Digitálny fotoaparát funguje. Ako funguje TV set-top box na sledovanie digitálnych kanálov. Digitálna tlač - ako to funguje
Ak chcete sledovať najkvalitnejšiu televíziu v Rusku, potom sa nemôžete obísť bez základných pojmov "číslice". A to najdôležitejšie, o čom treba vedieť, sú digitálne televízne prijímače alebo set-top boxy. Povieme vám o nich všetko!
Digitálny prijímač je zariadenie na príjem signálu digitálna televízia, konverziu a prenos na analógový televízor absolútne akéhokoľvek modelu. Digitálne prijímače sa často nazývajú aj digitálne set-top boxy, TV tunery, dvb-t2 set-top boxy alebo jednoducho dvb-t2 prijímače. Označenie "dvb-t2" označuje, ktorý štandard digitálnej televízie tento alebo ten prijímač podporuje. K dnešnému dňu existuje niekoľko radikálne odlišných štandardov digitálnej televízie:
- DVB-T/T2 - pozemná digitálna televízia
- DVB-S - satelitná TV
- DVB-C - káblová televízia
- DVB-T - pozemná digitálna televízia
- DVB-H - mobilná televízia
Najjednoduchšia a najdostupnejšia je dnes pozemná digitálna televízia štandardu DVB-T2. Práve to by malo v blízkej budúcnosti nahradiť všetky analógové televízie v Rusku v rámci špeciálneho štátneho programu. Preto tento článok pôjde ďalej konkrétne o digitálnych televíznych prijímačoch určených na príjem signálu štandardu DVB-T2. Existujú set-top boxy pre domáce televízory a pre televízory v aute a všetky fungujú na rovnakom princípe, všetky sa líšia jednoduchým ovládaním a širokou funkčnosťou.
Sledovanie digitálnych televíznych kanálov je hlavnou úlohou prijímača, ďalšie možnosti zahŕňajú:
1. Podpora rôznych video a audio formátov
2. Funkcia nahrávania živé vysielanie televízia
3. Prehrávajte mediálne súbory z média USB
4. Funkcia pozastavenia živého vysielania a pokračovania v prehrávaní od momentu jeho zastavenia
5. TimeShift - možnosť odloženého sledovania digitálnych televíznych programov
Ako funguje digitálny TV prijímač?
Schéma práce digitálny set-top box dosť jednoduché. Na prvej medzifrekvencii signál v rozsahu 950-2150 MHz z výstupu nízkošumového zosilňovača meniča prechádza káblom do mikrovlnného prijímača prijímača, prípadné chyby sa korigujú v demodulátore, resp. prúd vybraný na výstupe sa privádza do demultiplexora, ktorý rozdeľuje informačný tok na video, zvuk atď., kde prebieha dešifrovanie. V dekodéri toku videa MPEG-2 sa video signály dekódujú na dekomprimované digitálnych signálov, ktoré sa ďalej delia na zložky: svietivosť (U), zelená (G), červená (R), modrá (B).
Digitálny TV kodér konvertuje štandardy, preto je možné k jeho výstupu pripojiť prijímač pracujúci v jednom z troch štandardov pre analógovú TV: PAL, SECAM alebo NTSC. A z audio dekodéra sú na výstupe digitálne aj analógové signály. Multiprocesor je určený na riadenie demultiplexora-dekodéra a extrakcie signálu, keď je aktivovaný interaktívny komunikačný systém, ako aj na extrakciu integrovaných dátových paketov. A to vďaka modulu digitálne ovládanie a IR senzorom je možné ovládať prijímače pomocou diaľkového ovládača.
V tomto čísle začnem „dlhohrajúcu sa“ tému o tom, ako je digitálny fotoaparát usporiadaný a ako funguje, čo znamenajú najrôznejšie módne slová ako „zátvorka“ a „kompenzácia expozície“ a čo je najdôležitejšie, ako toto všetko účelovo využiť.
Vo všeobecnosti je digitálny fotoaparát zariadenie, ktoré umožňuje prijímať obrázky objektov v digitálnej forme. Vo všeobecnosti je rozdiel medzi bežným a digitálnym fotoaparátom iba v prijímači obrazu. V prvom prípade ide o fotografickú emulziu, ktorá si následne vyžaduje chemické ošetrenie. V druhej - špeciálny elektronický snímač, ktorý premieňa dopadajúce svetlo na elektrický signál. Tento senzor sa nazýva senzor alebo matrica a v skutočnosti ide o pravouhlú matricu buniek citlivých na svetlo umiestnených na jedinom polovodičovom kryštáli.
