Сандық камера жұмыс істейді. Сандық арналарды көру үшін теледидар приставкасы қалай жұмыс істейді. Сандық басып шығару - бұл қалай жұмыс істейді

Егер сіз Ресейдегі ең жоғары сапалы теледидарды көргіңіз келсе, онда сіз «цифр» негізгі ұғымдарынсыз жасай алмайсыз. Ең бастысы, сандық теледидар қабылдағыштары немесе приставкалар туралы білу керек. Біз сізге олардың барлығы туралы айтып береміз!

Цифрлық қабылдағыш сигналды қабылдауға арналған құрылғы сандық теледидар, оны кез келген үлгідегі аналогтық теледидарға түрлендіру және тасымалдау. Көбінесе цифрлық қабылдағыштарды сандық приставкалар, теледидар тюнерлері, dvb-t2 приставкалары немесе жай ғана dvb-t2 қабылдағыштары деп те атайды. «dvb-t2» белгісі осы немесе басқа қабылдағыш қандай сандық теледидар стандартын қолдайтынын көрсетеді. Бүгінгі күні сандық теледидардың бірнеше түбегейлі әртүрлі стандарттары бар:
- DVB-T/T2 - жерүсті сандық теледидар
- DVB-S - спутниктік теледидар
- DVB-C - кабельдік теледидар
- DVB-T - жерүсті сандық теледидар
- DVB-H - мобильді теледидар

Бүгінгі таңда ең қарапайым және ең қолжетімді - DVB-T2 стандартының жерүсті сандық теледидары. Дәл жақын арада арнайы мемлекеттік бағдарлама аясында Ресейдегі барлық аналогтық теледидарды ауыстыру керек. Сондықтан, бұл мақала DVB-T2 стандартының сигналын қабылдауға арналған сандық теледидар қабылдағыштары туралы одан әрі нақтыланады. Үй теледидарлары мен автокөлік теледидарлары үшін приставкалар бар және олардың барлығы бірдей принцип бойынша жұмыс істейді, олардың барлығы қарапайым жұмыс пен кең функционалдылықпен ерекшеленеді.

Цифрлық телеарналарды көру ресивердің негізгі міндеті болып табылады, қосымша опцияларға мыналар жатады:

1. Түрлі бейне және аудио пішімдерін қолдау
2. Жазу функциясы тікелей эфиртеледидар
3. USB медиасынан мультимедиа файлдарын ойнатыңыз
4. Тікелей трансляцияны кідірту және ол тоқтатылған сәттен бастап ойнатуды жалғастыру функциясы
5. TimeShift – сандық телебағдарламаларды кешіктіріп қарау мүмкіндігі

Сандық теледидар қабылдағышы қалай жұмыс істейді?

Жұмыс схемасы сандық приставкажеткілікті қарапайым. Бірінші аралық жиілікте түрлендіргіштің төмен шуыл күшейткішінің шығысынан 950-2150 МГц диапазонындағы сигнал кабель арқылы қабылдағыштың микротолқынды қабылдағышына өтеді, демодуляторда ықтимал қателер түзетіледі, ал шығыста таңдалған ағын ақпарат ағынын бейнеге, дыбысқа және т.б. бөлетін демультиплексерге беріледі, онда шифрды шешу орын алады. MPEG-2 бейне ағынының декодерінде бейне сигналдары декомпрессияға декодталған сандық сигналдар, олар әрі қарай құрамдастарға бөлінеді: жарқырау (U), жасыл (G), қызыл (R), көк (B).

Сандық теледидар кодері стандарттарды түрлендіреді, сондықтан аналогтық теледидар үшін үш стандарттың бірінде жұмыс істейтін қабылдағышты оның шығысына қосуға болады: PAL, SECAM немесе NTSC. Ал дыбыс декодерінен сандық және аналогтық сигналдар шығады. Мультипроцессор интерактивті байланыс жүйесі іске қосылғанда демультиплексор-дешифраторды басқаруға және сигналды шығаруға, сондай-ақ біріктірілген деректер пакеттерін шығаруға арналған. Және модульге рахмет сандық бақылаужәне IR сенсоры, қашықтан басқару пульті арқылы қабылдағыштарды басқаруға болады.

Бұл шығарылымда мен сандық камераның қалай орналасатыны және оның қалай жұмыс істейтіні, «жақшаға алу» және «экспозициялық компенсация» сияқты түрлі сөздердің нені білдіретіні туралы «ұзақ ойнайтын» тақырыпты бастаймын және ең бастысы, мұның бәрін мақсатты түрде қалай пайдалануға болады.

