Працює цифрова камера. Як працює приставка для телевізора для перегляду цифрових каналів. Цифровий друк – як це працює

Якщо ви хочете дивитися якісне телебачення в Росії, то без базових понять про «цифру» вам не обійтися. І найголовніше, про що слід знати - це про цифрові телевізійні ресивери або приставки. Ми розповімо про них усі!

Цифровий ресивер є пристроєм для прийому сигналу цифрового телебачення, перетворення та передачі його на аналоговий телевізор абсолютно будь-якої моделі. Нерідко цифрові ресивери також називають цифровими приставками, ТВ-тюнерами, dvb-t2 приставками або просто dvb-t2 приймачами. Позначення dvb-t2 говорить про те, який саме стандарт цифрового телебачення підтримує той чи інший ресивер. На сьогоднішній день існую кілька стандартів цифрового телебачення, що кардинально відрізняються між собою:
- DVB-T/T2 – ефірне цифрове телебачення
- DVB-S – супутникове телебачення
- DVB-C – кабельне телебачення
- DVB-T – ефірне цифрове телебачення
- DVB-H – мобільне телебачення

Найбільш простим та доступним на сьогоднішній день є ефірне цифрове телебачення стандарту DVB-T2. Саме воно має найближчим часом замінити все аналогове телебачення в Росії в рамках спеціальної державної програми. Тому мова в цій статті піде далі саме про цифрові телевізійні ресивери, призначені для прийняття сигналу стандарту DVB-T2. Існують приставки для домашніх телевізорів та автомобільних, і всі вони працюють за одним принципом, всі вони відрізняються простою експлуатацією та широким функціоналом.

Перегляд каналів цифрового телебачення - це основне завдання ресивера, до додаткових опцій належать:

1. Підтримка різних форматів відео та аудіо
2. Функція запису прямого ефірутелебачення
3. Відтворення мультимедійних файлів із USB-носіїв
4. Функція паузи прямого ефіру та подальшого відтворення з моменту зупинки
5. TimeShift – можливість відкладеного перегляду програм цифрового телебачення

Як працює цифровий телевізійний ресивер?

Схема роботи цифрової приставкидосить проста. На першій проміжній частоті сигнал в діапазоні 950-2150 МГц з виходу підсилювача малошумящего конвертера переходить по кабелю в НВЧ приймач ресивера, в демодуляторі коригуються потенційні помилки, а виділений на виході потік надходить на демультиплексор, розділяє інформаційний потік, відео, звук. де і здійснюється дешифрування. У декодері відео потоку MPEG-2 відеосигнали декодуються декомпресовані цифрові сигнали, які далі поділяються на складові: яскравості (U), зеленої (G), червоної (R), синій (В).

Кодер цифрового телебачення перетворює стандарти, отже, на його вихід можна підключити приймач, що працює в одному з трьох стандартів для аналогового телевізійного телебачення: РАL, SEСАM або NТСS. А з декодера звуку на виході надходять і цифрові, і аналогові сигнали. Мультипроцесор призначений управління демультиплексором-дешифратором і виділення сигналу при залученні інтерактивної системи зв'язку, і навіть виділення інтегрованих пакетів даних. А завдяки модулю цифрового керуваннята ІЧ датчика є можливість керувати ресиверами за допомогою пульта ДК.

У цьому номері я збираюся почати "довгограючу" тему про те, як влаштована і як працює цифрова камера, що означають всякі розумні слова на кшталт "брекетинг" та "експокорекція" і, головне, як усім цим цілеспрямовано користуватися.

Взагалі цифрова камера - це апарат, що дозволяє отримувати зображення об'єктів у цифровій формі. За великим рахунком, різниця між звичайним та цифровим фотоапаратом – лише у приймачі зображення. У першому випадку це фотоемульсія, яка потім вимагає хімічної обробки. У другому - спеціальний електронний датчик, що перетворює падаюче світло в електричний сигнал. Датчик цей називається сенсором або матрицею і дійсно представляє собою прямокутну матрицю світлочутливих осередків, поміщених на одному напівпровідниковому кристалі.

При попаданні світла на елемент матриці він виробляє електричний сигнал, пропорційний кількості світла, що потрапило. Потім сигнали (поки що це аналогові сигнали) з елементів матриці зчитуються і перетворюються на цифрову форму аналогово-цифровим (АЦП) перетворювачем. Далі цифрові дані обробляються процесором камери (так, у ній також є процесор) і зберігаються вже у вигляді, власне, картинки.

