Camera digitală funcționează. Cum funcționează un set-top box TV pentru vizionarea canalelor digitale. Imprimare digitală - cum funcționează

Dacă doriți să vizionați televiziunea de cea mai înaltă calitate din Rusia, atunci nu vă puteți lipsi de conceptele de bază ale digitalului. Iar cel mai important lucru de știut sunt receptoarele de televiziune digitală sau set-top box-urile. Vă vom spune totul despre ele!

Un receptor digital este un dispozitiv pentru recepția unui semnal televiziune digitală, transformându-l și transferându-l pe un televizor analogic de absolut orice model. Adesea, receptoarele digitale mai sunt numite și set-top box-uri digitale, tunere TV, set-top box dvb-t2 sau pur și simplu receptoare dvb-t2. Denumirea „dvb-t2” indică ce standard de televiziune digitală acceptă acest sau acel receptor. Până în prezent, există mai multe standarde de televiziune digitală radical diferite:
- DVB-T/T2 - televiziune digitală terestră
- DVB-S - TV prin satelit
- DVB-C - cablu TV
- DVB-T - televiziune digitală terestră
- DVB-H - TV mobil

Cea mai simplă și mai accesibilă astăzi este televiziunea digitală terestră conform standardului DVB-T2. Acesta este cel care ar trebui să înlocuiască toate televiziunile analogice din Rusia în viitorul apropiat, în cadrul unui program special de stat. Prin urmare, acest articol va merge mai departe în mod specific despre receptoarele de televiziune digitală proiectate să primească un semnal din standardul DVB-T2. Există set-top box-uri pentru televizoarele de acasă și pentru televizoarele auto și toate funcționează pe același principiu, toate diferă prin funcționare simplă și funcționalitate largă.

Vizionarea canalelor de televiziune digitală este sarcina principală a receptorului, opțiunile suplimentare includ:

1. Suportă diverse formate video și audio
2. Funcția de înregistrare difuzare în direct televiziune
3. Redați fișiere media de pe un suport USB
4. Funcția de a întrerupe transmisia live și a continua redarea din momentul în care a fost oprită
5. TimeShift - posibilitatea de vizionare întârziată a programelor de televiziune digitală

Cum funcționează un receptor TV digital?

Schema de lucru set-top box digital destul de simplu. La prima frecvență intermediară, semnalul în intervalul 950-2150 MHz de la ieșirea amplificatorului cu zgomot redus al convertorului trece prin cablu către receptorul cu microunde al receptorului, erorile potențiale sunt corectate în demodulator și fluxul selectat la ieșirea este alimentată către demultiplexor, care separă fluxul de informații în video, sunet etc., unde are loc decriptarea. În decodorul de flux video MPEG-2, semnalele video sunt decodificate în decomprimat semnale digitale, care sunt împărțite în continuare în componente: luminanță (U), verde (G), roșu (R), albastru (B).

Codificatorul TV digital convertește standarde, prin urmare, un receptor care funcționează în unul dintre cele trei standarde pentru TV analogică poate fi conectat la ieșirea acestuia: PAL, SECAM sau NTSC. Iar de la decodorul audio ies atât semnale digitale, cât și semnale analogice. Multiprocesorul este conceput pentru a controla demultiplexorul-decodor și extragerea semnalului atunci când este activat un sistem de comunicație interactiv, precum și pentru a extrage pachete de date integrate. Și datorită modulului control digitalși senzor IR, este posibil să controlați receptoarele folosind telecomanda.

În acest număr, voi începe un subiect „de lungă durată” despre cum este aranjată o cameră digitală și cum funcționează, ce înseamnă tot felul de cuvinte la modă precum „bracketing” și „compensarea expunerii” și, cel mai important, cum să folosești toate acestea în mod intenționat.

În general, o cameră digitală este un dispozitiv care vă permite să primiți imagini ale obiectelor în formă digitală. În general, diferența dintre o cameră convențională și una digitală este doar în receptorul de imagine. În primul caz, aceasta este o emulsie fotografică, care necesită apoi un tratament chimic. În al doilea - un senzor electronic special care transformă lumina incidentă într-un semnal electric. Acest senzor se numește senzor sau matrice și este într-adevăr o matrice dreptunghiulară de celule sensibile la lumină plasate pe un singur cip semiconductor.