Keď svetlo zasiahne matricový prvok, generuje elektrický signál úmerný množstvu dopadajúceho svetla. Potom sú signály (zatiaľ ide o analógové signály) z maticových prvkov čítané a konvertované do digitálnej formy pomocou analógovo-digitálneho (ADC) prevodníka. Digitálne dáta ďalej spracováva procesor fotoaparátu (áno, má aj procesor) a ukladajú sa v skutočnosti vo forme obrázka.
Srdcom každého digitálneho fotoaparátu je teda snímač. Teraz existujú dve hlavné technológie na výrobu snímačov - CCD (CCD, charge coupled device - charge coupled device) a CMOS. V CCD matrici sa počas expozície (teda v skutočnosti fotografovania) vo fotosenzitívnych prvkoch hromadí náboj úmerný intenzite dopadajúceho svetla. Pri čítaní údajov sa tieto poplatky presúvajú z bunky na bunku, kým sa neprečíta celá matica (v skutočnosti sa čítanie uskutočňuje riadok po riadku). Tento proces sa v populárnej literatúre rád prirovnáva k prenášaniu vedier s vodou po reťazi. CCD matrice sú vyrábané technológiou MOS a pre získanie kvalitného obrazu vyžadujú vysokú jednotnosť parametrov na celej ploche čipu. Preto sú dosť drahé.
Alternatívou k CCD sú matice CMOS (čiže v ruštine CMOS). Vo svojom jadre je snímač CMOS dosť podobný pamäťovému čipu s náhodným prístupom – DRAM. Tiež obdĺžniková matica, tiež kondenzátory, tiež náhodný prístup. Fotodiódy sa používajú ako fotosenzitívne prvky v matriciach CMOS. Vo všeobecnosti sú snímače CMOS oveľa vhodnejšie na výrobu dnešných dobre vyvinutých výrobných procesov. Okrem iného to okrem iného (vyššia hustota balenia prvkov, nižšia spotreba energie, nižšia cena) umožňuje integrovať súvisiacu elektroniku na jeden čip s maticou. Je pravda, že donedávna CMOS nemohol konkurovať CCD z hľadiska kvality, a tak sa na báze CMOS snímačov vyrábali hlavne lacné zariadenia ako webkamery. Nedávno však niekoľko veľkých spoločností naraz (najmä také priemyselné monštrum ako Kodak) vyvíjalo technológie na výrobu vysokokvalitných matíc CMOS s vysokým rozlíšením. Prvý „seriózny“ (trojmegapixelová digitálna zrkadlovka) CMOS fotoaparát – Canon EOS-D30 – sa objavil takmer pred dvoma rokmi. A plnoformátové fotoaparáty Canon EOS 1Ds a Kodak Pro DCS-14n, ohlásené na najnovšom Photokine, konečne ukázali potenciál snímačov CMOS. Väčšina kamier sa však stále vyrába na báze matíc CCD.
Tí, ktorí sa chcú o oboch technológiách dozvedieť viac, môžu začať tu www.eecg.toronto.edu/~kphang/ece1352f/papers/ng_CCD.pdf a ideme ďalej.
Nasledujúci okamih - prvky matice (akýkoľvek z typov opísaných vyššie) vnímajú iba intenzitu dopadajúceho svetla (to znamená, že dávajú čiernobiely obraz). Odkiaľ pochádza farba? Na získanie farebného obrazu je medzi šošovkou a matricou umiestnený špeciálny svetelný filter, ktorý pozostáva z buniek primárnej farby (GRGB alebo CMYG) umiestnených nad príslušnými pixelmi. Okrem toho sa pre zelenú farbu používajú dva pixely (v RGB alebo jeden v CMY), pretože oko je na túto farbu najcitlivejšie. Konečná farba pixelu na obrázku v takomto systéme sa vypočíta s prihliadnutím na intenzity susedných prvkov rôznych farieb, takže v dôsledku toho každý jednofarebný pixel matice zodpovedá farebnému pixelu na obrázku. Výsledný obrázok je teda vždy do určitej miery interpolovaný (to znamená, že je vypočítaný a nie získaný priamym fotografovaním objektu, čo nevyhnutne ovplyvňuje kvalitu malých detailov obrázka). Čo sa týka konkrétnych filtrov, vo väčšine prípadov sa používa obdĺžniková matica GRGB (Bayer filter).