Отже, серцем будь-якої цифрової камери є сенсор. Зараз існують дві основні технології виробництва сенсорів – ПЗЗ (CCD, charge coupled device – пристрій із зарядовим зв'язком) та КМОП. У ПЗЗ-матриці під час експозиції (тобто в момент, власне, фотографування) у світлочутливих елементах накопичується заряд, пропорційний інтенсивності світла, що падає. При зчитуванні даних ці заряди зрушуються з комірки в комірку, доки не буде зчитана вся матриця (фактично, читання відбувається рядково). Цей процес у популярній літературі люблять порівнювати з передачею відер із водою по ланцюжку. Виготовляються ПЗЗ-матриці за МОП-технологією і для отримання якісного зображення вимагають високої однорідності параметрів по всій площі чипа. Відповідно, вони досить дорогі.

Альтернативою ПЗЗ є CMOS (тобто, російською, КМОП) матриці. По суті, КМОП-сенсор досить схожий на мікросхему оперативної пам'яті - DRAM. Теж прямокутна матриця, теж конденсатори, також зчитування з довільним доступом. Як світлочутливі елементи в КМОП-матрицях використовуються фотодіоди. Загалом, КМОП-матриці набагато краще підходять для виробництва добре розроблених нині техпроцесів. До того ж, крім усього іншого (велика щільність упаковки елементів, менше енергоспоживання, нижча ціна), це дозволяє інтегрувати супутню електроніку на один кристал із матрицею. Правда, донедавна CMOS не витримував конкуренції з CCD у сенсі якості, так що на основі CMOS-сенсорів робилися переважно дешеві пристрої на кшталт веб-камер. Однак останнім часом відразу кілька великих компаній (зокрема, такий монстр індустрії, як Kodak) розробляли технології виробництва CMOS-матриць високої роздільної здатності та високої якості. Перша "серйозна" (тримегапіксельна цифрова дзеркалка) камера на КМОП – Canon EOS-D30 – з'явилася майже два роки тому. А оголошені на останній Photokina повноформатні камери Canon EOS 1Ds та Kodak Pro DCS-14n остаточно продемонстрували потенціал КМОП-сенсорів. Втім, більшість камер поки таки випускаються на основі ПЗЗ-матриць.

Охочі докладніше познайомитися з обома технологіями можуть почати з цієї адреси www.eecg.toronto.edu/~kphang/ece1352f/papers/ng_CCD.pdf , а ми підемо далі.

Наступний момент - елементи матриці (будь-якого з вищеописаних типів) сприймають лише інтенсивність падаючого світла (тобто, дають чорно-біле зображення). Звідки береться колір? Для отримання кольорового зображення між об'єктивом і матрицею розташовується спеціальний світлофільтр, що складається з осередків основних кольорів (GRGB або CMYG), що знаходяться над відповідними пікселями. Причому для зеленого кольору використовуються два пікселі (в RGB, або один в CMY), оскільки око найбільш чутливе саме до цього кольору. Остаточний колір пікселя на зображенні в такій системі вираховується з урахуванням інтенсивностей сусідніх елементів різних кольорів, так що в результаті кожного кольорового пікселя матриці відповідає кольоровий піксел на зображенні. Таким чином, остаточна картинка завжди тією чи іншою мірою інтерполірована (тобто розрахована, а не отримана безпосереднім фотографуванням об'єкта, що неминуче позначається на дрібних деталях знімка). Щодо конкретних фільтрів, то в більшості випадків використовується прямокутна матриця GRGB (фільтр Баєра).

Існує ще така штука як SuperCCD, винайдена Fuji Photo Film і використовується в камерах Fuji з 2000 року. Суть цієї технології в тому, що пікселі (і елементи світлофільтра – також GRGB) розташовані у вигляді своєрідної діагональної матриці.

Причому камера інтерполює як кольори самих пікселів, а й кольору точок, розташованих між ними. Таким чином, на фотоапаратах Fuji завжди вказується роздільна здатність, що вдвічі перевершує навіть кількість фізичних (однокольорових) пікселів, що не є правда. Втім, технологія Fuji все ж вийшла досить вдалою - більшість людей, які порівнювали якість знімків з SuperCCD і звичайних камер, сходиться в тому, що якість картинки з SuperCCD відповідає звичайній матриці з роздільною здатністю, приблизно в 1.5 рази більшою, ніж фізична роздільна здатність SuperCCD. Але не вдвічі, як це заявлено Fuji.