Când lumina lovește un element de matrice, ea generează un semnal electric proporțional cu cantitatea de lumină care a căzut. Apoi semnalele (până în prezent acestea sunt semnale analogice) de la elementele matricei sunt citite și convertite în formă digitală de un convertor analog-digital (ADC). Mai departe, datele digitale sunt procesate de procesorul camerei (da, are și procesor) și stocate sub forma, de fapt, a unei imagini.

Deci, inima oricărei camere digitale este senzorul. Acum există două tehnologii principale pentru producția de senzori - CCD (CCD, charge coupled device - charge coupled device) și CMOS. Într-o matrice CCD în timpul expunerii (adică în momentul de față, de fapt, fotografiere), în elementele fotosensibile se acumulează o sarcină proporțională cu intensitatea luminii incidente. Când datele sunt citite, aceste taxe sunt mutate de la celulă la celulă până când întreaga matrice este citită (de fapt, citirea are loc linie cu linie). Acest proces din literatura populară place să fie comparat cu transferul de găleți de apă de-a lungul lanțului. Matricele CCD sunt produse folosind tehnologia MOS și, pentru a obține o imagine de înaltă calitate, necesită o uniformitate ridicată a parametrilor pe întreaga zonă a cipului. Prin urmare, sunt destul de scumpe.

O alternativă la CCD sunt matricele CMOS (adică, în rusă, CMOS). În esență, un senzor CMOS este destul de similar cu un cip de memorie cu acces aleatoriu - DRAM. De asemenea, o matrice dreptunghiulară, de asemenea condensatoare, și o citire cu acces aleatoriu. Fotodiodele sunt folosite ca elemente fotosensibile în matricele CMOS. În general, senzorii CMOS sunt mult mai potriviți pentru producerea proceselor de fabricație bine dezvoltate de astăzi. În plus, printre altele (densitate mai mare de ambalare a elementelor, consum mai mic de energie, preț mai mic), acest lucru vă permite să integrați electronicele aferente pe un singur cip cu o matrice. Adevărat, până de curând, CMOS nu putea concura cu CCD în ceea ce privește calitatea, așa că, pe baza senzorilor CMOS, s-au realizat în principal dispozitive ieftine precum camerele web. Cu toate acestea, recent mai multe companii mari simultan (în special, un astfel de monstru al industriei precum Kodak) au dezvoltat tehnologii pentru producerea de matrici CMOS de înaltă rezoluție și de înaltă calitate. Prima cameră CMOS „serioasă” (SLR digitală de trei megapixeli) – Canon EOS-D30 – a apărut în urmă cu aproape doi ani. Iar camerele Canon EOS 1Ds și Kodak Pro DCS-14n full-frame, anunțate la cel mai recent Photokina, au demonstrat în sfârșit potențialul senzorilor CMOS. Cu toate acestea, majoritatea camerelor sunt încă produse pe baza matricelor CCD.

Cei care doresc să afle mai multe despre ambele tehnologii pot începe aici www.eecg.toronto.edu/~kphang/ece1352f/papers/ng_CCD.pdf și vom merge mai departe.

Momentul următor - elementele matricei (oricare dintre tipurile descrise mai sus) percep doar intensitatea luminii incidente (adică dau o imagine alb-negru). De unde vine culoarea? Pentru a obține o imagine color, între lentilă și matrice este amplasat un filtru special de lumină, format din celule de culoare primară (GRGB sau CMYG) situate deasupra pixelilor corespunzători. Mai mult, doi pixeli sunt folosiți pentru verde (în RGB, sau unul în CMY), deoarece ochiul este cel mai sensibil la această culoare. Culoarea finală a unui pixel din imagine într-un astfel de sistem este calculată ținând cont de intensitățile elementelor vecine de diferite culori, astfel încât, ca rezultat, fiecare pixel cu o singură culoare al matricei să corespundă unui pixel colorat din imagine. Astfel, imaginea finală este întotdeauna interpolată într-o oarecare măsură (adică este calculată și nu obținută prin fotografiarea directă a obiectului, ceea ce afectează inevitabil calitatea micilor detalii ale imaginii). În ceea ce privește filtrele specifice, în majoritatea cazurilor se folosește o matrice dreptunghiulară GRGB (filtru Bayer).