Existuje aj niečo ako SuperCCD, vynájdené spoločnosťou Fuji Photo Film a používané vo fotoaparátoch Fuji od roku 2000. Podstatou tejto technológie je, že pixely (a filtračné prvky – tiež GRGB) sú usporiadané do akejsi diagonálnej matice.
Kamera navyše interpoluje nielen farby samotných pixelov, ale aj farby bodov umiestnených medzi nimi. Fotoaparáty Fuji teda vždy uvádzajú rozlíšenie, ktoré je dvojnásobkom počtu fyzických (jednofarebných) pixelov, čo nie je pravda. Technológia Fuji sa však aj tak ukázala ako celkom úspešná – väčšina ľudí, ktorí porovnávali kvalitu obrazu zo SuperCCD a bežných fotoaparátov, sa zhoduje v tom, že kvalita obrazu zo SuperCCD zodpovedá bežnej matici s rozlíšením asi 1,5-krát väčším, ako je fyzické rozlíšenie SuperCCD. . Ale nie 2 krát, ako uvádza Fuji.
Na záver rozhovoru o filtroch je čas spomenúť tretiu alternatívnu technológiu snímača, a to Foveon X3. Bol vyvinutý spoločnosťou Foveon a bol ohlásený túto jar. Podstatou technológie je fyzické čítanie všetkých troch farieb pre každý pixel (teoreticky bude rozlíšenie takéhoto snímača ekvivalentné rozlíšeniu bežného snímača s trojnásobným počtom pixelov). V tomto prípade sa na rozdelenie dopadajúceho svetla na farebné zložky využíva vlastnosť kremíka (z ktorého je snímač vyrobený) prepúšťať svetlo s rôznymi vlnovými dĺžkami (teda farbou) do rôznych hĺbok. V skutočnosti je každý pixel Foveon trojvrstvová štruktúra a hĺbka aktívnych prvkov zodpovedá maximálnej svetelnej priepustnosti kremíka pre primárne farby (RGB). Myslím, že je to veľmi sľubný nápad. Aspoň teoreticky. Pretože v praxi prvý ohlásený fotoaparát na báze Foveon X3 zostáva zatiaľ jediným. A to sa jeho dodávky ešte poriadne nezačali. Viac sme o tejto technológii písali v šiestom tohtoročnom čísle novín.
Ale späť k senzorom. Hlavnou charakteristikou každej matrice je z pohľadu koncového používateľa jej rozlíšenie – teda počet fotosenzitívnych prvkov. Väčšina kamier sa teraz vyrába na základe matíc 2-4 megapixelov (milión pixelov). Prirodzene, čím vyššie je rozlíšenie matice, tým detailnejší obraz na nej môžete získať. Samozrejme, čím je matica väčšia, tým je drahšia. Za kvalitu si však treba vždy priplatiť. Rozlíšenie matice a veľkosť výsledného obrázku v pixeloch priamo súvisia, napríklad na megapixelovom fotoaparáte dostaneme obrázok s veľkosťou 1024x960 = 983040. Treba povedať, že zvýšenie rozlíšenia matíc je jedna z hlavných úloh, s ktorými výrobcovia digitálnych fotoaparátov v súčasnosti zápasia. Povedzme, že asi pred tromi rokmi bola väčšina fotoaparátov strednej triedy vybavená megapixelovými matricami. Pred dvoma rokmi sa toto číslo zvýšilo na dva megapixely. Pred rokom sa to už rovnalo trom alebo štyrom megapixelom. Teraz je väčšina najnovších modelov fotoaparátov vybavená snímačmi s rozlíšením 4-5 megapixelov. A už existuje niekoľko poloprofesionálnych modelov vybavených matricami viac ako 10 megapixelov. Zrejme niekde na tejto úrovni sa preteky zastavia, keďže snímka z 10-megapixelovej matice približne v detailoch zodpovedá snímke nasnímanej na štandardný 35 mm film.
Mimochodom, nezamieňajte rozlíšenie matice v podobe, v akej sme ju definovali vyššie, a rozlíšenie. Ten je definovaný ako schopnosť kamery oddeliť obraz dvoch objektov a zvyčajne sa meria zo snímky cieľového pruhu so známou vzdialenosťou medzi pruhmi. Rozlíšenie popisuje vlastnosti celého optického systému fotoaparátu – teda snímača a objektívu. V princípe rozlíšenie a rozlíšenie spolu súvisia, no toto spojenie je dané nielen parametrami matice, ale aj kvalitou použitej optiky vo fotoaparáte.