Закінчуючи розмову про фільтри, саме час згадати про третю альтернативну технологію виробництва сенсорів, а саме - Foveon X3. Вона розроблялася фірмою Foveon і була оголошена навесні цього року. Суть технології - фізичне зчитування всіх трьох кольорів для кожного пікселя (за ідеєю, дозвіл такого сенсора буде еквівалентно дозволу звичайного сенсора з втричі великою кількістю пікселів). При цьому для розподілу падаючого світла на колірні компоненти використовується властивість кремнію (з якого виготовлений сенсор) пропускати світло з різною довжиною хвилі (тобто кольором) на різну глибину. Фактично, кожен піксел Foveon є тришаровою структурою, причому глибина залягання активних елементів відповідає максимуму пропускання кремнієм світла для основних кольорів (RGB). На мою думку, дуже перспективна ідея. Принаймні теоретично. Тому що на практиці перша оголошена камера на основі Foveon X3 поки що так і залишається єдиною. Та й її постачання поки до ладу так і не почалися. Докладніше про цю технологію ми писали у шостому номері газети за цей рік.

Однак повернемося до детекторів. Основною характеристикою будь-якої матриці, з погляду кінцевого користувача, є її роздільна здатність - тобто кількість світлочутливих елементів. Більшість камер зараз робиться на основі матриць у 2-4 мегапікселі (мільйон пікселів). Природно, що більше роздільна здатність матриці, то більш детальний знімок можна на ній отримати. Звичайно, чим більше матриця, тим вона дорожча. Але за якість завжди доводиться платити. Роздільна здатність матриці і розмір одержуваного знімка в пікселах пов'язані безпосередньо, наприклад, на мегапіксельній камері ми отримаємо картинку розміром 1024х960 = 983040. Треба сказати, що збільшення роздільної здатності матриць - одне з головних завдань, з яким зараз борються виробники цифрових камер. Скажімо, три роки тому більшість камер середнього цінового діапазону постачалися мегапіксельними матрицями. Два роки тому ця кількість збільшилася до двох мегапікселів. Рік тому воно вже дорівнювало трьом-чотирьом мегапікселам. Зараз більшість останніх моделей камер комплектується сенсорами з роздільною здатністю 4-5 мегапікселів. І вже існує кілька напівпрофесійних моделей, з матрицями більше 10 мегапікселів. Мабуть, десь на цьому рівні гонка і зупиниться, оскільки знімок з 10-мегапіксельної матриці відповідає приблизно за деталізації знімку на стандартну 35-міліметрову плівку.

До речі, не треба плутати роздільну здатність матриці в тому вигляді, як ми визначили його вище, і роздільну здатність. Остання визначається як здатність камери розділити зображення двох об'єктів і зазвичай вимірюється знімком штрихової світи з відомою відстанню між штрихами. Роздільна здатність визначає властивості всієї оптичної системи камери - тобто матриці та об'єктива. У принципі, роздільна здатність і роздільна здатність пов'язані між собою, але зв'язок цей визначається не тільки параметрами матриці, але і якістю використаної в камері оптики.

Наступна характеристика цифрової камери, що безпосередньо пов'язана з матрицею, - це чутливість. Або, точніше, світлочутливість. Цей параметр, як і випливає з назви, визначає чутливість матриці до світла, що падає, і, в принципі, повністю аналогічний світлочутливості звичайних фотоматеріалів. Наприклад, ви можете купити в магазині плівку чутливістю 100, 200 чи 400 одиниць. Так само можна виставити чутливість матриці, але полюс цифрового фотоапарата в тому, що чутливість виставляється індивідуально для кожного кадру. Скажімо, при яскравому сонячному світлі можна знімати з чутливістю 100 або 50, а для нічної зйомки можна переключитись на 400 (а в деяких фотоапаратах і на 1400). Більшість цифрових камер дозволяє виставляти стандартні значення чутливості – 50, 100, 200 та 400. Крім того, система автоекспозиції може змінювати чутливість плавно. Оскільки фізично регулювання чутливості здійснюється зміною коефіцієнта посилення сигналу з матриці, то камері це реалізувати досить просто.