Жалпы алғанда, сандық фотоаппарат - бұл объектілердің кескінін цифрлық түрде алуға мүмкіндік беретін құрылғы. Жалпы алғанда, кәдімгі және сандық камераның айырмашылығы тек сурет қабылдағышында. Бірінші жағдайда, бұл фотографиялық эмульсия, содан кейін химиялық өңдеуді қажет етеді. Екіншісінде - түскен жарықты электрлік сигналға түрлендіретін арнайы электронды сенсор. Бұл сенсор сенсор немесе матрица деп аталады және шын мәнінде бір жартылай өткізгіш кристалға орналастырылған жарыққа сезімтал ұяшықтардың тікбұрышты матрицасы болып табылады.

Жарық матрицалық элементке түскенде, ол түскен жарық мөлшеріне пропорционал электр сигналын жасайды. Содан кейін матрицалық элементтерден сигналдар (әзірше бұл аналогтық сигналдар) аналогты-цифрлық (ADC) түрлендіргіші арқылы оқылады және цифрлық түрге түрлендіріледі. Әрі қарай, цифрлық деректер камераның процессорымен өңделеді (иә, оның процессоры да бар) және іс жүзінде сурет түрінде сақталады.

Сонымен, кез келген сандық камераның жүрегі - сенсор. Қазір сенсорларды өндірудің екі негізгі технологиясы бар - CCD (CCD, зарядты біріктірілген құрылғы - зарядпен байланыстырылған құрылғы) және CMOS. ПЗС-матрицада экспозиция кезінде (яғни, дәл қазір фотоға түсіру) фотосезімтал элементтерде түскен жарықтың қарқындылығына пропорционалды заряд жиналады. Деректерді оқығанда, бұл зарядтар бүкіл матрица оқылғанға дейін ұяшықтан ұяшыққа ауысады (шын мәнінде оқу жолдан жолға жүреді). Танымал әдебиеттегі бұл процесс су шелектерін тізбек бойымен тасымалдаумен салыстыруды ұнатады. CCD матрицалары MOS технологиясы арқылы шығарылады және жоғары сапалы кескінді алу үшін олар чиптің бүкіл аумағында параметрлердің жоғары біркелкілігін талап етеді. Тиісінше, олар айтарлықтай қымбат.

CCD-ге балама CMOS (яғни орыс тілінде CMOS) матрицалары болып табылады. Негізінде CMOS сенсоры кездейсоқ қол жеткізу жады микросхемасына - DRAM-ға өте ұқсас. Сондай-ақ тікбұрышты матрица, сондай-ақ конденсаторлар, сонымен қатар кездейсоқ қол жеткізуді оқу. Фотодиодтар CMOS матрицаларында фотосезімтал элементтер ретінде пайдаланылады. Тұтастай алғанда, CMOS сенсорлары қазіргі заманғы жақсы дамыған өндірістік процестерді өндіру үшін әлдеқайда қолайлы. Сонымен қатар, басқа нәрселермен қатар (элементтердің орауыш тығыздығы жоғарырақ, төмен қуат тұтынуы, төмен баға) бұл байланысты электрониканы матрицасы бар бір чипке біріктіруге мүмкіндік береді. Рас, соңғы уақытқа дейін CMOS сапа жағынан CCD-мен бәсекелесе алмады, сондықтан CMOS сенсорлары негізінде негізінен веб-камера сияқты арзан құрылғылар жасалды. Дегенмен, соңғы уақытта бірден бірнеше ірі компаниялар (атап айтқанда, Kodak сияқты салалық құбыжық) жоғары ажыратымдылықты және жоғары сапалы CMOS матрицаларын өндіру технологияларын әзірлеуде. Алғашқы «байыпты» (үш мегапиксельді сандық SLR) CMOS камерасы - Canon EOS-D30 - екі жыл бұрын пайда болды. Соңғы Photokina-да жарияланған Canon EOS 1Ds және Kodak Pro DCS-14n толық кадрлы камералары CMOS сенсорларының әлеуетін көрсетті. Дегенмен, камералардың көпшілігі әлі де CCD матрицаларының негізінде шығарылады.

Екі технология туралы көбірек білгісі келетіндер мына жерден бастай алады www.eecg.toronto.edu/~kphang/ece1352f/papers/ng_CCD.pdf , біз әрі қарай жалғастырамыз.

Келесі сәт – матрицаның элементтері (жоғарыда сипатталған түрлердің кез келгені) түскен жарықтың қарқындылығын ғана қабылдайды (яғни, олар ақ-қара кескінді береді). Түс қайдан келеді? Түсті кескінді алу үшін линза мен матрица арасында сәйкес пикселдердің үстінде орналасқан негізгі түсті ұяшықтардан (GRGB немесе CMYG) тұратын арнайы жарық сүзгісі орналасқан. Сонымен қатар, жасыл түс үшін екі пиксел қолданылады (RGB немесе біреуі CMY), өйткені көз бұл түске ең сезімтал. Мұндай жүйедегі суреттегі пикселдің соңғы түсі әр түрлі түсті көрші элементтердің интенсивтілігін ескере отырып есептеледі, нәтижесінде матрицаның әрбір бір түсті пикселі суреттегі түсті пикселге сәйкес келеді. Осылайша, соңғы сурет әрқашан белгілі бір дәрежеде интерполяцияланады (яғни ол есептеледі және объектіні тікелей суретке түсіру арқылы алынбайды, бұл суреттің ұсақ бөлшектерінің сапасына сөзсіз әсер етеді). Арнайы сүзгілерге келетін болсақ, көп жағдайда тікбұрышты матрицалық GRGB (Байер фильтрі) қолданылады.