Există, de asemenea, un astfel de lucru precum SuperCCD, inventat de Fuji Photo Film și folosit în camerele Fuji din 2000. Esența acestei tehnologii este că pixelii (și elementele de filtrare - de asemenea GRGB) sunt aranjați într-un fel de matrice diagonală.

Mai mult, camera interpolează nu doar culorile pixelilor înșiși, ci și culorile punctelor situate între ei. Astfel, camerele Fuji indică întotdeauna o rezoluție care este de două ori mai mare decât numărul de pixeli fizici (cu o singură culoare), ceea ce nu este adevărat. Cu toate acestea, tehnologia Fuji s-a dovedit totuși a fi destul de reușită - majoritatea oamenilor care au comparat calitatea imaginilor de la SuperCCD cu camerele convenționale sunt de acord că calitatea imaginii de la SuperCCD corespunde unei matrice convenționale cu o rezoluție de aproximativ 1,5 ori mai mare decât rezoluția fizică a SuperCCD . Dar nu de 2 ori așa cum a spus Fuji.

Terminând conversația despre filtre, este timpul să menționăm cea de-a treia tehnologie alternativă de senzori și anume Foveon X3. A fost dezvoltat de Foveon și a fost anunțat în această primăvară. Esența tehnologiei este citirea fizică a tuturor celor trei culori pentru fiecare pixel (teoretic, rezoluția unui astfel de senzor va fi echivalentă cu rezoluția unui senzor convențional cu de trei ori mai mulți pixeli). În acest caz, pentru a împărți lumina incidentă în componente de culoare, proprietatea siliciului (din care este realizat senzorul) este folosită pentru a transmite lumină cu lungimi de undă diferite (adică culoare) la diferite adâncimi. De fapt, fiecare pixel Foveon este o structură cu trei straturi, iar adâncimea elementelor active corespunde transmisiei maxime de lumină a siliciului pentru culorile primare (RGB). Cred că este o idee foarte promițătoare. Cel putin in teorie. Pentru că în practică, prima cameră anunțată bazată pe Foveon X3 rămâne singura de până acum. Și livrările sale nu au început încă. Am scris mai multe despre această tehnologie în al șaselea număr al ziarului din acest an.

Dar să revenim la senzori. Principala caracteristică a oricărei matrice, din punctul de vedere al utilizatorului final, este rezoluția acesteia - adică numărul de elemente fotosensibile. Majoritatea camerelor sunt acum realizate pe baza de matrice de 2-4 megapixeli (milioane de pixeli). Desigur, cu cât rezoluția matricei este mai mare, cu atât puteți obține o imagine mai detaliată pe ea. Desigur, cu cât matricea este mai mare, cu atât este mai scumpă. Dar întotdeauna trebuie să plătești pentru calitate. Rezoluția matricei și dimensiunea imaginii rezultate în pixeli sunt direct legate, de exemplu, pe o cameră megapixeli obținem o imagine cu dimensiunea de 1024x960 = 983040. Trebuie spus că creșterea rezoluției matricelor este una dintre principalele sarcini cu care se confruntă în prezent producătorii de camere digitale. Să spunem că în urmă cu aproximativ trei ani, majoritatea camerelor medii erau echipate cu matrice de megapixeli. În urmă cu doi ani, acest număr a crescut la doi megapixeli. Acum un an, a devenit deja egal cu trei sau patru megapixeli. Acum, majoritatea celor mai recente modele de camere sunt echipate cu senzori cu o rezoluție de 4-5 megapixeli. Și există deja câteva modele semi-profesionale echipate cu matrice de peste 10 megapixeli. Aparent, undeva la acest nivel, cursa se va opri, deoarece o poză dintr-o matrice de 10 megapixeli corespunde aproximativ în detaliu unei imagini făcute pe un film standard de 35 mm.