Вимірюється чутливість в одиницях ISO (принаймні для цифрових камер вони вже стали стандартом). Як вони переводяться в одиниці DIN та ГОСТ, ви можете подивитися в таблиці.

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

Втім, регульована чутливість має свої недоліки. Оскільки фізично при цьому властивості матриці не змінюються, а просто посилюється існуючий сигнал, то на зображенні починають дедалі більше виявлятися шуми, властиві будь-якому електронному пристрою. Це дуже сильно знижує робочий динамічний діапазон камери, так що при високій чутливості ви хорошої картинки не отримаєте. З аналогічною проблемою, до речі, можна зіткнутися і за великих експозицій - будь-яка матриця шумить, а згодом шум накопичується. Зараз у багатьох камерах реалізуються спеціальні алгоритми шумоподавлення при великих експозиціях, проте вони схильні згладжувати зображення та розмивати дрібні деталі. Загалом проти законів фізики не попреш, але все-таки можливість регулювати чутливість - великий плюс цифрових камер.

Костянтин АФАНАСЬЄВ

© 2014 сайт

Для повного контролю над процесом отримання цифрового зображення потрібно хоча б у загальних рисах уявляти пристрій і принцип роботи цифрового фотоапарата.

Єдина принципова відмінність цифрової камери від плівкової полягає в природі світлочутливого матеріалу, що використовується в них. Якщо в плівковій камері це плівка, то в цифровій світлочутлива матриця. І як традиційний фотографічний процес невіддільний від властивостей плівки, так і цифровий фотопроцес багато в чому залежить від того, як матриця перетворює світло, сфокусоване на неї об'єктивом, в цифровий код.

Принцип роботи фотоматриці

Світлочутлива матриця або фотосенсор є інтегральну мікросхему(простіше кажучи, кремнієву пластину), що складається з дрібних світлочутливих елементів - фотодіодів.

Існує два основних типи сенсорів: ПЗС (Прилад із Зарядовим Зв'язком, він же CCD – Charge-Coupled Device) та КМОП (Комплементарний Метал-Оксид-Напівпровідник, він же CMOS – Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). Матриці обох типів перетворюють енергію фотонів на електричний сигнал, який потім підлягає оцифровці, проте якщо у випадку з ПЗЗ матрицею сигнал, згенерований фотодіодами, надходить у процесор камери в аналоговій формі і лише потім централізовано оцифровується, то у КМОП матриці кожен фотодіод забезпечений індивідуальним аналогом. цифровим перетворювачем (АЦП), і дані надходять у процесор у дискретному вигляді. В цілому, відмінності між КМОП і ПЗЗ матрицями хоч і важливі для інженера, але абсолютно несуттєві для фотографа. Для виробників фотообладнання має значення ще й той факт, що КМОП матриці, будучи складніше і дорожче ПЗЗ матриць у розробці, виявляються при цьому вигідніше останніх при масовому виробництві. Тож майбутнє, швидше за все, за технологією КМОП через суто економічні причини.

Фотодіоди, з яких складається будь-яка матриця, мають здатність перетворювати енергію світлового потоку в електричний заряд. Чим більше фотонів уловлює фотодіод, тим більше електронів виходить на виході. Очевидно, що чим більша сукупна площа всіх фотодіодів, тим більше світла вони можуть сприйняти і тим вища світлочутливість матриці.

На жаль, фотодіоди не можуть бути розташовані впритул один до одного, оскільки тоді на матриці не залишилося б місця для супутньої фотодіодів електроніки (що особливо актуально для КМОП матриць). Сприйнятлива до світла поверхня сенсора становить середньому 25-50 % з його загальної площі. Для зменшення втрат світла кожен фотодіод накритий мікролінзою, що перевершує його за площею і фактично стикається з мікролінзами сусідніх фотодіодів. Мікролінзи збирають світло, що падає на них, і направляють його всередину фотодіодів, підвищуючи таким чином світлочутливість сенсора.

Після завершення експонування електричний заряд, згенерований кожним фотодіодом, зчитується, посилюється і за допомогою аналого-цифрового перетворювача перетворюється на двійковий код заданої розрядності, який потім надходить у процесор фотоапарата для подальшої обробки . Кожному фотодіоду матриці відповідає (хоч і завжди) один піксель майбутнього зображення.

Дякую за увагу!

Василь О.