Сондай-ақ Fuji Photo Film ойлап тапқан және 2000 жылдан бері Fuji камераларында қолданылатын SuperCCD сияқты нәрсе бар. Бұл технологияның мәні пикселдердің (және сүзгі элементтері - сонымен қатар GRGB) диагональдық матрица түрінде орналасқанында.

Сонымен қатар, камера пикселдердің түстерін ғана емес, олардың арасында орналасқан нүктелердің түстерін де интерполяциялайды. Осылайша, Fuji камералары әрқашан физикалық (бір түсті) пикселдердің екі есе көп ажыратымдылығын көрсетеді, бұл дұрыс емес. Дегенмен, Фудзи технологиясы әлі де сәтті болды - SuperCCD және кәдімгі камералар кескіндерінің сапасын салыстырған адамдардың көпшілігі SuperCCD кескінінің сапасы SuperCCD физикалық ажыратымдылығынан шамамен 1,5 есе жоғары рұқсаты бар кәдімгі матрицаға сәйкес келетінімен келіседі. . Бірақ Фудзи айтқандай 2 рет емес.

Сүзгілер туралы әңгімені аяқтай отырып, үшінші балама сенсорлық технологияны, атап айтқанда Foveon X3-ті атап өтудің уақыты келді. Оны Foveon әзірледі және осы көктемде жарияланды. Технологияның мәні әрбір пиксель үшін барлық үш түсті физикалық оқу болып табылады (теорияда мұндай сенсордың рұқсаты үш есе көп пикселі бар кәдімгі сенсордың рұқсатымен баламалы болады). Бұл жағдайда түскен жарықты түсті құрамдас бөліктерге бөлу үшін кремнийдің қасиеті (одан сенсор жасалады) толқын ұзындығы әртүрлі (яғни түсті) әртүрлі тереңдікке жарық беру үшін қолданылады. Шын мәнінде, әрбір Foveon пикселі үш қабатты құрылым болып табылады және белсенді элементтердің тереңдігі негізгі түстер (RGB) үшін кремнийдің максималды жарық өткізгіштігіне сәйкес келеді. Менің ойымша, бұл өте перспективалы идея. Кем дегенде теориялық тұрғыдан. Өйткені іс жүзінде Foveon X3 негізіндегі жарияланған бірінші камера әзірге жалғыз болып қала береді. Ал оның жеткізілімі әлі басталған жоқ. Бұл технология туралы газеттің биылғы алтыншы санында толығырақ жазғанбыз.

Бірақ сенсорларға қайта оралыңыз. Кез келген матрицаның негізгі сипаттамасы, соңғы пайдаланушының көзқарасы бойынша, оның рұқсаты - яғни фотосезімтал элементтердің саны. Қазір камералардың көпшілігі 2-4 мегапиксельді (миллион пиксель) матрицалар негізінде жасалған. Әрине, матрицаның рұқсаты неғұрлым жоғары болса, соғұрлым егжей-тегжейлі суретті алуға болады. Әрине, матрица неғұрлым үлкен болса, соғұрлым ол қымбатырақ болады. Бірақ сіз әрқашан сапа үшін төлеуіңіз керек. Матрицаның ажыратымдылығы мен алынған кескіннің пиксельдегі өлшемі тікелей байланысты, мысалы, мегапиксельді камерада біз өлшемі 1024x960 = 983040 болатын суретті аламыз. Айта кету керек, матрицалардың ажыратымдылығын арттыру бір. сандық камера өндірушілері қазіргі уақытта күресіп жатқан негізгі міндеттердің бірі. Айталық, шамамен үш жыл бұрын орта диапазондағы камералардың көпшілігі мегапиксельді матрицалармен жабдықталған. Екі жыл бұрын бұл сан екі мегапиксельге дейін өсті. Бір жыл бұрын ол үш-төрт мегапиксельге тең болды. Қазір камералардың соңғы үлгілерінің көпшілігі 4-5 мегапиксель рұқсаты бар сенсорлармен жабдықталған. Ал қазірдің өзінде 10 мегапиксельден асатын матрицалармен жабдықталған бірнеше жартылай кәсіби модельдер бар. Шамасы, осы деңгейде бір жерде жарыс тоқтайды, өйткені 10 мегапиксельді матрицадан алынған сурет стандартты 35 мм пленкаға түсірілген суретке егжей-тегжейлі сәйкес келеді.