Apropo, nu confundați rezoluția matricei în forma în care am definit-o mai sus și rezoluția. Acesta din urmă este definit ca capacitatea unei camere de a separa o imagine a două obiecte și este de obicei măsurat dintr-un instantaneu al unei ținte cu dungi cu o distanță cunoscută între dungi. Rezoluția descrie proprietățile întregului sistem optic al camerei - adică senzorul și obiectivul. În principiu, rezoluția și rezoluția sunt legate, dar această relație este determinată nu numai de parametrii matricei, ci și de calitatea opticii utilizate în cameră.

Următoarea caracteristică a unei camere digitale, direct legată de matrice, este sensibilitatea. Sau, mai precis, sensibilitatea la lumină. Acest parametru, după cum sugerează și numele, descrie sensibilitatea matricei la lumina incidentă și, în principiu, este complet analog cu sensibilitatea materialelor fotografice convenționale. De exemplu, puteți cumpăra film de 100, 200 sau 400 de viteze de la magazin. În același mod, puteți seta sensibilitatea matricei, dar avantajul unei camere digitale este că sensibilitatea este setată individual pentru fiecare cadru. Să spunem, în lumina puternică a soarelui, puteți fotografia cu o sensibilitate de 100 sau 50, iar pentru fotografierea pe timp de noapte puteți trece la 400 (și în unele camere chiar la 1400). Majoritatea camerelor digitale vă permit să setați valori standard de sensibilitate - 50, 100, 200 și 400. În plus, sistemul de expunere automată poate schimba ușor sensibilitatea. Deoarece sensibilitatea este reglată fizic prin modificarea câștigului semnalului de la matrice, acest lucru este destul de simplu de implementat în cameră.

Sensibilitatea se măsoară în unități ISO (cel puțin pentru camerele digitale, acestea au devenit deja standardul). Puteți vedea cum sunt convertite în unități DIN și GOST în tabel.

GOST	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

Cu toate acestea, sensibilitatea reglabilă are dezavantajele sale. Deoarece proprietățile matricei nu se schimbă fizic, ci pur și simplu amplifică semnalul existent, imaginea începe să arate din ce în ce mai mult zgomot inerent oricărui dispozitiv electronic. Acest lucru reduce foarte mult intervalul dinamic de lucru al camerei, astfel încât la o sensibilitate ridicată nu veți obține o imagine bună. Apropo, o problemă similară poate fi întâlnită și la expuneri mari - orice matrice face zgomot și, în timp, zgomotul se acumulează. Multe camere implementează acum algoritmi speciali de reducere a zgomotului pentru expuneri lungi, dar tind să netezească imaginea și să estompeze detaliile fine. În general, nu puteți argumenta împotriva legilor fizicii, dar totuși capacitatea de a regla sensibilitatea este un mare plus pentru camerele digitale.

Konstantin AFANASIEV

© 2014 site-ul web

Pentru un control complet asupra procesului de obținere a unei imagini digitale, este necesar să aveți cel puțin o idee generală despre dispozitiv și despre principiul de funcționare al unei camere digitale.

Singura diferență fundamentală dintre o cameră digitală și o cameră cu film este natura materialului fotosensibil folosit în acestea. Dacă într-o cameră cu film este un film, atunci într-o cameră digitală este o matrice fotosensibilă. Și la fel cum procesul fotografic tradițional este inseparabil de proprietățile filmului, tot așa și fotoprocesul digital depinde în mare măsură de modul în care matricea convertește lumina focalizată pe ea de către obiectiv într-un cod digital.

Principiul de funcționare al fotomatricei

Matricea fotosensibilă sau fotosenzorul este circuit integrat(cu alte cuvinte, o placă de siliciu), constând din cele mai mici elemente sensibile la lumină - fotodiode.

