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 цифрлық туралы негізгі түсініксіз жасай алмайсыз. Сіз білуіңіз керек ең маңызды нәрсе - сандық теледидар қабылдағыштар немесе приставкалар. Біз сізге олар туралы бәрін 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 таңда 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 қол жетімді - DVB-T2 стандартының жерүсті сандық теледидары. Бұл жақын арада Ресейдегі барлық аналогтық теледидарды арнайы мемлекеттік бағдарлама аясында ауыстыруы керек. Сондықтан, осы мақалада біз DVB-T2 стандартының сигналын қабылдауға арналған цифрлық теледидар қабылдағыштарын одан әрі талқылаймыз. Үйдегі теледидарлар мен автокөліктерге арналған приставкалар бар және олардың барлығы бірдей принцип бойынша жұмыс істейді, олардың барлығы қарапайым жұмыс және кең функционалдылықпен сипатталады.

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 дискілерінен мультимедиалық файлдарды ойнату
4. Тікелей эфирді кідірту және оны тоқтатқан сәттен бастап ойнатуды жалғастыру функциясы
5. TimeShift – сандық телебағдарламаларды қарауды кейінге қалдыру мүмкіндігі

Сандық теледидар қабылдағышы қалай жұмыс істейді?

Жұмыс схемасы сандық приставкаөте қарапайым. Бірінші аралық жиілікте түрлендіргіштің төмен шулы күшейткішінің шығысынан 950-2150 МГц диапазонындағы сигнал кабель арқылы қабылдағыштың микротолқынды қабылдағышына өтеді, демодулятордағы ықтимал қателер түзетіледі, ал шығыста таңдалған ағын ақпарат ағынын бейнеге, дыбысқа және т.б. бөлетін демультиплексорға өтеді, мұнда шифрды шешу жүзеге асырылады. MPEG-2 бейне ағынының декодерінде бейне сигналдары декомпрессияға декодталған сандық сигналдар, олар әрі қарай компоненттерге бөлінеді: жарықтық (U), жасыл (G), қызыл (R), көк (B).

Сандық теледидар кодері стандарттарды түрлендіреді, сондықтан аналогтық теледидар үшін үш стандарттың біреуінде жұмыс істейтін ресиверді оның шығысына қосуға болады: PAL, SECAM немесе NTSC. Ал дыбыс декодерінен сандық және аналогтық сигналдар шығады. Мультипроцессор интерактивті байланыс жүйесін пайдалану кезінде демультиплексор-дешифраторды басқаруға және сигналды оқшаулауға, сондай-ақ біріктірілген деректер пакеттерін оқшаулауға арналған. Және модульге рахмет сандық бақылаужәне IR сенсоры бар болса, қашықтан басқару пульті арқылы қабылдағыштарды басқаруға болады.

Бұл шығарылымда мен сандық камераның қалай құрастырылғаны және жұмыс істейтіні, «жақша» және «экспозициялық өтемақы» сияқты ақылды сөздердің нені білдіретіні және, ең бастысы, оны қалай пайдалану керектігі туралы «ұзақ жұмыс істейтін» тақырыпты бастаймын. мұның бәрі мақсатты түрде.

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 бар. 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 қабылданған жарық мөлшеріне пропорционал электрлік сигнал шығарады. Содан кейін матрицалық элементтерден сигналдар (әзірше бұл аналогтық сигналдар) аналогты-цифрлық (ADC) түрлендіргіші арқылы оқылады және цифрлық түрге түрлендіріледі. Әрі қарай, цифрлық деректерді камера процессоры өңдейді (иә, оның процессоры да бар) және шын мәнінде сурет түрінде сақталады.