Айтпақшы, матрицаның рұқсатын біз жоғарыда анықтаған пішінде және рұқсатты шатастырмаңыз. Соңғысы камераның екі нысанның кескінін ажырату мүмкіндігі ретінде анықталады және әдетте жолақтар арасындағы белгілі қашықтық бар жолақ нысанасының суретінен өлшенеді. Ажыратымдылық камераның барлық оптикалық жүйесінің қасиеттерін сипаттайды - яғни сенсор мен линза. Негізінде ажыратымдылық пен ажыратымдылық өзара байланысты, бірақ бұл байланыс матрицаның параметрлерімен ғана емес, сонымен қатар камерада қолданылатын оптиканың сапасымен де анықталады.

Матрицаға тікелей қатысты цифрлық камераның келесі сипаттамасы сезімталдық болып табылады. Немесе, дәлірек айтқанда, жарық сезімталдығы. Бұл параметр, аты айтып тұрғандай, матрицаның түсетін жарыққа сезімталдығын сипаттайды және, негізінен, кәдімгі фотоматериалдардың сезімталдығына толығымен ұқсас. Мысалы, сіз дүкеннен 100, 200 немесе 400 жылдамдықты пленка сатып ала аласыз. Дәл осылай матрицаның сезімталдығын орнатуға болады, бірақ сандық камераның артықшылығы - сезімталдық әрбір кадр үшін жеке орнатылады. Айтыңызшы, жарқын күн сәулесінде сіз 100 немесе 50 сезімталдықпен түсіре аласыз, ал түнде түсіру үшін 400-ге ауыса аласыз (кейбір камераларда тіпті 1400-ге дейін). Көптеген сандық камералар стандартты сезімталдық мәндерін орнатуға мүмкіндік береді - 50, 100, 200 және 400. Сонымен қатар, автоматты экспозиция жүйесі сезімталдықты біркелкі өзгерте алады. Сезімталдық матрицадан сигнал күшеюін өзгерту арқылы физикалық түрде реттелетіндіктен, бұл камерада жүзеге асыру өте қарапайым.

Сезімталдық ISO бірліктерімен өлшенеді (кем дегенде сандық камералар үшін олар стандартқа айналды). Олардың DIN және ГОСТ бірліктеріне қалай түрленетінін кестеден көруге болады.

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

Дегенмен, реттелетін сезімталдықтың кемшіліктері бар. Матрицаның қасиеттері физикалық түрде өзгермейтіндіктен, бар сигналды жай ғана күшейтетіндіктен, кескін кез келген электронды құрылғыға тән шуды көбірек көрсете бастайды. Бұл камераның жұмыс динамикалық диапазонын айтарлықтай азайтады, сондықтан жоғары сезімталдықта жақсы суретті ала алмайсыз. Айтпақшы, ұқсас мәселе үлкен экспозицияларда да кездеседі - кез келген матрица шу шығарады және уақыт өте келе шу жиналады. Қазір көптеген камералар ұзақ экспозициялар үшін шуды азайтудың арнайы алгоритмдерін қолданады, бірақ олар кескінді тегістеуге және ұсақ бөлшектерді бұлдыратуға бейім. Жалпы, сіз физика заңдарына қарсы дау айта алмайсыз, бірақ әлі де сезімталдықты реттеу мүмкіндігі сандық камералар үшін үлкен плюс болып табылады.

Константин АФАНАСЬЕВ

© 2014 сайты

Сандық кескінді алу процесін толық бақылау үшін кем дегенде сандық камераның құрылғысы мен жұмыс принципі туралы жалпы түсінік болуы керек.

Сандық фотоаппарат пен кинокамераның бірден-бір принципті айырмашылығы - оларда қолданылатын фотосезімтал материалдың сипаты. Егер кинокамерада бұл пленка болса, цифрлық камерада ол фотосезімтал матрица болып табылады. Дәстүрлі фотографиялық процесс пленканың қасиеттерінен бөлінбейтін сияқты, сандық фотопроцесс көбінесе матрицаның линза арқылы оған бағытталған жарықты цифрлық кодқа қалай түрлендіретініне байланысты.

Фотоматрицаның жұмыс істеу принципі

Фотосезімтал матрица немесе фотосенсор болып табылады интегралдық схема(басқаша айтқанда, кремний пластинасы), ең кішкентай жарық сезгіш элементтерден - фотодиодтардан тұрады.