Ďalšou charakteristikou digitálneho fotoaparátu, ktorá priamo súvisí s matricou, je citlivosť. Alebo presnejšie citlivosť na svetlo. Tento parameter, ako už názov napovedá, popisuje citlivosť matrice na dopadajúce svetlo a je v princípe úplne analogický s citlivosťou bežných fotografických materiálov. V obchode si napríklad môžete kúpiť film s rýchlosťou 100, 200 alebo 400. Rovnakým spôsobom sa dá nastaviť citlivosť matice, ale výhodou digitálneho fotoaparátu je, že citlivosť sa nastavuje individuálne pre každý snímok. Povedzme, že pri jasnom slnečnom svetle môžete snímať s citlivosťou 100 alebo 50 a pri nočnom snímaní môžete prepnúť na 400 (a v niektorých fotoaparátoch dokonca na 1400). Väčšina digitálnych fotoaparátov umožňuje nastaviť štandardné hodnoty citlivosti - 50, 100, 200 a 400. Autoexpozičný systém navyše dokáže plynulo meniť citlivosť. Keďže citlivosť sa fyzicky nastavuje zmenou zosilnenia signálu z matice, je to celkom jednoduché implementovať do kamery.
Citlivosť sa meria v jednotkách ISO (aspoň pre digitálne fotoaparáty sa už stali štandardom). Ako sú prevedené na jednotky DIN a GOST, môžete vidieť v tabuľke.
| 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 |
Nastaviteľná citlivosť má však svoje nevýhody. Keďže vlastnosti matice sa fyzicky nemenia, ale jednoducho zosilňujú existujúci signál, obraz začína vykazovať čoraz viac šumu, ktorý je vlastný akémukoľvek elektronickému zariadeniu. To značne znižuje pracovný dynamický rozsah fotoaparátu, takže pri vysokej citlivosti nezískate dobrý obraz. S podobným problémom sa, mimochodom, môžeme stretnúť aj pri veľkých expozíciách - akákoľvek matica vytvára šum a časom sa hluk hromadí. Mnoho fotoaparátov teraz implementuje špeciálne algoritmy na redukciu šumu pre dlhé expozície, ale majú tendenciu vyhladzovať obraz a rozmazávať jemné detaily. Vo všeobecnosti nemôžete namietať proti fyzikálnym zákonom, ale stále je schopnosť nastaviť citlivosť veľkým plusom pre digitálne fotoaparáty.
Konštantín AFANASIEV
© stránka 2014
Pre úplnú kontrolu nad procesom získavania digitálneho obrazu je potrebné mať aspoň všeobecnú predstavu o zariadení a princípe fungovania digitálneho fotoaparátu.
Jediným zásadným rozdielom medzi digitálnym fotoaparátom a filmovým fotoaparátom je povaha fotocitlivého materiálu, ktorý je v nich použitý. Ak je to vo filmovej kamere film, potom v digitálnom fotoaparáte je to fotosenzitívna matrica. A tak ako tradičný fotografický proces je neoddeliteľný od vlastností filmu, tak aj digitálny fotoproces do značnej miery závisí od toho, ako matica premieňa svetlo na ňu zaostrené objektívom na digitálny kód.
Princíp činnosti fotomatrice
Fotosenzitívna matrica alebo fotosenzor je integrovaný obvod(inými slovami, kremíkový plátok), pozostávajúci z najmenších svetlocitlivých prvkov - fotodiód.
Existujú dva hlavné typy snímačov: CCD (Charge-Coupled Device, aka CCD - Charge-Coupled Device) a CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, aka CMOS - Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). Matice oboch typov premieňajú energiu fotónov na elektrický signál, ktorý následne podlieha digitalizácii, ak však v prípade CCD matrice signál generovaný fotodiódami vstupuje do procesora kamery v analógovej forme a až potom je centrálne digitalizovaný , potom pre maticu CMOS je každá fotodióda vybavená samostatným analógovým digitálnym prevodníkom (ADC) a dáta vstupujú do procesora už v diskrétnej forme. Vo všeobecnosti sú rozdiely medzi matricami CMOS a CCD, hoci sú pre inžiniera zásadné, pre fotografa sú absolútne nepodstatné. Pre výrobcov fotografických zariadení je dôležitá aj skutočnosť, že matrice CMOS, ktoré sú vo vývoji komplikovanejšie a drahšie ako matrice CCD, sú pri sériovej výrobe výnosnejšie ako matrice CCD. Budúcnosť teda s najväčšou pravdepodobnosťou patrí technológii CMOS z čisto ekonomických dôvodov.