Сонымен, кез келген сандық камераның жүрегі - сенсор. Қазір сенсорларды өндірудің екі негізгі технологиясы бар - CCD (зарядты біріктірілген құрылғы) және CMOS. ПЗС матрицасында экспозиция кезінде (яғни фотосурет түсіру сәтінде) фотосезімтал элементтерде түскен жарықтың қарқындылығына пропорционалды заряд жиналады. Деректерді оқу кезінде бұл зарядтар бүкіл матрица оқылғанша ұяшықтан ұяшыққа ауысады (шын мәнінде оқу жолдан қатар жүреді). Танымал әдебиетте олар бұл процесті су шелектерін тізбек бойымен өткізумен салыстыруды ұнатады. CCD матрицалары MOS технологиясы арқылы шығарылады және жоғары сапалы кескін алу үшін чиптің бүкіл аумағында параметрлердің жоғары біркелкілігін қажет 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 матрицалары қазіргі заманғы жақсы дамыған өндірістік процестерді пайдалана отырып, өндіруге 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 негізінен веб-камералар сияқты арзан құрылғылар CMOS сенсорлары негізінде жасалды. Дегенмен, соңғы уақытта бірнеше ірі компаниялар (атап айтқанда, Kodak сияқты салалық құбыжық) жоғары ажыратымдылықты және жоғары сапалы CMOS матрицаларын өндіру технологияларын жасауда. 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 форматты камералары CMOS сенсорларының әлеуетін көрсетті. Дегенмен, камералардың көпшілігі әлі де CCD матрицаларының негізінде шығарылады.

Екі технологиямен де толығырақ танысқысы келетіндер мына мекен-жайдан бастай алады: www.eecg.toronto.edu/~kphang/ece1352f/papers/ng_CCD.pdf, біз әрі қарай жалғастырамыз.

Келесі мәселе, матрицалық элементтер (жоғарыда сипатталған түрлердің кез келгені) түскен жарықтың қарқындылығын ғана қабылдайды (яғни, олар ақ-қара кескінді береді). Түс қайдан келеді? Түсті кескінді алу үшін объектив пен матрица арасында сәйкес пикселдердің үстінде орналасқан негізгі түстердің ұяшықтарынан (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 матрицадағы әрбір бір түсті пиксель суреттегі түсті пикселге сәйкес келеді. Осылайша, соңғы кескін әрқашан бір дәрежеде интерполяцияланады (яғни, объектіні тікелей суретке түсіру арқылы есептелген және алынбайды, бұл кескіннің 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 Фудзи камераларында қолданылатын SuperCCD деп аталатын нәрсе бар. Бұл технологияның мәні пикселдердің (және жарық сүзгісінің элементтері - сонымен қатар GRGB) диагональды матрицаның бір түрі түрінде орналастырылғанында.

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 үлкен 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 әзірлеген және осы жылдың көктемінде жарияланған. Технологияның мәні әрбір пиксель үшін барлық үш түсті физикалық оқу болып табылады (теориялық тұрғыдан 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, 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.

Дегенмен, сенсорларға оралайық. Кез келген матрицаның негізгі сипаттамасы, соңғы пайдаланушының көзқарасы бойынша, оның рұқсаты - яғни фотосезімтал элементтердің саны. Қазір камералардың көпшілігі 2-4 мегапиксельді (бір миллион пиксель) матрицалар негізінде жасалған. Әрине, матрицаның ажыратымдылығы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым ондағы кескінді неғұрлым егжей-тегжейлі 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 1024x960 = 983040 өлшемдегі суретті аламыз. Айта кету керек, матрицаның ажыратымдылығын арттыру сандық камера өндірушілері қазіргі уақытта күресіп жатқан негізгі міндеттердің бірі. Айталық, үш жыл бұрын орташа баға диапазонындағы 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, бұл деңгейде жарыс тоқтайды, өйткені 10 мегапиксельді матрицадан алынған сурет стандартты 35 мм пленкада түсірілген суретке шамамен тең.

Айтпақшы, біз жоғарыда анықтаған пішіндегі матрицаның рұқсатын ажыратымдылықпен шатастырмаңыз. Соңғысы камераның екі нысанның кескінін ажырату мүмкіндігі ретінде анықталады және әдетте сызықтар арасындағы белгілі қашықтық бар сызықтық кескінді алу арқылы өлшенеді. Ажыратымдылық камераның барлық оптикалық жүйесінің қасиеттерін сипаттайды - яғни матрица мен линза. Негізінде ажыратымдылық пен шешуші қуат өзара байланысты, бірақ бұл қатынас тек матрицаның параметрлерімен ғана емес, сонымен қатар камерада қолданылатын оптиканың сапасымен де анықталады.