Датчиктердің екі негізгі түрі бар: CCD (зарядтаумен біріктірілген құрылғы, aka CCD - зарядпен байланысты құрылғы) және CMOS (қосымша металл-оксид-жартылай өткізгіш, aka CMOS - қосымша металл-оксид-жартылай өткізгіш). Екі түрдегі матрицалар фотондардың энергиясын электрлік сигналға түрлендіреді, ол кейін цифрландыруға жатады, алайда, егер CCD матрицасы жағдайында фотодиодтар тудыратын сигнал аналогты түрде камера процессорына енеді және содан кейін ғана орталықтандырылған цифрланады. , содан кейін CMOS матрицасы үшін әрбір фотодиод жеке аналогтық цифрлық түрлендіргішпен (ADC) жабдықталған және деректер процессорға қазірдің өзінде дискретті түрде енеді. Жалпы, CMOS және CCD матрицаларының арасындағы айырмашылықтар инженер үшін іргелі болғанымен, фотограф үшін мүлдем шамалы. Фотографиялық жабдықты өндірушілер үшін CMOS матрицалары ПЗС матрицаларына қарағанда күрделірек және қымбатырақ болғандықтан, жаппай өндірісте соңғысына қарағанда тиімдірек екендігі маңызды. Демек, болашақ таза экономикалық себептерге байланысты CMOS технологиясына тиесілі болуы мүмкін.

Кез келген матрицаны құрайтын фотодиодтар жарық ағынының энергиясын түрлендіру мүмкіндігіне ие электр заряды. Фотодиод неғұрлым көп фотонды түсірсе, шығуда соғұрлым көп электрондар түзіледі. Әлбетте, барлық фотодиодтардың жалпы ауданы неғұрлым үлкен болса, соғұрлым олар жарықты қабылдай алады және матрицаның сезімталдығы соғұрлым жоғары болады.

Өкінішке орай, фотодиодтарды бір-біріне жақын орналастыру мүмкін емес, өйткені сол кезде фотодиодтармен бірге жүретін электроника үшін матрицада орын болмайды (бұл әсіресе CMOS матрицалары үшін маңызды). Сенсордың жарыққа сезімтал беті оның жалпы ауданының орта есеппен 25-50% құрайды. Жарық шығынын азайту үшін әрбір фотодиод аудан бойынша өзінен үлкенірек және көрші фотодиодтардың микролинзаларымен шын мәнінде жанасатын микролинзамен жабылған. Микролинзалар оларға түсетін жарықты жинап, оны фотодиодтардың ішіне бағыттайды, осылайша сенсордың жарық сезімталдығын арттырады.

Экспозицияны аяқтағаннан кейін әрбір фотодиод тудыратын электр заряды оқылады, күшейтіледі және аналогты-цифрлық түрлендіргіштің көмегімен берілген бит тереңдігінің екілік кодына түрлендіріледі, содан кейін ол одан әрі өңдеу үшін камераның процессорына түседі. Матрицаның әрбір фотодиоды (әрдайым болмаса да) болашақ кескіннің бір пикселіне сәйкес келеді.

Назарларыңызға рахмет!

Василий А.

пост скриптом

Егер мақала сіз үшін пайдалы және танымдық болып шықса, оның дамуына үлес қосу арқылы жобаны қолдауға болады. Мақала ұнамаса, бірақ оны қалай жақсартуға болатыны туралы ойларыңыз болса, сіздің сыныңыз ризашылықпен қабылданады.

Бұл мақаланың авторлық құқығы бар екенін ұмытпаңыз. Түпнұсқа дереккөзге жарамды сілтеме болған жағдайда қайта басып шығаруға және дәйексөз келтіруге рұқсат етіледі және пайдаланылған мәтін ешқандай түрде бұрмаланбауы немесе өзгертілмеуі керек.

Заманауи камералар бәрін өздері жасайды - суретті алу үшін пайдаланушыға түймені басу жеткілікті. Бірақ бәрібір қызық: сурет камераға қандай сиқырмен түседі? Біз сандық камералардың негізгі принциптерін түсіндіруге тырысамыз.

Негізгі бөліктер

Негізінде, сандық камераның құрылғысы аналогты дизайнды қайталайды. Олардың негізгі айырмашылығы кескін қалыптасатын фотосезімтал элементте: аналогтық камераларда бұл пленка, цифрлық камераларда ол матрица. Линза арқылы жарық матрицаға енеді, онда кескін пайда болады, содан кейін ол жадта сақталады. Енді біз бұл процестерді толығырақ талдаймыз.

Камера екі негізгі бөліктен тұрады - корпус пен объектив. Корпустың ішінде матрица, ысырма (механикалық немесе электронды, кейде екеуі де), процессор және басқару элементтері бар. Объектив алынбалы немесе кірістірілген болсын, пластик немесе металл корпуста орналасқан линзалар тобы болып табылады.