Post scriptum

Якщо стаття виявилася для вас корисною та пізнавальною, ви можете люб'язно підтримати проект, зробивши внесок у його розвиток. Якщо ж стаття вам не сподобалася, але у вас є думки про те, як зробити її кращою, ваша критика буде прийнята з не меншою вдячністю.

Не забувайте, що ця стаття є об'єктом авторського права. Передрук та цитування допустимі за наявності діючого посилання на першоджерело, причому текст, що використовується, не повинен жодним чином спотворюватися або модифікуватися.

Сучасні фотоапарати все роблять самі – щоб отримати знімок, користувачеві достатньо лише натиснути на кнопку. Але ж все одно цікаво: за яким же помахом чарівної палички картинка потрапляє в камеру? Ми намагатимемося пояснити основні принципи роботи цифрових фотоапаратів.

Основні частини

В основному пристрій цифрової камери повторює аналогову конструкцію. Головна їхня відмінність - у світлочутливому елементі, на якому формується зображення: в аналогових фотоапаратах це плівка, у цифрових - матриця. Світло через об'єктив потрапляє на матрицю, де формується картинка, яка потім записується на згадку. Тепер розберемо ці процеси докладніше.

Складається камера із двох основних частин – корпусу та об'єктиву. У корпусі знаходяться матриця, затвор (механічний або електронний, а іноді і той і інший одразу), процесор та органи управління. Об'єктив, знімний або вбудований, є групою лінз, розміщених у пластиковому або металевому корпусі.

Де виходить картинка

Матриця складається з безлічі світлочутливих осередків – пікселів. Кожна комірка при попаданні на неї світла виробляє електричний сигнал, пропорційний інтенсивності світлового потоку. Оскільки використовується інформація лише про яскравість світла, картинка виходить чорно-білою, а щоб вона була кольоровою, доводиться вдаватися до різних хитрощів. Осередки покривають кольоровими фільтрами – у більшості матриць кожен піксел покритий червоним, синім або зеленим фільтром (тільки одним!) відповідно до відомої колірної схеми RGB (red-green-blue). Чому саме ці кольори? Тому що вони – основні, а всі інші виходять шляхом їх змішування та зменшення чи збільшення їхньої насиченості.

На матриці фільтри розташовуються групами по чотири, так що на два зелених припадає по одному синьому та червоному. Так робиться тому, що людське око найбільш чутливе саме до зеленого кольору. Світлові промені різного спектру мають різну довжину хвиль, тому фільтр пропускає в комірку промені лише свого кольору. Отримана картинка складається тільки з пікселів червоного, синього та зеленого кольорів – саме в такому вигляді записуються файли RAW (сирий формат). Для запису файлів JPEGта TIFF процесор камери аналізує колірні значення сусідніх осередків та розраховує колір пікселів. Цей процес обробки називається колірною інтерполяцією і він виключно важливий для отримання якісних фотографій.

Таке розташування фільтрів на осередках матриці називається шаблоном Байєра

Основних типів матриць два, і вони різняться способом зчитування інформації із сенсора. У матрицях типу CCD (ПЗС) інформація зчитується з осередків послідовно, тому обробка файлу може зайняти багато часу. Хоча такі сенсори «задумливі», вони відносно дешеві, і до того ж рівень шуму на отриманих з їх допомогою знімках менший.

Матриця типу ПЗЗ

У матрицях типу CMOS (КМОП) інформація зчитується індивідуально з кожного осередку. Кожен піксел позначений координатами, що дозволяє використовувати матрицю для експозаміру та автофокусування.

КМОП-матриця

Описані типи матриць – одношарові, але є ще й тришарові, де кожен осередок сприймає одночасно три кольори, розрізняючи різнобарвні потоки кольорів по довжині хвиль.

Тришарова матриця

Вище вже було згадано процесор камери - він відповідає за всі процеси, в результаті яких виходить картинка. Процесор визначає параметри експозиції, вирішує, які потрібно застосувати у цій ситуації. Від процесора та програмного забезпеченнязалежать якість фотографій та швидкість роботи камери.

По клацанню затвора

Затвор відміряє час, протягом якого світло впливає сенсор (витримку). У переважній більшості випадків цей час вимірюється частками секунди – що називається, і моргнути не встигнеш. У цифрових дзеркальних камерах, як і в плівкових, затвор є дві непрозорі шторки, що закривають сенсор. Через ці шторки у цифрових дзеркалках неможливе візування по дисплею – адже матриця закрита і не може передавати зображення на дисплей.