Матрицаға тікелей қатысты цифрлық камераның келесі сипаттамасы - сезімталдық. Немесе, дәлірек айтқанда, фотосезімталдық. Бұл параметр, аты айтып тұрғандай, матрицаның түсетін жарыққа сезімталдығын сипаттайды және, негізінен, кәдімгі фотоматериалдардың фотосезімталдығына толығымен ұқсас. Мысалы, 100, 200 немесе 400 бірлік сезімталдығы бар пленканы дүкеннен сатып алуға болады. Дәл осылай матрицаның сезімталдығын орнатуға болады, бірақ сандық камераның артықшылығы - сезімталдық әрбір кадр үшін жеке орнатылады. Мысалы, жарқын күн сәулесінде 100 немесе 50 сезімталдықпен түсіруге болады, ал түнгі суретке түсіру үшін 400-ге ауысуға болады (кейбір камераларда тіпті 1400). Көптеген сандық камералар стандартты сезімталдық мәндерін орнатуға мүмкіндік береді - 50, 100, 200 және 400. Сонымен қатар, автоэкспозиция жүйесі сезімталдықты біркелкі өзгерте алады. Сезімталдық матрицадан сигналдың күшеюін өзгерту арқылы физикалық түрде реттелетіндіктен, оны камерада орындау өте оңай.

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. Бұл жағдайда матрицаның қасиеттері физикалық түрде өзгермейтіндіктен, бірақ бар сигнал жай ғана күшейтілгендіктен, кез келген электрондық құрылғының шу сипаттамасы кескінде көбірек көріне бастайды. Бұл камераның жұмыс динамикалық диапазонын айтарлықтай азайтады, сондықтан жоғары сезімталдықта жақсы суретті ала алмайсыз. Айтпақшы, ұқсас мәселе ұзақ экспозицияда болуы мүмкін - кез келген матрица шулы және уақыт өте келе шу жиналады. Қазіргі уақытта көптеген камералар ұзақ экспозициялар үшін шуды азайтудың арнайы алгоритмдерін жүзеге асырады, бірақ олар кескінді тегістеуге және ұсақ бөлшектерді бұлдыратуға бейім. Жалпы алғанда, сіз физика заңдарымен дауласа алмайсыз, бірақ әлі де сезімталдықты реттеу мүмкіндігі сандық камералардың үлкен плюсы болып табылады.

Константин Афанасьев

© 2014 сайты

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

Сандық фотоаппарат пен кинокамераның бірден-бір принципті айырмашылығы - оларда қолданылатын фотосезімтал материалдың сипаты. Егер пленкалық камерада бұл пленка болса, цифрлық камерада ол жарық сезгіш матрица болып табылады. Дәстүрлі фотографиялық процесс пленка қасиеттерінен бөлінбейтін сияқты, сандық фотографиялық процесс 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 байланысты құрылғы, сондай-ақ CCD - зарядпен байланысты құрылғы) және CMOS (қосымша металл-оксид-жартылай өткізгіш, сонымен қатар CMOS - қосымша металл-оксид-жартылай өткізгіш ретінде белгілі). Матрицалардың екі түрі де фотондардың энергиясын электрлік сигналға түрлендіреді, ол кейін цифрландыруға жатады, алайда, егер CCD матрицасы жағдайында фотодиодтармен жасалған сигнал аналогты түрде камера процессорына еніп, содан кейін ғана орталықтандырылған цифрланса, содан кейін CMOS матрицасында әрбір фотодиод жеке аналогтық сигналмен жабдықталған.сандық түрлендіргіш (ADC) және деректер процессорға дискретті түрде түседі. Жалпы, CMOS және CCD матрицаларының арасындағы айырмашылықтар инженер үшін іргелі болғанымен, фотограф үшін мүлдем шамалы. Фотографиялық жабдықты өндірушілер үшін CMOS матрицаларының ПЗС матрицаларына қарағанда күрделірек және қымбатқа түсетіні, жаппай өндірісте соңғысына қарағанда тиімдірек болуы маңызды. Демек, болашақ таза экономикалық себептерге байланысты CMOS технологиясына байланысты 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 фотосезімталдығы соғұрлым жоғары болады.

Өкінішке орай, фотодиодтарды бір-біріне жақын орналастыру мүмкін емес, өйткені сол кезде фотодиодтармен бірге жүретін электроника үшін матрицада бос орын болмайды (бұл әсіресе CMOS матрицалары үшін маңызды). Сенсордың жарыққа сезімтал беті оның жалпы алаңының орташа 25-50% құрайды. Жарықтың жоғалуын азайту үшін әрбір фотодиод ауданы үлкенірек және көрші фотодиодтардың микролинзаларымен шын мәнінде жанасатын микролинзамен жабылған. Микролинзалар оларға түсетін жарықты жинайды және оны фотодиодтарға бағыттайды, осылайша сенсордың жарық сезімталдығын арттырады.