Сурет қайда

Матрица көптеген жарық сезгіш ұяшықтардан – пикселдерден тұрады. Әрбір ұяшық оған жарық түскенде жарық ағынының қарқындылығына пропорционалды электрлік сигнал жасайды. Жарықтың жарықтығы туралы ақпарат қана қолданылғандықтан, сурет ақ-қара болып, түсті болуы үшін әртүрлі айла-амалдарға жүгінуге тура келеді. Ұяшықтар түсті сүзгілермен жабылған – көптеген матрицаларда әрбір пиксель белгілі RGB (қызыл-жасыл-көк) түс схемасына сәйкес қызыл, көк немесе жасыл сүзгімен (тек біреу!) жабылған. Неліктен бұл ерекше түстер? Өйткені олар негізгі болып табылады, ал қалғандарының барлығы оларды араластыру және олардың қанықтылығын азайту немесе арттыру арқылы алынады.

Матрицада сүзгілер төрт топқа бөлінген, осылайша екі жасылда бір көк және бір қызыл болады. Бұл адамның көзі жасылға ең сезімтал болғандықтан жасалады. Әртүрлі спектрлердің жарық сәулелерінің толқын ұзындығы әртүрлі, сондықтан сүзгі тек өз түсті сәулелердің жасушаға өтуіне мүмкіндік береді. Алынған сурет тек қызыл, көк және жасыл пикселдерден тұрады - RAW файлдары (шикі пішім) осылай жазылады. Жазба үшін JPEG файлдарыжәне TIFF, камераның процессоры көрші ұяшықтардың түс мәндерін талдайды және пикселдердің түсін есептейді. Бұл өңдеу процесі түсті интерполяция деп аталады және ол жоғары сапалы фотосуреттерді алу үшін өте маңызды.

Матрицалық ұяшықтардағы сүзгілердің бұл орналасуы Байер үлгісі деп аталады

Матрицалардың екі негізгі түрі бар және олар сенсордан ақпаратты оқу тәсілімен ерекшеленеді. CCD типті матрицаларда (CCD) ақпарат ұяшықтардан дәйекті түрде оқылады, сондықтан файлдарды өңдеу өте ұзақ уақыт алуы мүмкін. Мұндай сенсорлар «ойланған» болса да, олар салыстырмалы түрде арзан, сонымен қатар олармен алынған кескіндердегі шу деңгейі аз.

CCD түрі

CMOS типті матрицаларда (CMOS) ақпарат әрбір ұяшықтан жеке оқылады. Әрбір пиксель координаттармен белгіленеді, ол өлшеу және автофокус үшін матрицаны пайдалануға мүмкіндік береді.

CMOS сенсоры

Матрицалардың сипатталған түрлері бір қабатты, бірақ үш қабаттылары да бар, мұнда әрбір ұяшық бір мезгілде үш түсті қабылдайды, әртүрлі түсті түс ағындарын толқын ұзындығы бойынша ажыратады.

Үш қабатты матрица

Камера процессоры жоғарыда айтылған болатын - ол суретке әкелетін барлық процестерге жауап береді. Процессор әсер ету параметрлерін анықтайды, белгілі бір жағдайда қайсысын қолдану керектігін шешеді. процессордан және бағдарламалық қамтамасыз етуфотосуреттердің сапасы мен камераның жылдамдығына байланысты.

Ысырманы басқан кезде

Ысырма жарықтың сенсорға түсу уақытын өлшейді (ысырма жылдамдығы). Көп жағдайда бұл уақыт секундтың бөліктерімен өлшенеді - олар айтқандай, жыпылықтауға уақыт болмайды. Цифрлық SLR камераларында, кинокамералардағы сияқты, ысырма сенсорды жабатын екі мөлдір емес жапқыштан тұрады. Сандық SLR-дегі осы жапқыштардың арқасында дисплейде көру мүмкін емес - ақыр соңында, матрица жабық және кескінді дисплейге жібере алмайды.

Шағын камераларда матрица ысырмамен жабылмайды, сондықтан дисплейге сәйкес кадрды құрастыруға болады.

Ысырма түймесін басқан кезде перделер серіппелермен немесе электромагниттермен қозғалады, бұл жарықтың енуіне мүмкіндік береді және сенсорда кескін пайда болады - механикалық ысырма осылай жұмыс істейді. Бірақ сандық камераларда электронды жапқыштар да бар - олар ықшам камераларда қолданылады. Электрондық жапқыш, механикалықдан айырмашылығы, қолмен сезілмейді, ол жалпы виртуалды. Ықшам камералардың матрицасы әрқашан ашық (сондықтан суретті бейнетапқышқа емес, дисплейге қарап отырып жасауға болады), бірақ ысырма түймесін басқан кезде кадр көрсетілген экспозиция уақытында ашылады, содан кейін жадқа жазылған. Электрондық жапқыштарда ысырмалар жоқ болғандықтан, олардың ысырма жылдамдығы өте қысқа болуы мүмкін.

Фокус

Жоғарыда айтылғандай, матрицаның өзі жиі автофокустау үшін пайдаланылады. Жалпы, автофокустың екі түрі бар - белсенді және пассивті.

