avec la résolution. Cette dernière est définie comme la capacité de la caméra à séparer l'image de deux objets et est généralement mesurée en prenant une image linéaire avec une distance connue entre les lignes. La résolution décrit les propriétés de l'ensemble du système optique de l'appareil photo, c'est-à-dire la matrice et l'objectif. En principe, la résolution et le pouvoir de résolution sont liés, mais cette relation est déterminée non seulement par les paramètres de la matrice, mais également par la qualité de l'optique utilisée dans la caméra.

La prochaine caractéristique d'un appareil photo numérique directement liée à la matrice est la sensibilité. Ou plus précisément la photosensibilité. Ce paramètre, comme son nom l'indique, décrit la sensibilité de la matrice à la lumière incidente et, en principe, est complètement similaire à la photosensibilité des matériaux photographiques conventionnels. Par exemple, vous pouvez acheter un film dans un magasin avec une sensibilité de 100, 200 ou 400 unités. De la même manière, vous pouvez régler la sensibilité de la matrice, mais l'avantage d'un appareil photo numérique est que la sensibilité est réglée individuellement pour chaque image. Par exemple, en plein soleil, vous pouvez prendre des photos avec une sensibilité de 100 ou 50, et pour la photographie de nuit, vous pouvez passer à 400 (et même à 1400 dans certains appareils photo). La plupart des appareils photo numériques vous permettent de définir des valeurs de sensibilité standard - 50, 100, 200 et 400. De plus, le système d'exposition automatique peut modifier la sensibilité en douceur. Étant donné que la sensibilité est physiquement ajustée en modifiant le gain du signal de la matrice, cela est assez facile à mettre en œuvre dans la caméra.

La sensibilité est mesurée en unités ISO (du moins pour les appareils photo numériques, elles sont déjà devenues la norme). Vous pouvez voir comment ils sont convertis en unités DIN et GOST dans le tableau.

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

Cependant, la sensibilité réglable présente des inconvénients. Étant donné que les propriétés de la matrice dans ce cas ne changent pas physiquement, mais que le signal existant est simplement amplifié, le bruit caractéristique de tout appareil électronique commence à apparaître de plus en plus dans l'image. Cela réduit considérablement la plage dynamique de travail de la caméra, donc avec une sensibilité élevée, vous n'obtiendrez pas une bonne image. À propos, un problème similaire peut être rencontré avec des expositions longues - toute matrice est bruyante et, avec le temps, le bruit s'accumule. De nos jours, de nombreux appareils photo mettent en œuvre des algorithmes spéciaux de réduction du bruit pour les expositions longues, mais ils ont tendance à lisser l'image et à brouiller les détails les plus fins. En général, on ne peut pas contester les lois de la physique, mais la possibilité de régler la sensibilité reste un gros plus des appareils photo numériques.

Constantin Afanassiev

© 2014 site

Pour avoir un contrôle total sur le processus d'obtention d'une image numérique, vous devez au moins avoir une compréhension générale de la structure et du principe de fonctionnement d'un appareil photo numérique.

La seule différence fondamentale entre un appareil photo numérique et un appareil photo argentique réside dans la nature du matériau photosensible utilisé. Si dans un appareil photo argentique, il s'agit d'un film, alors dans un appareil photo numérique, il s'agit d'une matrice sensible à la lumière. Et tout comme le processus photographique traditionnel est indissociable des propriétés du film, le processus photographique numérique dépend en grande partie de la manière dont la matrice convertit la lumière focalisée sur elle par l'objectif en code numérique.

Le principe de fonctionnement de la photomatrice

La matrice photosensible ou photocapteur est circuit intégré(en d'autres termes, une plaquette de silicium) constituée des plus petits éléments sensibles à la lumière - des photodiodes.