Экспозиция аяқталғаннан кейін әрбір фотодиодпен жасалған электр заряды оқылады, күшейтіледі және аналогты-цифрлық түрлендіргіштің көмегімен берілген бит тереңдігінің екілік кодына түрлендіріледі, содан кейін ол одан әрі өңдеу үшін камера процессорына жіберіледі. Матрицаның әрбір фотодиоды (әрдайым болмаса да) болашақ кескіннің бір пикселіне сәйкес келеді.

Назарларыңызға рахмет!

Василий А.

Пост сценарийі

Егер сіз мақаланы пайдалы және мазмұнды деп тапсаңыз, оның дамуына үлес қосу арқылы жобаны қолдауға болады. Егер сізге мақала ұнамаса, бірақ оны қалай жақсартуға болатындығы туралы ойларыңыз болса, сіздің сыныңыз ризашылықпен қабылданады.

Бұл мақала авторлық құқыққа жататынын есте сақтаңыз. Дереккөзге жарамды сілтеме болған жағдайда қайта басып шығаруға және дәйексөз келтіруге рұқсат етіледі және пайдаланылған мәтін ешбір жолмен бұрмаланбауы немесе өзгертілмеуі керек.

Заманауи камералар барлығын өздері жасайды - суретке түсіру 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 дизайны аналогтық камераның дизайнына сәйкес келеді. Олардың негізгі айырмашылығы кескін қалыптасатын фотосезімтал элементте: аналогтық камераларда бұл пленка, цифрлық камераларда бұл матрица. Жарық линза арқылы матрицаға өтеді, онда кескін пайда болады, содан кейін ол жадқа жазылады. Енді осы процестерді толығырақ қарастырайық.

Камера екі негізгі бөліктен тұрады - корпус пен объектив. Денеде матрица, ысырма (механикалық немесе электронды, кейде екеуі де), процессор және басқару элементтері бар. Алынатын немесе интегралды линзалар - бұл пластик немесе металл корпуста орналасқан линзалар тобы.

Сурет қайдан шыққан?

Матрица көптеген фотосезімтал жасушалардан – пикселдерден тұрады. Әрбір ұяшық оған жарық түскенде жарық ағынының қарқындылығына пропорционал электр сигналын шығарады. Жарықтың жарықтығы туралы ақпарат қана пайдаланылғандықтан, сурет ақ-қара болып шығады және оны түрлі-түсті ету үшін әртүрлі айла-амалдарға баруға тура келеді. Ұяшықтар түсті сүзгілермен жабылған – көптеген матрицаларда әрбір пиксел 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 әр екі жасылға бір көк және бір қызыл болатындай етіп төрт топқа бөлінген. Бұл адамның көзі жасыл түске ең сезімтал болғандықтан жасалады. Әртүрлі спектрдегі жарық сәулелерінің толқын ұзындығы әртүрлі, сондықтан сүзгі жасушаға тек өз түсті сәулелерді өткізеді. Алынған кескін тек қызыл, көк және жасыл пикселдерден тұрады - бұл RAW (raw форматы) файлдары жазылатын пішін. Жазу 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 шығару 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 ақпарат ұяшықтардан дәйекті түрде оқылады, сондықтан файлдарды өңдеу өте ұзақ уақыт алуы мүмкін. Мұндай сенсорлар «ойланған» болса да, олар салыстырмалы түрде арзан, сонымен қатар олардың көмегімен түсірілген суреттердегі шу деңгейі аз.

CCD типті матрица

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

CMOS матрицасы

Сипатталған матрицалардың түрлері бір қабатты, бірақ үш қабатты матрицалар 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 және олардың қайсысын белгілі бір жағдайда қолдану керектігін шешеді. Процессордан және бағдарламалық қамтамасыз етуФотосуреттердің сапасы мен камераның жылдамдығына байланысты.

Ысырманы басу арқылы

Ысырма сенсорға жарық түсіретін уақыт мөлшерін өлшейді (ысырма жылдамдығы). Көп жағдайда бұл уақыт секундтың бөліктерімен өлшенеді - олар айтқандай, жыпылықтауға уақыт болмайды. Сандық SLR камераларында, кинокамералардағы сияқты, ысырма сенсорды жабатын екі мөлдір емес пердеден тұрады. Сандық SLR құрылғыларындағы осы перделердің арқасында дисплейді көру мүмкін емес - ақыр соңында, матрица жабық және кескінді дисплейге жібере алмайды.