Fotodiódy, ktoré tvoria akúkoľvek matricu, majú schopnosť premeniť energiu svetelného toku na nabíjačka. Čím viac fotónov fotodióda zachytí, tým viac elektrónov sa vyprodukuje na výstupe. Je zrejmé, že čím väčšia je celková plocha všetkých fotodiód, tým viac svetla môžu vnímať a tým vyššia je citlivosť matrice.
Bohužiaľ, fotodiódy nemôžu byť umiestnené blízko seba, pretože potom by na matrici nezostalo miesto pre elektroniku sprevádzajúcu fotodiódy (čo je dôležité najmä pre CMOS matrice). Povrch senzora náchylný na svetlo je v priemere 25-50% jeho celkovej plochy. Na zníženie strát svetla je každá fotodióda pokrytá mikrošošovkou, ktorá je v ploche väčšia ako ona a skutočne prichádza do kontaktu s mikrošošovkami susedných fotodiód. Mikrošošovky zbierajú na ne dopadajúce svetlo a smerujú ho dovnútra fotodiód, čím zvyšujú svetelnú citlivosť snímača.
Po dokončení expozície je elektrický náboj generovaný každou fotodiódou prečítaný, zosilnený a pomocou analógovo-digitálneho prevodníka prevedený na binárny kód danej bitovej hĺbky, ktorý potom vstupuje do procesora fotoaparátu na ďalšie spracovanie. Každá fotodióda matice zodpovedá (aj keď nie vždy) jednému pixelu budúceho obrazu.
Ďakujem za tvoju pozornosť!
Vasilij A.
post scriptum
Ak sa článok ukázal byť pre vás užitočný a poučný, môžete projekt láskavo podporiť prispením k jeho rozvoju. Ak sa vám článok nepáčil, ale máte myšlienky, ako ho vylepšiť, vaša kritika bude prijatá s nemenej vďačnosťou.
Nezabudnite, že tento článok podlieha autorským právam. Opätovná tlač a citovanie sú povolené za predpokladu, že existuje platný odkaz na pôvodný zdroj a použitý text nesmie byť žiadnym spôsobom zdeformovaný alebo upravený.
Moderné fotoaparáty robia všetko samy – na získanie obrazu stačí používateľovi stlačiť tlačidlo. Ale stále je to zaujímavé: akým kúzlom sa dostane obraz do fotoaparátu? Pokúsime sa vysvetliť základné princípy digitálnych fotoaparátov.Hlavné časti
Zariadenie digitálneho fotoaparátu v podstate opakuje dizajn analógového fotoaparátu. Ich hlavný rozdiel je vo fotocitlivom prvku, na ktorom sa vytvára obraz: v analógových fotoaparátoch je to film, v digitálnych fotoaparátoch je to matrica. Svetlo cez šošovku vstupuje do matrice, kde sa vytvorí obraz, ktorý sa potom uloží do pamäte. Teraz budeme tieto procesy analyzovať podrobnejšie.
Fotoaparát sa skladá z dvoch hlavných častí – tela a objektívu. Puzdro obsahuje matricu, uzávierku (mechanickú alebo elektronickú a niekedy aj obe naraz), procesor a ovládacie prvky. Šošovka, či už odnímateľná alebo vstavaná, je skupina šošoviek uložených v plastovom alebo kovovom kryte.
Kde je obrázok
Matrica pozostáva z mnohých svetlocitlivých buniek – pixelov. Každá bunka, keď na ňu dopadá svetlo, generuje elektrický signál úmerný intenzite svetelného toku. Keďže sa používajú iba informácie o jase svetla, obraz je čiernobiely a aby bol farebný, musíte sa uchýliť k rôznym trikom. Bunky sú pokryté farebnými filtrami - vo väčšine matíc je každý pixel pokrytý červeným, modrým alebo zeleným filtrom (iba jedným!) V súlade so známou farebnou schémou RGB (červená-zelená-modrá). Prečo práve tieto farby? Pretože sú hlavné a všetky ostatné sa získajú ich zmiešaním a znížením alebo zvýšením ich nasýtenia.