Белсенді автофокус үшін камераға инфрақызыл аймақта немесе ультрадыбыспен жұмыс істейтін таратқыш пен қабылдағыш қажет. Ультрадыбыстық жүйе шағылысқан сигналдың эхолокациясы арқылы объектіге дейінгі қашықтықты өлшейді. Пассивті фокустау контрастты бағалау әдісіне сәйкес жүзеге асырылады. Кейбір кәсіби камералар фокустың екі түрін де біріктіреді.

Негізінде, матрицаның бүкіл аймағын фокустау үшін пайдалануға болады, бұл өндірушілерге ондаған фокустау аймақтарын орналастыруға, сондай-ақ пайдаланушының өзі кез келген жерде орналастыра алатын «қалқымалы» фокус нүктесін пайдалануға мүмкіндік береді. ол қалайды.

Бұрмалаумен күрес

Бұл матрицадағы кескінді қалыптастыратын линза. Объектив бірнеше линзалардан тұрады - үш немесе одан да көп. Бір линза тамаша кескін жасай алмайды - ол шеттерде бұрмаланады (бұл аберрациялар деп аталады). Бір сөзбен айтқанда, жарық сәулесі жол бойына шашырамай, тікелей сенсорға түсуі керек. Бұл белгілі бір дәрежеде диафрагма арқылы жеңілдетілген - ортасында тесігі бар, бірнеше жапырақшалардан тұратын дөңгелек пластина. Бірақ сіз апертураны тым көп жаба алмайсыз - осыған байланысты сенсорға түсетін жарық мөлшері азаяды (ол қажетті экспозицияны анықтау кезінде қолданылады). Дегенмен, әртүрлі сипаттамалары бар бірнеше линзалар тізбектей жиналса, олардың бірге берген бұрмалануы олардың әрқайсысының аберрацияларынан әлдеқайда аз болады. Линзалар неғұрлым көп болса, соғұрлым аберрация аз болады және сенсорға соғұрлым аз жарық түседі. Өйткені, шыны бізге қаншалықты мөлдір болып көрінсе де, барлық жарықты өткізбейді - бір бөлігі шашыраңқы, бір нәрсе шағылысады. Линзалар мүмкіндігінше көбірек жарық түсіруі үшін олар шағылысқа қарсы арнайы жабынмен жабылған. Егер сіз камера объективіне қарасаңыз, линзаның беті кемпірқосақ сияқты жылтырап тұрғанын көресіз - бұл антирефлексия жабыны.

Линзалар линзаның ішіне осылай орналастырылған

Линзаның сипаттамаларының бірі - апертура, максималды ашық апертураның мәні. Ол линзада көрсетілген, мысалы: 28/2, мұндағы 28 - фокустық қашықтық, 2 - апертура. Масштабтау объективі үшін таңбалау келесідей болады: 14-45 / 3.5-5.8. Масштабтау үшін екі диафрагма мәні берілген, себебі олардың кең және телефотодағы ең төменгі апертуралары әртүрлі. Яғни, әртүрлі фокустық ұзындықтарда апертура қатынасы әртүрлі болады.

Барлық линзаларда көрсетілген фокус қашықтығы алдыңғы линзадан жарық қабылдағышқа дейінгі қашықтық (бұл жағдайда матрица). Фокус қашықтығы линзаның көру бұрышын және оның, былайша айтқанда, диапазонын, яғни қаншалықты «көретінін» анықтайды. Кең бұрышты линзалар кескінді қалыпты көру қабілетінен алыстатады, ал телефото линзалар үлкейтеді және шағын көру бұрышына ие.

Линзаның көру бұрышы оның фокустық ұзындығына ғана емес, сонымен қатар жарық қабылдағыштың диагоналіне де байланысты. 35 мм пленкалық камералар үшін фокустық ұзындығы 50 мм болатын объектив қалыпты болып саналады (яғни адам көзінің көру бұрышына шамамен сәйкес келеді). Фокустық қашықтығы қысқарақ линзалар «кең бұрыштар», ұзағырақ фокустық қашықтығы бар - «телефотолар».

Объективтегі төменгі жазудың сол жағы - масштабтау фокустық қашықтығы, оң жағы - апертура

Мәселе осында жатыр, сондықтан сандық камера объективінің фокустық қашықтығы жанында оның 35 мм эквиваленті жиі көрсетіледі. Матрицаның диагоналы 35 мм жақтаудың диагоналынан аз, сондықтан сандарды анағұрлым таныс эквивалентке «аудару» керек. «Пленка» линзалары бар SLR камераларында фокустық қашықтықтың бірдей ұлғаюына байланысты кең бұрышты түсіру іс жүзінде мүмкін болмайды. Фильм камерасы үшін 18 мм объектив өте кең бұрышты объектив болып табылады, бірақ сандық камера үшін оның баламалы фокустық қашықтығы шамамен 30 мм немесе одан да көп болады. Телефото линзаларына келетін болсақ, олардың «диапазонын» ұлғайту тек фотографтардың қолында, өйткені фокустық қашықтығы бар қарапайым объектив, айталық, 400 мм өте қымбат.