Ықшам 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 кескінді қалыптастырады - механикалық ысырма осылай жұмыс істейді. Бірақ цифрлық фотоаппараттарда электронды жапқыштар да бар – олар ықшам камераларда қолданылады. Электрондық жапқыш, механикалық жапқыштан айырмашылығы, оны қолмен ұстауға болмайды, ол жалпы виртуалды. Ықшам камералардың матрицасы әрқашан ашық (сондықтан да көріністапқыш арқылы емес, дисплейге қарап отырып кадр жасауға болады), бірақ ысырма түймесін басқан кезде кадр көрсетілген экспозиция уақытында ашылады, содан кейін жадқа жазылған. Электрондық жапқыштарда перделер жоқ болғандықтан, олардың ысырма жылдамдығы өте қысқа болуы мүмкін.

Назар аударайық

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

Белсенді автофокус үшін камера инфрақызыл немесе ультрадыбыстық таратқыш пен қабылдағышты қажет етеді. Ультрадыбыстық жүйе шағылысқан сигналдың эхолокация әдісі арқылы объектіге дейінгі қашықтықты өлшейді. Пассивті фокустау контрастты бағалау әдісі арқылы жүзеге асырылады. Кейбір кәсіби камералар фокустың екі түрін де біріктіреді.

Негізінде, сенсордың бүкіл аймағын фокустау үшін пайдалануға болады, бұл өндірушілерге ондаған фокустау аймақтарын орналастыруға, сонымен қатар пайдаланушы қалаған жеріне орналастыра алатын «қалқымалы» фокус нүктесін пайдалануға мүмкіндік береді.

Бұрмалауға қарсы

Бұл матрицадағы кескінді қалыптастыратын линза. Объектив бірнеше линзалардан тұрады - үш немесе одан да көп. Бір линза тамаша кескін жасай алмайды - ол шеттерде бұрмаланады (бұл аберрация деп аталады). Дөрекі айтқанда, жарық сәулесі жол бойында шашырамай, сенсорға тікелей түсуі керек. Бұл белгілі бір дәрежеде диафрагма арқылы жеңілдетіледі - ортасында тесігі бар, бірнеше пышақтардан тұратын дөңгелек пластина. Бірақ сіз апертураны тым көп жаба алмайсыз - осыған байланысты сенсорға түсетін жарық мөлшері азаяды (ол қажетті экспозицияны анықтау кезінде қолданылады). Егер сіз әртүрлі сипаттамалары бар бірнеше линзаларды тізбектей жинасаңыз, олардың бірге жасаған бұрмалануы олардың әрқайсысының аберрацияларынан әлдеқайда аз болады. Линзалар неғұрлым көп болса, соғұрлым аберрация аз болады және сенсорға соғұрлым аз жарық түседі. Өйткені, әйнек бізге қаншалықты мөлдір болып көрінсе де, барлық жарықты өткізбейді - бір бөлігі шашыраңқы, бір бөлігі шағылысады. Линзалар мүмкіндігінше көп жарық өткізетінін қамтамасыз ету үшін олар шағылысқа қарсы арнайы жабынмен жабылған. Егер сіз камера объективіне қарасаңыз, линзаның беті кемпірқосақпен жарқырап тұрғанын көресіз - бұл шағылысқа қарсы жабын.

Линзалар линзаның ішінде шамамен осылай орналасқан

Линзаның сипаттамаларының бірі - апертура, максималды ашық апертураның мәні. Ол объективте көрсетілген, мысалы: 28/2, мұндағы 28 - фокустық қашықтық және 2 - апертура қатынасы. Масштабтау объективі үшін белгілер келесідей болады: 14-45/3,5-5,8. Масштабтау үшін екі диафрагма мәні көрсетілген, өйткені олардың кең бұрышты және телефотодағы ең төменгі диафрагма мәндері 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 мүмкіндігінен алыстатады, ал телефото линзалар оны жақындатады 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 бұрышты», ал ұзағырақ фокустық қашықтығы бар линзалар «телефото» болып табылады.