Na matrici sú filtre usporiadané do skupín po štyroch, takže dve zelené majú jednu modrú a jednu červenú. Deje sa tak preto, lebo ľudské oko je najcitlivejšie na zelenú. Svetelné lúče rôznych spektier majú rôzne vlnové dĺžky, takže filter prepúšťa do bunky len lúče vlastnej farby. Výsledný obrázok sa skladá iba z červených, modrých a zelených pixelov – takto sa zaznamenávajú súbory RAW (raw formát). Pre záznam súbory JPEG a TIFF, procesor fotoaparátu analyzuje hodnoty farieb susedných buniek a vypočíta farbu pixelov. Tento proces spracovania sa nazýva interpolácia farieb a je mimoriadne dôležitý pre získanie vysokokvalitných fotografií.
Toto usporiadanie filtrov na bunkách matrice sa nazýva Bayerov vzor
Existujú dva hlavné typy matríc a líšia sa spôsobom, akým sa informácie čítajú zo senzora. V matriciach typu CCD (CCD) sa informácie čítajú z buniek postupne, takže spracovanie súboru môže trvať pomerne dlho. Aj keď sú takéto snímače „premyslené“, sú relatívne lacné a okrem toho je úroveň šumu na obrázkoch získaných pomocou nich nižšia.
Typ CCD
V matriciach typu CMOS (CMOS) sa informácie čítajú jednotlivo z každej bunky. Každý pixel je označený súradnicami, čo umožňuje použiť maticu na meranie a automatické zaostrovanie.
Opísané typy matríc sú jednovrstvové, existujú však aj trojvrstvové, kde každá bunka súčasne vníma tri farby, pričom rozlišuje rôzne farebné farebné prúdy podľa vlnovej dĺžky.CMOS snímač
Trojvrstvová matrica
Procesor fotoaparátu už bol spomenutý vyššie - je zodpovedný za všetky procesy, ktorých výsledkom je obraz. Procesor určuje expozičné parametre, rozhoduje, ktoré z nich v danej situácii použiť. od spracovateľa a softvér závisí od kvality fotografií a rýchlosti fotoaparátu.
Na cvaknutie spúšte
Uzávierka meria čas, počas ktorého svetlo dopadá na snímač (rýchlosť uzávierky). Vo veľkej väčšine prípadov sa tento čas meria v zlomkoch sekundy - ako sa hovorí, a nebudete mať čas žmurkať. V digitálnych zrkadlovkách, podobne ako vo filmových fotoaparátoch, sa uzávierka skladá z dvoch nepriehľadných uzávierok, ktoré zakrývajú snímač. Kvôli týmto uzáverom v digitálnych zrkadlovkách nie je možné vidieť na displeji - koniec koncov, matica je uzavretá a nemôže prenášať obraz na displej.
V kompaktných fotoaparátoch matica nie je uzavretá uzávierkou, a preto je možné komponovať rám podľa displeja
Po stlačení spúšte sa závesy poháňajú pružinami alebo elektromagnetmi, čím prepúšťa svetlo a na snímači sa vytvára obraz – takto funguje mechanická uzávierka. V digitálnych fotoaparátoch sú ale aj elektronické uzávierky – používajú sa v kompaktných fotoaparátoch. Elektronická uzávierka, na rozdiel od mechanickej, sa nedá nahmatať rukou, je vo všeobecnosti virtuálna. Matrica kompaktných fotoaparátov je vždy otvorená (preto môžete komponovať obrázok pri pohľade na displej a nie do hľadáčika), ale po stlačení spúšte sa rám exponuje na určený expozičný čas a potom zapísané do pamäte. Vďaka tomu, že elektronické uzávierky nemajú uzávierky, môžu byť ich rýchlosti uzávierky ultrakrátke.
Zamerajte sa
Ako už bolo spomenuté vyššie, samotná matica sa často používa na automatické zaostrovanie. Vo všeobecnosti existujú dva typy automatického zaostrovania – aktívne a pasívne.
Pre aktívne automatické zaostrovanie potrebuje fotoaparát vysielač a prijímač, ktorý pracuje v infračervenej oblasti alebo s ultrazvukom. Ultrazvukový systém meria vzdialenosť k objektu pomocou echolokácie odrazeného signálu. Pasívne zaostrovanie sa vykonáva podľa metódy hodnotenia kontrastu. Niektoré profesionálne fotoaparáty kombinujú oba typy zaostrovania.