Көріністапқыш

Фильм камераларында көріністапқышты пайдаланып ғана кадрды құра аласыз. Цифрлылар бұл туралы толығымен ұмытуға мүмкіндік береді, өйткені көптеген модельдерде бұл үшін дисплейді пайдалану ыңғайлы. Кейбір өте ықшам камераларда көріністапқыш мүлде жоқ, себебі оған орын жоқ. Көріністапқыштағы ең маңызды нәрсе - ол арқылы нені көруге болатындығы. Мысалы, SLR камералары көріністапқыштың дизайн ерекшеліктеріне байланысты осылай аталады. Айна жүйесі арқылы объектив арқылы бейне көріністапқышқа беріледі, осылайша фотограф кадрдың нақты аймағын көреді. Түсіру кезінде ысырма ашылғанда, оны блоктайтын айна көтеріліп, жарықты сезімтал сенсорға жібереді. Мұндай конструкциялар, әрине, өз міндеттерімен тамаша жұмыс істейді, бірақ олар өте көп орын алады, сондықтан ықшам камераларда мүлдем қолданылмайды.

Айна жүйесі арқылы кескін SLR камерасының көріністапқышына осылай түседі

Нақты көру оптикалық көріністапқыштар ықшам камераларда қолданылады. Бұл, шамамен айтқанда, камера корпусындағы өтетін тесік. Мұндай көріністапқыш көп орын алмайды, бірақ оның көрінісі объектив «көретініне» сәйкес келмейді. Сондай-ақ электронды көріністапқышы бар псевдорефлекторлық камералар бар. Мұндай көріністапқыштарда кескін матрицадан тікелей жіберілетін шағын дисплей орнатылған - сыртқы дисплейдегі сияқты.

Жарқыл

Флэш, импульстік жарық көзі, негізгі жарық жеткіліксіз болған жерде жарықтандыру үшін қолданылатыны белгілі. Кіріктірілген жарқылдар әдетте өте күшті емес, бірақ олардың импульсі алдыңғы қатарды жарықтандыру үшін жеткілікті. Жартылай кәсіби және кәсіби камераларда әлдеқайда күшті сыртқы жарқылды қосуға арналған контакт бар, ол «ыстық аяқ» деп аталады.

Бұл, жалпы алғанда, сандық фотоаппараттың негізгі элементтері мен жұмыс істеу принциптері. Келісіңіз, құрылғының қалай жұмыс істейтінін білгенде, сапалы нәтижеге қол жеткізу оңайырақ.

Электрондық цифрлық қолтаңба қазір белгілі – көптеген заманауи компаниялар электронды құжат айналымына баяу көшуде. Иә және ішінде Күнделікті өмірСіз бұл нәрсеге тап болған болуыңыз керек. Бір сөзбен айтқанда, ЭСҚ-ның мәні өте қарапайым: сертификаттау орталығы бар, кілт генераторы бар, аздап сиқырлы және войла - барлық құжаттарға қол қойылған. Қандай сиқырға мүмкіндік беретінін анықтау қалады цифрлық қолтаңбажұмыс.

жол картасы

Бұл «Криптоға сүңгу» сериясының бесінші сабағы. Циклдің барлық сабақтары хронологиялық ретпен:

1. Негізгі буын

RSA күшінің себебі үлкен сандарды факторингке бөлудің қиындығында жатыр. Басқаша айтқанда, көбейтіндіде n модулін беретін мұндай жай сандарды іздеу өте қиын. Кілттер қол қою және шифрлау үшін бірдей жолмен жасалады.

Кілттер жасалған кезде электрондық қолтаңбаны есептеуді бастауға болады.

2. Электрондық қолтаңбаны есептеу

3. Электрондық қолтаңбаны тексеру

RSA, өздеріңіз білетіндей, зейнеткерлікке шығуға жақын, өйткені есептеу қуаты секіріспен және шектен тыс өсіп келеді. 1024 биттік RSA кілтін санаулы минуттарда анықтауға болатын күн алыс емес. Дегенмен, келесі жолы кванттық компьютерлер туралы айтатын боламыз.

Жалпы алғанда, бұл RSA қол қою схемасының күшіне сенбеңіз, әсіресе біздің мысалдағыдай «крипто-мықты» кілттермен.

Жалғасы тек мүшелер үшін қолжетімді

1-нұсқа. Сайттағы барлық материалдарды оқу үшін «сайт» қауымдастығына қосылыңыз

Белгіленген кезеңде қауымдастыққа мүше болу сізге БАРЛЫҚ Hacker материалдарына қол жеткізуге мүмкіндік береді, жеке жинақталған жеңілдіктеріңізді арттырады және кәсіби Xakep Score рейтингін жинақтауға мүмкіндік береді!