Există două tipuri principale de senzori: CCD (Charge-Coupled Device, aka CCD - Charge-Coupled Device) și CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, alias CMOS - Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). Matricele de ambele tipuri convertesc energia fotonilor într-un semnal electric, care apoi este supus digitizării, totuși, dacă în cazul unei matrice CCD, semnalul generat de fotodiode intră în procesorul camerei sub formă analogică și abia apoi este digitizat central. , apoi pentru o matrice CMOS, fiecare fotodiodă este echipată cu un convertor digital analogic individual (ADC), iar datele intră în procesor deja sub formă discretă. În general, diferențele dintre matricele CMOS și CCD, deși fundamentale pentru un inginer, sunt absolut nesemnificative pentru un fotograf. Pentru producatorii de echipamente fotografice este important si faptul ca matricele CMOS, fiind mai complicate si mai costisitoare decat matricele CCD in dezvoltare, sunt mai profitabile decat acestea din urma in productia de masa. Deci viitorul, cel mai probabil, aparține tehnologiei CMOS din motive pur economice.

Fotodiodele, care alcătuiesc orice matrice, au capacitatea de a converti energia fluxului luminos în incarcare electrica. Cu cât fotodioda captează mai mulți fotoni, cu atât mai mulți electroni sunt produși la ieșire. Evident, cu cât aria totală a tuturor fotodiodelor este mai mare, cu atât pot percepe mai multă lumină și cu atât sensibilitatea matricei este mai mare.

Din păcate, fotodiodele nu pot fi amplasate aproape una de alta, deoarece atunci nu ar mai fi loc pe matrice pentru electronicele care însoțesc fotodiodele (ceea ce este deosebit de important pentru matricele CMOS). Suprafața senzorului susceptibilă la lumină este în medie 25-50% din suprafața totală. Pentru a reduce pierderile de lumină, fiecare fotodiodă este acoperită cu o microlensă care este mai mare decât ea ca suprafață și intră de fapt în contact cu microlentilele fotodiodelor adiacente. Microlentilele colectează lumina incidentă asupra lor și o direcționează în interiorul fotodiodelor, crescând astfel sensibilitatea la lumină a senzorului.

La terminarea expunerii, sarcina electrică generată de fiecare fotodiodă este citită, amplificată și, folosind un convertor analog-digital, convertită într-un cod binar cu o anumită adâncime de biți, care apoi intră în procesorul camerei pentru procesare ulterioară. Fiecare fotodiodă a matricei corespunde (deși nu întotdeauna) unui pixel al imaginii viitoare.

Vă mulțumim pentru atenție!

Vasily A.

post scriptum

Dacă articolul s-a dovedit a fi util și informativ pentru dvs., puteți sprijini proiectul contribuind la dezvoltarea lui. Dacă nu ți-a plăcut articolul, dar ai gânduri despre cum să-l îmbunătățești, criticile tale vor fi acceptate cu nu mai puțină recunoștință.

Nu uitați că acest articol este supus dreptului de autor. Retipărirea și citarea sunt permise cu condiția să existe un link valid către sursa originală, iar textul utilizat nu trebuie să fie distorsionat sau modificat în niciun fel.

Camerele moderne fac totul singure - pentru a obține o fotografie, utilizatorul trebuie doar să apese un buton. Dar tot e interesant: prin ce magie intră fotografia în aparatul de fotografiat? Vom încerca să explicăm principiile de bază ale camerelor digitale.

Părți principale

Practic, dispozitivul unei camere digitale repetă designul uneia analogice. Principala lor diferență este în elementul fotosensibil pe care se formează imaginea: în camerele analogice este un film, în camerele digitale este o matrice. Lumina prin lentilă intră în matrice, unde se formează o imagine, care este apoi stocată în memorie. Acum vom analiza aceste procese mai detaliat.

Camera este formată din două părți principale - corpul și obiectivul. Carcasa conține o matrice, un obturator (mecanic sau electronic și uneori ambele simultan), un procesor și comenzi. O lentilă, indiferent dacă este detașabilă sau încorporată, este un grup de lentile găzduite într-o carcasă din plastic sau metal.

Unde e pictura

Matricea constă din multe celule sensibile la lumină - pixeli. Fiecare celulă, atunci când lumina o lovește, generează un semnal electric proporțional cu intensitatea fluxului luminos. Deoarece sunt folosite doar informații despre luminozitatea luminii, poza este alb-negru, iar pentru ca aceasta să fie color, trebuie să apelați la diverse trucuri. Celulele sunt acoperite cu filtre de culoare - în majoritatea matricelor, fiecare pixel este acoperit cu un filtru roșu, albastru sau verde (doar unul!) În conformitate cu binecunoscuta schemă de culori RGB (roșu-verde-albastru). De ce aceste culori particulare? Pentru ca sunt principalele, iar restul se obtin prin amestecarea lor si reducerea sau cresterea saturatiei lor.