Il existe deux principaux types de capteurs : les CCD (Charge-Coupled Device, également appelé CCD – Charge-Coupled Device) et les CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, également appelé CMOS – Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). Les deux types de matrices convertissent l'énergie des photons en un signal électrique, qui est ensuite soumis à une numérisation. Toutefois, si dans le cas d'une matrice CCD, le signal généré par les photodiodes entre dans le processeur de la caméra sous forme analogique et est ensuite numérisé de manière centralisée, puis dans une matrice CMOS, chaque photodiode est équipée d'un signal analogique individuel, d'un convertisseur numérique (ADC), et les données entrent dans le processeur sous forme discrète. De manière générale, les différences entre les matrices CMOS et CCD, bien que fondamentales pour un ingénieur, sont absolument insignifiantes pour un photographe. Pour les fabricants de matériel photographique, il est également important que les matrices CMOS, plus complexes et plus coûteuses à développer que les matrices CCD, se révèlent plus rentables que ces dernières en production de masse. L'avenir réside donc très probablement dans la technologie CMOS, pour des raisons purement économiques.

Les photodiodes, qui composent toute matrice, ont la capacité de convertir l'énergie du flux lumineux en charge électrique. Plus la photodiode capture de photons, plus d’électrons sont produits en sortie. Évidemment, plus la surface totale de toutes les photodiodes est grande, plus elles peuvent percevoir de lumière et plus la photosensibilité de la matrice est élevée.

Malheureusement, les photodiodes ne peuvent pas être situées à proximité les unes des autres, car il n'y aurait alors pas d'espace sur la matrice pour l'électronique accompagnant les photodiodes (ce qui est particulièrement important pour les matrices CMOS). La surface sensible à la lumière du capteur représente en moyenne 25 à 50 % de sa surface totale. Pour réduire la perte de lumière, chaque photodiode est recouverte d'une microlentille de plus grande surface et entre effectivement en contact avec les microlentilles des photodiodes voisines. Les microlentilles collectent la lumière qui leur tombe dessus et la dirigent vers les photodiodes, augmentant ainsi la sensibilité lumineuse du capteur.

Une fois l'exposition terminée, la charge électrique générée par chaque photodiode est lue, amplifiée et convertie en un code binaire d'une profondeur de bits donnée à l'aide d'un convertisseur analogique-numérique, qui est ensuite envoyé au processeur de l'appareil photo pour un traitement ultérieur. Chaque photodiode de la matrice correspond (mais pas toujours) à un pixel de la future image.

Merci pour votre attention!

Vassili A.

Post Scriptum

Si vous avez trouvé l'article utile et instructif, vous pouvez bien vouloir soutenir le projet en contribuant à son développement. Si vous n'avez pas aimé l'article, mais que vous avez des idées pour l'améliorer, vos critiques seront acceptées avec non moins de gratitude.

N'oubliez pas que cet article est soumis au droit d'auteur. La réimpression et la citation sont autorisées à condition qu'il existe un lien valide vers la source et que le texte utilisé ne doit pas être déformé ou modifié de quelque manière que ce soit.

Les appareils photo modernes font tout eux-mêmes : pour prendre une photo, il suffit à l'utilisateur d'appuyer sur un bouton. Mais cela reste intéressant : par quelle magie l’image arrive-t-elle dans l’appareil photo ? Nous allons essayer d'expliquer les principes de base des appareils photo numériques.

Parties principales

Fondamentalement, la conception d’un appareil photo numérique suit la conception d’un appareil photo analogique. Leur principale différence réside dans l'élément photosensible sur lequel l'image est formée : dans les appareils photo analogiques, c'est un film, dans les appareils photo numériques, c'est une matrice. La lumière traverse la lentille jusqu'à la matrice, où une image est formée, qui est ensuite enregistrée en mémoire. Examinons maintenant ces processus plus en détail.

L'appareil photo se compose de deux parties principales : le corps et l'objectif. Le corps contient une matrice, un obturateur (mécanique ou électronique, et parfois les deux), un processeur et des commandes. Une lentille, amovible ou intégrée, est un groupe de lentilles logées dans un boîtier en plastique ou en métal.

D'où vient la photo ?

La matrice est constituée de nombreuses cellules photosensibles – les pixels. Chaque cellule, lorsque la lumière la frappe, produit un signal électrique proportionnel à l'intensité du flux lumineux. Étant donné que seules les informations sur la luminosité de la lumière sont utilisées, l'image s'avère être en noir et blanc, et pour la colorer, vous devez recourir à diverses astuces. Les cellules sont recouvertes de filtres de couleur - dans la plupart des matrices, chaque pixel est recouvert d'un filtre rouge, bleu ou vert (un seul !) conformément au schéma de couleurs bien connu RVB (rouge-vert-bleu). Pourquoi ces couleurs particulières ? Parce qu'ils sont les principaux, et tout le reste est obtenu en les mélangeant et en réduisant ou en augmentant leur saturation.