V zásade sa dá na zaostrenie využiť celá plocha matice, čo umožňuje výrobcom umiestniť na ňu desiatky zaostrovacích zón, ako aj použiť „plávajúci“ zaostrovací bod, ktorý si užívateľ môže umiestniť kamkoľvek. on chce.
Boj proti deformácii
Je to šošovka, ktorá tvorí obraz na matrici. Objektív sa skladá z niekoľkých šošoviek - troch alebo viacerých. Jedna šošovka nedokáže vytvoriť dokonalý obraz – na okrajoch bude skreslená (hovorí sa tomu aberácie). Zhruba povedané, lúč svetla by mal smerovať priamo k senzoru, bez toho, aby bol po ceste rozptýlený. Do určitej miery to uľahčuje bránica - okrúhla doska s otvorom v strede, pozostávajúca z niekoľkých okvetných lístkov. Clonu však nemôžete príliš zavrieť - kvôli tomu sa množstvo svetla dopadajúceho na snímač znižuje (čo sa používa pri určovaní požadovanej expozície). Ak je však niekoľko šošoviek s rôznymi charakteristikami zostavených do série, skreslenie nimi spoločne bude oveľa menšie ako odchýlky každého z nich samostatne. Čím viac šošoviek, tým menšia aberácia a tým menej svetla dopadá na snímač. Sklo, akokoľvek sa nám môže zdať priehľadné, totiž neprepúšťa všetko svetlo – niektorá časť je rozptýlená, niečo sa odráža. Aby šošovky prepúšťali čo najviac svetla, sú potiahnuté špeciálnou antireflexnou vrstvou. Ak sa pozriete na šošovku fotoaparátu, uvidíte, že povrch šošovky sa trblieta ako dúha – to je antireflexná vrstva.
Šošovky sú umiestnené vo vnútri šošovky takto
Jednou z charakteristík objektívu je clona, hodnota maximálnej otvorenej clony. Na objektíve je to uvedené napríklad takto: 28/2, kde 28 je ohnisková vzdialenosť a 2 je clona. Pre objektív so zoomom vyzerá označenie takto: 14-45 / 3,5-5,8. Pre zoomy sú uvedené dve hodnoty clony, pretože majú rozdielne minimálne clony pri širokouhlom a teleobjektíve. To znamená, že pri rôznych ohniskových vzdialenostiach bude pomer clony odlišný.
Ohnisková vzdialenosť, ktorá je uvedená na všetkých šošovkách, je vzdialenosť od prednej šošovky k prijímaču svetla (v tomto prípade matrice). Ohnisková vzdialenosť určuje zorný uhol objektívu a jeho, takpovediac, dosah, teda ako ďaleko „vidí“. Širokouhlé šošovky posúvajú obraz ďalej od nášho bežného videnia, zatiaľ čo teleobjektívy približujú a majú malý uhol záberu.
Pozorovací uhol objektívu závisí nielen od jeho ohniskovej vzdialenosti, ale aj od uhlopriečky svetelného prijímača. Pre fotoaparáty na 35 mm film sa šošovka s ohniskovou vzdialenosťou 50 mm považuje za normálnu (to znamená, že približne zodpovedá zornému uhlu ľudského oka). Objektívy s kratšou ohniskovou vzdialenosťou sú „širokouhlé“, s dlhšou ohniskovou vzdialenosťou – „teleobjektívy“.
Ľavá strana spodného nápisu na objektíve je ohnisková vzdialenosť zoomu, pravá strana clony
Tu je problém, kvôli ktorému sa vedľa ohniskovej vzdialenosti objektívu digitálneho fotoaparátu často uvádza jeho ekvivalent pre 35 mm. Uhlopriečka matice je menšia ako uhlopriečka 35 mm rámu, a preto je potrebné čísla „preložiť“ do známejšieho ekvivalentu. Kvôli rovnakému nárastu ohniskovej vzdialenosti u zrkadloviek s „filmovými“ objektívmi sa stáva širokouhlé snímanie takmer nemožné. 18 mm objektív pre filmový fotoaparát je super širokouhlý objektív, ale pre digitálny fotoaparát bude jeho ekvivalentná ohnisková vzdialenosť približne 30 mm alebo viac. Čo sa týka teleobjektívov, zvýšenie ich „dosahu“ je len v rukách fotografov, pretože obyčajný objektív s ohniskovou vzdialenosťou povedzme 400 mm je dosť drahý.