Объективтегі төменгі жазудың сол жақ бөлігі масштабтаудың фокустық қашықтығы, оң бөлігі - диафрагма қатынасы

Мәселе осында жатыр, сондықтан сандық линзаның фокустық аралығының жанында 35 мм эквивалент жиі көрсетіледі. Матрицаның диагоналы 35 мм жақтаудың диагоналынан кішірек, сондықтан сандарды анағұрлым таныс эквивалентке «түрлендіру» қажет. Фокустық қашықтықтың дәл осындай ұлғаюына байланысты «пленка» линзалары бар SLR камераларында кең бұрышты түсіру мүмкін емес. Кинокамерадағы фокустық қашықтығы 18 мм болатын объектив өте кең бұрышты объектив болып табылады, бірақ сандық камерада оның баламалы фокустық ұзындығы шамамен 30 мм немесе одан да көп болады. Телефото линзаларына келетін болсақ, олардың «диапазонын» ұлғайту тек фотографтарға пайда әкеледі, өйткені фокустық қашықтығы бар қарапайым объектив, айталық, 400 мм өте қымбат.

Көріністапқыш

Фильм камераларында көріністапқышты пайдаланып кадрды ғана 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 дәл осылай аталады. Объектив арқылы бейне көріністапқышқа айналар жүйесі арқылы беріледі, осылайша фотограф кадрдың нақты аймағын көреді. Түсіру кезінде ысырма ашылғанда, оны бөгеп тұрған айна көтеріліп, сезімтал сенсорға жарық жібереді. Мұндай конструкциялар, әрине, өз міндеттерін тамаша орындайды, бірақ олар өте көп орын алады, сондықтан ықшам камераларда мүлдем қолданылмайды.

Айна жүйесі арқылы кескін SLR камерасының көріністапқышына осылай түседі

Ықшам камералар нақты көруді көрсететін оптикалық көріністапқыштарды пайдаланады. Бұл, шамамен айтқанда, камера корпусындағы өтетін тесік. Мұндай көріністапқыш көп орын алмайды, бірақ оның шолуы объектив «көретініне» сәйкес келмейді. Сондай-ақ электронды көріністапқышы бар псевдоайна камералары бар. Мұндай көріністапқыштарда кескін матрицадан тікелей тасымалданатын шағын дисплей бар - сыртқы дисплей сияқты.

Жарқыл

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

Бұл, жалпы алғанда, сандық фотоаппараттың негізгі элементтері мен жұмыс істеу принциптері. Келісіңіз, құрылғының қалай жұмыс істейтінін білетін болсаңыз, жоғары сапалы нәтижелерге қол жеткізу оңайырақ.

Электрондық цифрлық қолтаңба қазір кеңінен танымал - көптеген заманауи компаниялар электронды құжат айналымына баяу көшуде. Иә және ішінде Күнделікті өмірСіз бұл нәрсеге тап болған шығарсыз. Бір сөзбен айтқанда, электрондық цифрлық қолтаңбаның мәні өте қарапайым: сертификаттау орталығы бар, кілт генераторы бар, аздап сиқырлы және voila - барлық құжаттарға қол қойылған. Қандай сиқырға мүмкіндік беретінін анықтау қалады цифрлық қолтаңбажұмыс.

Жол картасы

Бұл «Криптоға сүңгу» сериясының бесінші сабағы. Топтамадағы барлық сабақтар хронологиялық ретпен:

1. Негізгі буын

RSA күшінің себебі үлкен сандарды факторингке бөлудің қиындығында жатыр. Басқаша айтқанда, көбейтіндіде модуль n болатындай жай сандарды табу үшін өрескел күш қолдану өте қиын. Кілттер қол қою және шифрлау үшін бірдей жолмен жасалады.

Кілттер жасалғаннан кейін электрондық қолтаңбаны есептеуді бастауға болады.

2. Электрондық қолтаңбаны есептеу

3. Электрондық қолтаңбаны тексеру

RSA, біз білетініміздей, зейнеткерлікке шығуға жақын, өйткені есептеу қуаты секіріс пен шектеулер арқылы өсіп келеді. 1024 биттік RSA кілтін бірнеше минут ішінде анықтауға болатын күн алыс емес. Дегенмен, келесі жолы кванттық компьютерлер туралы айтатын боламыз.

Тұтастай алғанда, сіз осы RSA қолтаңба схемасының күшіне сенбеуіңіз керек, әсіресе біздің мысалдағыдай «крипто-күшті» кілттермен.

Жалғасы тек мүшелерге ғана қолжетімді

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

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