Sur la matrice, les filtres sont disposés en groupes de quatre, de sorte que pour deux verts, il y a un bleu et un rouge. Cela est dû au fait que l’œil humain est le plus sensible à la couleur verte. Les rayons lumineux de différents spectres ont des longueurs d'onde différentes, de sorte que le filtre ne transmet que des rayons de sa propre couleur dans la cellule. L'image résultante se compose uniquement de pixels rouges, bleus et verts - c'est la forme sous laquelle les fichiers RAW (format brut) sont enregistrés. Pour l'enregistrement Fichiers JPEG et TIFF, le processeur de la caméra analyse les valeurs de couleur des cellules voisines et calcule la couleur des pixels. Ce processus de traitement est appelé interpolation des couleurs et il est extrêmement important pour produire des photographies de haute qualité.

Cet agencement de filtres sur les cellules de la matrice est appelé motif Bayer.

Il existe deux principaux types de matrices, et elles diffèrent par la manière dont elles lisent les informations du capteur. Dans les matrices de type CCD, les informations sont lues à partir des cellules de manière séquentielle, le traitement des fichiers peut donc prendre beaucoup de temps. Bien que ces capteurs soient « réfléchis », ils sont relativement bon marché et, de plus, le niveau de bruit dans les images prises avec leur aide est moindre.

Matrice de type CCD

Dans les matrices de type CMOS (CMOS), les informations sont lues individuellement à partir de chaque cellule. Chaque pixel est désigné par des coordonnées, ce qui vous permet d'utiliser la matrice pour la mesure de l'exposition et l'autofocus.

Matrice CMOS

Les types de matrices décrits sont monocouches, mais il existe également des matrices à trois couches, où chaque cellule perçoit simultanément trois couleurs, distinguant les flux de couleurs de couleurs différentes selon la longueur d'onde.

Matrice à trois couches

Le processeur de l'appareil photo a déjà été mentionné ci-dessus : il est responsable de tous les processus qui aboutissent à une image. Le processeur détermine les paramètres d'exposition et décide lesquels d'entre eux doivent être appliqués dans une situation donnée. Du processeur et logiciel La qualité des photos et la vitesse de l'appareil photo en dépendent.

Avec le clic du déclencheur

L'obturateur mesure la durée pendant laquelle la lumière est exposée au capteur (vitesse d'obturation). Dans la grande majorité des cas, ce temps se mesure en fractions de seconde - comme on dit, et vous n'aurez pas le temps de cligner des yeux. Dans les appareils photo reflex numériques, comme dans les appareils photo argentiques, l'obturateur est constitué de deux rideaux opaques qui recouvrent le capteur. En raison de ces rideaux dans les reflex numériques, il est impossible de visualiser l'écran - après tout, la matrice est fermée et ne peut pas transmettre l'image à l'écran.

Dans les appareils photo compacts, la matrice n'est pas recouverte par un obturateur, et vous pouvez donc composer le cadre en fonction de l'affichage

Lorsque le déclencheur est enfoncé, les rideaux sont entraînés par des ressorts ou des électro-aimants, permettant à la lumière d'entrer et de former une image sur le capteur - c'est ainsi que fonctionne un obturateur mécanique. Mais les appareils photo numériques disposent également d'obturateurs électroniques : ils sont utilisés dans les appareils photo compacts. Un obturateur électronique, contrairement à un obturateur mécanique, ne peut pas être touché avec les mains ; il est en général virtuel. La matrice des appareils photo compacts est toujours ouverte (c'est pourquoi vous pouvez composer une photo en regardant l'écran, et non à travers le viseur), mais lorsque vous appuyez sur le déclencheur, le cadre est exposé pendant le temps d'exposition spécifié, puis enregistré en mémoire. Du fait que les volets électroniques n’ont pas de rideaux, leurs vitesses d’obturation peuvent être ultra-courtes.

Concentrons-nous

Comme mentionné ci-dessus, la matrice elle-même est souvent utilisée pour la mise au point automatique. En général, il existe deux types d'autofocus : actif et passif.