Hľadáčik
Vo filmových fotoaparátoch môžete komponovať záber iba pomocou hľadáčika. Digitálne vám umožňujú úplne zabudnúť, pretože vo väčšine modelov je na to pohodlnejšie použiť displej. Niektoré veľmi kompaktné fotoaparáty nemajú hľadáčik vôbec, jednoducho preto, že naň nie je miesto. Najdôležitejšie na hľadáčiku je to, čo cez neho vidíte. Napríklad zrkadlovky sa tak nazývajú práve kvôli dizajnovým vlastnostiam hľadáčika. Obraz cez objektív cez sústavu zrkadiel sa prenáša do hľadáčika, a tak fotograf vidí skutočnú plochu záberu. Počas snímania, keď sa uzávierka otvorí, zrkadlo, ktoré ju blokuje, sa zdvihne a prepustí svetlo na citlivý snímač. Takéto dizajny, samozrejme, robia vynikajúcu prácu so svojimi úlohami, ale zaberajú pomerne veľa miesta, a preto sú v kompaktných fotoaparátoch úplne nepoužiteľné.
Takto sa obraz cez sústavu zrkadiel dostáva do hľadáčika zrkadlovky
V kompaktných fotoaparátoch sa používajú optické hľadáčiky s reálnym videním. Toto je, zhruba povedané, priechodný otvor v tele fotoaparátu. Takýto hľadáčik nezaberie veľa miesta, no jeho pohľad nezodpovedá tomu, čo „vidí“ objektív. Existujú aj pseudoreflexné fotoaparáty s elektronickým hľadáčikom. V takýchto hľadáčikoch je nainštalovaný malý displej, na ktorý sa obraz prenáša priamo z matrice - rovnako ako na externom displeji.
Flash
Je známe, že blesk, pulzný zdroj svetla, sa používa na osvetlenie tam, kde hlavné svetlo nestačí. Vstavané blesky zvyčajne nie sú príliš výkonné, ale ich hybnosť je dostatočná na osvetlenie popredia. Na poloprofesionálnych a profesionálnych fotoaparátoch je aj kontakt na pripojenie oveľa výkonnejšieho externého blesku, hovorí sa mu „hot shoe“.
Toto sú vo všeobecnosti základné prvky a princípy fungovania digitálneho fotoaparátu. Súhlaste, keď viete, ako zariadenie funguje, je ľahšie dosiahnuť kvalitný výsledok.
Elektronický digitálny podpis je dnes už dobre známy – mnohé moderné spoločnosti pomaly prechádzajú na elektronickú správu dokumentov. Áno a dovnútra Každodenný život Určite ste na túto vec narazili. Stručne povedané, podstata EDS je veľmi jednoduchá: existuje certifikačná autorita, existuje generátor kľúčov, trochu viac mágie a voila - všetky dokumenty sú podpísané. Zostáva zistiť, aký druh mágie umožňuje digitálny podpis práca.
cestovná mapa
Toto je piata lekcia zo série Diving into Crypto. Všetky lekcie cyklu v chronologickom poradí:
1. Generovanie kľúčov
Dôvod sily RSA spočíva v obtiažnosti faktoringu veľkých čísel. Inými slovami, je veľmi ťažké hľadať také prvočísla, ktoré v súčine dávajú modul n. Kľúče sa generujú rovnakým spôsobom na podpisovanie a šifrovanie.
Po vygenerovaní kľúčov môžete začať počítať elektronický podpis.
2. Výpočet elektronického podpisu
3. Kontrola elektronického podpisu
Ako viete, RSA sa chystá do dôchodku, pretože výpočtová sila rastie míľovými krokmi. Nie je ďaleko deň, keď je možné 1024-bitový kľúč RSA uhádnuť v priebehu niekoľkých minút. O kvantových počítačoch si však povieme nabudúce.
Vo všeobecnosti sa nespoliehajte na silu tejto schémy podpisov RSA, najmä s kľúčmi tak „krypto-silnými“ ako v našom príklade.
Pokračovanie dostupné len pre členov
Možnosť 1. Pripojte sa ku komunite „stránky“ a prečítajte si všetky materiály na stránke
Členstvo v komunite počas určeného obdobia vám umožní prístup ku VŠETKÝM materiálom Hackerov, zvýši vašu osobnú kumulatívnu zľavu a umožní vám získať profesionálne hodnotenie Xakep Score!