Pe matrice, filtrele sunt aranjate în grupuri de câte patru, astfel încât două verzi să aibă unul albastru și unul roșu. Acest lucru se face deoarece ochiul uman este cel mai sensibil la verde. Razele de lumină de diferite spectre au lungimi de undă diferite, astfel încât filtrul permite doar razelor de culoare proprie să treacă în celulă. Imaginea rezultată este formată numai din pixeli roșii, albaștri și verzi - așa sunt înregistrate fișierele RAW (format brut). Pentru înregistrare fișiere JPEGși TIFF, procesorul camerei analizează valorile de culoare ale celulelor învecinate și calculează culoarea pixelilor. Acest proces de procesare se numește interpolare a culorilor și este extrem de important pentru obținerea de fotografii de înaltă calitate.

Acest aranjament de filtre pe celulele matricei se numește model Bayer

Există două tipuri principale de matrice și diferă prin modul în care informațiile sunt citite de la senzor. În matricele de tip CCD (CCD), informațiile sunt citite din celule secvențial, astfel încât procesarea fișierelor poate dura destul de mult. Deși astfel de senzori sunt „chipuși”, sunt relativ ieftini, iar în plus, nivelul de zgomot din imaginile obținute cu aceștia este mai mic.

tip CCD

În matricele de tip CMOS (CMOS), informațiile sunt citite individual din fiecare celulă. Fiecare pixel este marcat cu coordonate, ceea ce vă permite să utilizați matricea pentru măsurare și focalizare automată.

Senzor CMOS

Tipurile de matrice descrise sunt cu un singur strat, dar există și cele cu trei straturi, în care fiecare celulă percepe simultan trei culori, distingând fluxurile de culori colorate diferit după lungimea de undă.

Matrice cu trei straturi

Procesorul camerei a fost deja menționat mai sus - este responsabil pentru toate procesele care au ca rezultat o imagine. Procesorul determină parametrii de expunere, decide pe care să îi aplice într-o situație dată. de la procesor și software depinde de calitatea fotografiilor și de viteza camerei.

La un clic al obturatorului

Obturatorul măsoară timpul în care lumina atinge senzorul (viteza obturatorului). În marea majoritate a cazurilor, acest timp este măsurat în fracțiuni de secundă - așa cum se spune, și nu veți avea timp să clipiți. În camerele SLR digitale, ca și în camerele cu film, obturatorul este format din două obturatoare opace care acoperă senzorul. Din cauza acestor obturatoare în SLR-urile digitale, este imposibil de văzut pe afișaj - la urma urmei, matricea este închisă și nu poate transmite o imagine pe afișaj.

În camerele compacte, matricea nu este închisă de obturator și, prin urmare, este posibil să compuneți cadrul în funcție de afișaj

Când butonul declanșator este apăsat, perdelele sunt antrenate de arcuri sau electromagneți, permițând luminii să pătrundă, iar pe senzor se formează o imagine - așa funcționează un obturator mecanic. Dar există și obturatoare electronice în camerele digitale - sunt folosite în camerele compacte. Un obturator electronic, spre deosebire de unul mecanic, nu poate fi simțit manual, este, în general, virtual. Matricea camerelor compacte este întotdeauna deschisă (de aceea puteți compune o imagine în timp ce vă uitați la afișaj, și nu la vizor), dar atunci când este apăsat butonul declanșator, cadrul este expus pentru timpul de expunere specificat și apoi scris în memorie. Datorita faptului ca obloanele electronice nu au obloane, vitezele lor pot fi ultrascurte.

Concentrează-te

După cum am menționat mai sus, matricea în sine este adesea folosită pentru focalizare automată. În general, există două tipuri de focalizare automată - activă și pasivă.