Pour une mise au point automatique active, la caméra nécessite un émetteur et un récepteur infrarouge ou ultrasonique. Le système à ultrasons mesure la distance jusqu'à un objet en utilisant la méthode d'écholocation du signal réfléchi. La mise au point passive est réalisée à l'aide de la méthode d'estimation du contraste. Certains appareils photo professionnels combinent les deux types de mise au point.

En principe, toute la zone du capteur peut être utilisée pour la mise au point, ce qui permet aux fabricants d'y placer des dizaines de zones de mise au point, ainsi que d'utiliser un point AF « flottant », que l'utilisateur peut placer où il le souhaite.

Anti-distorsion

C'est la lentille qui forme l'image sur la matrice. Une lentille se compose de plusieurs lentilles – trois ou plus. Un seul objectif ne peut pas créer une image parfaite : elle sera déformée sur les bords (c'est ce qu'on appelle l'aberration). En gros, le faisceau lumineux doit aller directement au capteur sans se disperser en cours de route. Dans une certaine mesure, cela est facilité par le diaphragme - une plaque ronde avec un trou au milieu, composée de plusieurs lames. Mais vous ne pouvez pas trop fermer l'ouverture - de ce fait, la quantité de lumière entrant dans le capteur diminue (qui est utilisée pour déterminer l'exposition souhaitée). Si vous assemblez plusieurs objectifs en série avec des caractéristiques différentes, les distorsions produites par eux ensemble seront bien moindres que les aberrations de chacun d'eux séparément. Plus il y a de lentilles, moins il y a d'aberration et moins de lumière atteint le capteur. Après tout, le verre, aussi transparent qu'il puisse nous paraître, ne transmet pas toute la lumière - une partie est diffusée, une autre est réfléchie. Pour garantir que les verres transmettent autant de lumière que possible, ils sont recouverts d'un revêtement antireflet spécial. Si vous regardez l'objectif de l'appareil photo, vous verrez que la surface de l'objectif scintille d'un arc-en-ciel - il s'agit d'un revêtement antireflet.

Les lentilles sont situées à l'intérieur de la lentille à peu près comme ceci

L’une des caractéristiques d’un objectif est l’ouverture, la valeur de l’ouverture maximale. Elle est indiquée sur l'objectif par exemple comme ceci : 28/2, où 28 est la distance focale et 2 est le rapport d'ouverture. Pour un objectif zoom, les marquages ​​ressemblent à ceci : 14-45/3,5-5,8. Deux valeurs d'ouverture sont indiquées pour les zooms, car ils ont des valeurs d'ouverture minimales différentes en grand angle et en téléobjectif. Autrement dit, à différentes distances focales, le rapport d'ouverture sera différent.

La distance focale, indiquée sur tous les objectifs, est la distance entre la lentille frontale et le récepteur de lumière (dans ce cas, la matrice). La distance focale détermine l’angle de vision de l’objectif et sa, pour ainsi dire, sa portée, c’est-à-dire jusqu’où il « voit ». Les objectifs grand angle éloignent l’image de notre vision normale, tandis que les téléobjectifs la rapprochent et ont un petit angle de vision.

L'angle de vision d'un objectif dépend non seulement de sa distance focale, mais aussi de la diagonale du récepteur de lumière. Pour les appareils photo argentiques 35 mm, un objectif avec une distance focale de 50 mm est considéré comme normal (c'est-à-dire correspondant approximativement à l'angle de vision de l'œil humain). Les objectifs avec une distance focale plus courte sont des « grand angle » et ceux avec une distance focale plus longue sont des « téléobjectifs ».

La partie gauche de l'inscription inférieure sur l'objectif est la distance focale du zoom, la partie droite est le rapport d'ouverture

C'est là que réside le problème, car l'équivalent du 35 mm est souvent indiqué à côté de la distance focale d'un objectif numérique. La diagonale de la matrice est plus petite que la diagonale du cadre de 35 mm, et il est donc nécessaire de « convertir » les nombres en un équivalent plus familier. En raison de cette même augmentation de la distance focale, la prise de vue grand angle devient presque impossible dans les appareils photo reflex équipés d'objectifs « film ». Un objectif d'une distance focale de 18 mm sur un appareil photo argentique est un objectif super grand angle, mais sur un appareil photo numérique, sa distance focale équivalente sera d'environ 30 mm, voire plus. Quant aux téléobjectifs, augmenter leur « portée » ne profite qu'aux photographes, car un objectif ordinaire avec une focale de, disons, 400 mm est assez cher.

Viseur

Dans les appareils photo argentiques, vous ne pouvez composer une image qu'à l'aide du viseur. Les numériques vous permettent de l'oublier complètement, car dans la plupart des modèles, il est plus pratique d'utiliser l'écran pour cela. Certains appareils photo très compacts n'ont pas de viseur du tout, tout simplement parce qu'il n'y a pas de place pour un. La chose la plus importante dans un viseur est ce que vous pouvez voir à travers. Par exemple, les appareils photo reflex sont appelés ainsi précisément en raison des caractéristiques de conception du viseur. L'image à travers l'objectif est transmise via un système de miroirs au viseur, et ainsi le photographe voit la zone réelle du cadre. Lors de la prise de vue, lorsque l'obturateur s'ouvre, le miroir qui le bloque se soulève et laisse entrer la lumière dans le capteur sensible. Bien entendu, de telles conceptions remplissent parfaitement leurs tâches, mais elles prennent beaucoup de place et sont donc totalement inapplicables dans les appareils photo compacts.

C'est ainsi que l'image via le système de miroir pénètre dans le viseur d'un appareil photo reflex.

Les appareils photo compacts utilisent des viseurs optiques à vision réelle. Il s’agit, grosso modo, d’un trou traversant dans le boîtier de l’appareil photo. Un tel viseur ne prend pas beaucoup de place, mais sa vue d'ensemble ne correspond pas à ce que « voit » l'objectif. Il existe également des caméras pseudo-miroir avec viseur électronique. De tels viseurs ont un petit écran sur lequel l'image est transférée directement depuis la matrice - tout comme vers un écran externe.

Éclair

Le flash, source de lumière pulsée, est connu pour être utilisé pour l'éclairage là où l'éclairage principal n'est pas suffisant. Les flashs intégrés ne sont généralement pas très puissants, mais leur impulsion est suffisante pour éclairer le premier plan. Sur les appareils photo semi-professionnels et professionnels, il existe également un contact pour connecter un flash externe beaucoup plus puissant, on l'appelle « sabot ».

Ce sont, en général, les éléments de base et les principes de fonctionnement d'un appareil photo numérique. D'accord, lorsque l'on sait comment fonctionne l'appareil, il est plus facile d'obtenir des résultats de haute qualité.

La signature numérique électronique est désormais largement connue - de nombreuses entreprises modernes se tournent lentement vers la gestion électronique des documents. Oui et dans Vie courante Vous avez probablement rencontré cette chose. En un mot, l'essence de la signature numérique est très simple : il y a un centre de certification, il y a un générateur de clés, un peu plus de magie, et le tour est joué : tous les documents sont signés. Reste à savoir quel genre de magie permet signature numérique travail.

Feuille de route

Il s'agit de la cinquième leçon de la série « Plongez dans la crypto ». Toutes les leçons de la série par ordre chronologique :

1. Génération de clé

La force du RSA réside dans la difficulté de prendre en compte de grands nombres. En d’autres termes, il est très difficile, par force brute, de trouver des nombres premiers tels que le produit donne le module n. Les clés sont générées de la même manière pour la signature et le chiffrement.

Une fois les clés générées, vous pouvez commencer à calculer la signature électronique.

2. Calcul de la signature électronique

3. Vérification de la signature électronique

RSA, comme nous le savons, est sur le point de prendre sa retraite car la puissance de calcul augmente à pas de géant. Le jour n’est pas loin où une clé RSA de 1 024 bits pourra être devinée en quelques minutes. Cependant, nous parlerons des ordinateurs quantiques la prochaine fois.

En général, vous ne devez pas vous fier à la force de ce schéma de signature RSA, en particulier avec des clés « crypto-fortes » comme dans notre exemple.

La suite est disponible uniquement pour les membres

Option 1. Rejoignez la communauté « site » pour lire tous les documents sur le site

L'adhésion à la communauté dans la période spécifiée vous donnera accès à TOUS les documents Hacker, augmentera votre remise cumulée personnelle et vous permettra d'accumuler une note professionnelle Xakep Score !