Pentru focalizarea automată activă, camera are nevoie de un transmițător și un receptor care funcționează în regiunea infraroșu sau cu ultrasunete. Sistemul cu ultrasunete măsoară distanța până la un obiect folosind ecolocarea semnalului reflectat. Focalizarea pasivă se realizează conform metodei de evaluare a contrastului. Unele camere profesionale combină ambele tipuri de focalizare.

În principiu, întreaga zonă a matricei poate fi utilizată pentru focalizare, iar acest lucru permite producătorilor să plaseze zeci de zone de focalizare pe ea, precum și să folosească un punct de focalizare „plutitor”, pe care utilizatorul însuși îl poate plasa oriunde. el vrea.

Lupta împotriva distorsiunii

Este obiectivul care formează imaginea pe matrice. Lentila constă din mai multe lentile - trei sau mai multe. Un singur obiectiv nu poate crea o imagine perfectă - va fi distorsionată la margini (aceasta se numește aberații). În linii mari, fasciculul de lumină ar trebui să ajungă direct la senzor, fără a fi împrăștiat pe parcurs. Într-o oarecare măsură, acest lucru este facilitat de diafragmă - o placă rotundă cu o gaură în mijloc, constând din mai multe petale. Dar nu puteți închide prea mult diafragma - din această cauză, cantitatea de lumină care cade pe senzor scade (care este utilizată atunci când se determină expunerea dorită). Dacă, totuși, mai multe lentile cu caracteristici diferite sunt asamblate în serie, distorsiunile date de acestea împreună vor fi mult mai mici decât aberațiile fiecăruia dintre ele separat. Cu cât mai multe lentile, cu atât mai puține aberații și cu atât mai puțină lumină lovește senzorul. La urma urmei, sticla, oricât de transparentă ni s-ar părea, nu transmite toată lumina - o parte este împrăștiată, ceva se reflectă. Pentru ca lentilele să lase cât mai multă lumină posibil, acestea sunt acoperite cu un strat special antireflex. Dacă te uiți la obiectivul camerei, vei vedea că suprafața obiectivului strălucește ca un curcubeu - acesta este stratul antireflex.

Lentilele sunt poziționate în interiorul lentilei astfel

Una dintre caracteristicile obiectivului este diafragma, valoarea diafragmei maxime deschise. Este indicat pe obiectiv, de exemplu, astfel: 28/2, unde 28 este distanța focală, iar 2 este diafragma. Pentru un obiectiv cu zoom, marcajul arată astfel: 14-45 / 3.5-5.8. Două valori ale diafragmei sunt listate pentru zoom, deoarece au diafragme minime diferite la larg și teleobiectiv. Adică, la diferite distanțe focale, raportul de deschidere va fi diferit.

Distanța focală care este indicată pe toate lentilele este distanța de la lentila frontală la receptorul de lumină (în acest caz, matricea). Distanța focală determină unghiul de vizualizare al lentilei și, ca să spunem așa, intervalul său, adică cât de departe „vede”. Lentilele cu unghi larg îndepărtează imaginea de vederea noastră normală, în timp ce teleobiectivele măresc și au un unghi mic de vedere.

Unghiul de vizualizare al lentilei depinde nu numai de distanța focală a acestuia, ci și de diagonala receptorului de lumină. Pentru camerele cu film de 35 mm, un obiectiv cu o distanță focală de 50 mm este considerat normal (adică corespunzător unghiului de vedere al ochiului uman). Lentilele cu o distanță focală mai mică sunt „unghiuri largi”, cu o distanță focală mai mare – „telefotografii”.

Partea stângă a inscripției inferioare de pe obiectiv este distanța focală a zoomului, partea dreaptă este diafragma

Aici se află problema, din cauza căreia, lângă distanța focală a obiectivului unei camere digitale, este adesea indicat echivalentul acestuia pentru 35 mm. Diagonala matricei este mai mică decât diagonala cadrului de 35 mm și, prin urmare, este necesar să „traducem” numerele într-un echivalent mai familiar. Datorită aceleiași creșteri a distanței focale la aparatele SLR cu obiective „film”, fotografierea cu unghi larg devine aproape imposibilă. Un obiectiv de 18 mm pentru o cameră cu film este un obiectiv cu unghi super larg, dar pentru o cameră digitală distanța focală echivalentă va fi de aproximativ 30 mm sau mai mult. În ceea ce privește teleobiectivele, creșterea „razei” lor este doar în mâinile fotografilor, deoarece un obiectiv obișnuit cu o distanță focală de, să zicem, 400 mm este destul de scump.

vizor

În camerele cu film, puteți compune doar o fotografie folosind vizorul. Cele digitale vă permit să uitați complet de el, deoarece în majoritatea modelelor este mai convenabil să utilizați afișajul pentru aceasta. Unele camere foarte compacte nu au deloc vizor, pur și simplu pentru că nu este loc pentru el. Cel mai important lucru despre un vizor este ceea ce puteți vedea prin el. De exemplu, camerele SLR sunt numite așa doar datorită caracteristicilor de design ale vizorului. Imaginea prin lentilă printr-un sistem de oglinzi este transmisă la vizor, iar astfel fotograful vede zona reală a cadrului. În timpul fotografierii, când obturatorul se deschide, oglinda care îl blochează se ridică și transmite lumină senzorului sensibil. Astfel de modele, desigur, fac o treabă excelentă cu sarcinile lor, dar ocupă destul de mult spațiu și, prin urmare, sunt complet inaplicabile în camerele compacte.

Așa intră imaginea prin sistemul de oglinzi în vizorul camerei SLR

Vizoarele optice cu viziune reală sunt folosite în camerele compacte. Aceasta este, aproximativ, un orificiu traversant în corpul camerei. Un astfel de vizor nu ocupă mult spațiu, dar vederea sa nu corespunde cu ceea ce „vede” obiectivul. Există și camere pseudo-reflex cu vizor electronic. În astfel de vizoare, este instalat un afișaj mic, imaginea pe care este transmisă direct din matrice - la fel ca pe un afișaj extern.

Flash

Se știe că blițul, o sursă de lumină pulsată, este folosită pentru a ilumina acolo unde lumina principală nu este suficientă. Blițurile încorporate nu sunt de obicei foarte puternice, dar impulsul lor este suficient pentru a ilumina primul plan. Pe camerele semi-profesionale și profesionale există și un contact pentru conectarea unui bliț extern mult mai puternic, numit „hot shoe”.

Acestea sunt, în general, elementele de bază și principiile de funcționare ale unei camere digitale. De acord, când știi cum funcționează dispozitivul, este mai ușor să obții un rezultat de calitate.

Semnătura digitală electronică este acum bine cunoscută - multe companii moderne trec încet la gestionarea electronică a documentelor. Da si in Viata de zi cu zi Trebuie să fi dat peste chestia asta. Pe scurt, esența EDS este foarte simplă: există o autoritate de certificare, există un generator de chei, puțin mai multă magie și voila - toate documentele sunt semnate. Rămâne să ne dăm seama ce fel de magie permite semnatura digitala muncă.

harta rutiera

Aceasta este a cincea lecție din seria Diving into Crypto. Toate lecțiile ciclului în ordine cronologică:

1. Generarea cheilor

Motivul pentru puterea RSA constă în dificultatea factorizării numerelor mari. Cu alte cuvinte, este foarte dificil să cauți astfel de numere prime care, în produs, dau modulul n. Cheile sunt generate în același mod pentru semnare și pentru criptare.

Când cheile sunt generate, puteți începe să calculați semnătura electronică.

2. Calculul semnăturii electronice

3. Verificarea semnăturii electronice

RSA, după cum știți, este pe cale să se retragă, pentru că puterea de calcul crește cu un pas. Nu este departe ziua în care o cheie RSA de 1024 de biți poate fi ghicită în câteva minute. Cu toate acestea, vom vorbi despre calculatoarele cuantice data viitoare.

În general, nu vă bazați pe puterea acestei scheme de semnătură RSA, mai ales cu chei la fel de „cripto-puternice” ca în exemplul nostru.

Este disponibil în continuare numai pentru membri

Opțiunea 1. Alăturați-vă comunității „site” pentru a citi toate materialele de pe site

Calitatea de membru al comunității în perioada specificată vă va oferi acces la TOATE materialele Hacker, vă va crește reducerea cumulativă personală și vă va permite să acumulați un rating profesional Xakep Score!