У компактних камерах матриця не закрита затвором, тому можна компонувати кадр по дисплею

Коли кнопка спуску натиснута, шторки рухаються пружинами або електромагнітами, відкривається доступ світла, і на сенсорі формується зображення - так працює механічний затвор. Але у цифрових камерах бувають ще й електронні затвори – вони використовуються у компактних фотоапаратах. Електронний затвор, на відміну від механічного, не можна помацати руками, він, загалом, віртуальний. Матриця компактних камер завжди відкрита (саме тому і можна компонувати кадр, дивлячись на дисплей, а не видошукач), коли ж натискається кнопка спуску, кадр експонується протягом зазначеного часу витримки, а потім записується в пам'ять. Завдяки тому, що електронні затвори не мають шторок, витримки у них можуть бути ультракороткими.

Наведемо фокус

Як говорилося вище, часто для автофокусування використовується сама матриця. Взагалі ж, автофокусування буває двох типів – активне та пасивне.

Для активного автофокусування камері потрібні передавач та приймач, що працюють в інфрачервоній області або ультразвуком. Ультразвукова система вимірює відстань до об'єкта методом ехолокації відбитого сигналу. Пасивне фокусування здійснюється методом оцінки контрасту. У деяких професійних камерах поєднуються обидва типи фокусування.

В принципі, для фокусування може використовуватися вся площа матриці, і це дозволяє виробникам розміщувати на ній десятки фокусувальних зон, а також використовувати точку фокусу, що «плаває», яку користувач сам може розмістити де йому завгодно.

Боротьба зі спотвореннями

Саме об'єктив формує на матриці зображення. Об'єктив складається з кількох лінз – із трьох і більше. Одна лінза не може створити досконале зображення - по краях воно спотворюватиметься (це називається абераціями). Грубо кажучи, пучок світла повинен йти прямо на сенсор, не розсіюючись по дорозі. Певною мірою цьому сприяє діафрагма – кругла пластинка з діркою посередині, що складається з кількох пелюсток. Але закривати діафрагму не можна – через це зменшується кількість світла, що потрапляє на сенсор (що і використовується при визначенні потрібної експозиції). Якщо ж зібрати послідовно кілька лінз з різними характеристиками, спотворення, які вони дають разом, будуть набагато менше, ніж аберації кожної з них окремо. Чим більше лінз - тим менше аберації і менше світла потрапляє на сенсор. Адже скло, яким би прозорим воно нам не здавалося, не пропускає все світло – якась частина розсіюється, щось відбивається. Щоб лінзи пропускали якнайбільше світла, на них наносять спеціальне напилення, що просвітлює. Якщо подивитися на об'єктив камери, буде видно, що поверхня лінзи переливається веселкою – це просвітлююче напилення.

Лінзи розташовуються всередині об'єктива приблизно таким чином

Однією з характеристик об'єктиву є світлосила, значення максимально відкритої діафрагми. Вона вказується на об'єктиві, наприклад, так: 28/2 де 28 - фокусна відстань, а 2 - світлосила. Для зум-об'єктиву маркування має такий вигляд: 14-45/3,5-5,8. Два значення світлосили вказуються для зумів, оскільки в ширококутному та телеположенні у них різні мінімальні значення діафрагми. Тобто на різних фокусних відстанях світлосила буде різною.

Фокусна відстань, яку вказують на всіх об'єктивах, – це відстань від передньої лінзи до світлоприймача (в даному випадку, матриці). Від фокусної відстані залежить кут огляду об'єктива та її, так би мовити, далекобійність, тобто як далеко він «бачить». Ширококутні об'єктиви віддаляють зображення щодо нашого звичайного бачення, а телеоб'єктиви – наближають, і вони мають маленький кут огляду.

Кут огляду об'єктива залежить не тільки від його фокусної відстані, а й від діагоналі світлоприймача. Для 35 мм плівкових камер нормальним (тобто приблизно відповідним куту огляду людського ока) вважається об'єктив з фокусною відстанню 50 мм. Об'єктиви з меншою фокусною відстанню – «ширококутники», з більшою – «телевіки».

Ліва частина нижнього напису на об'єктиві - фокусна відстань зуму, права частина - світлосила

Тут і криється проблема, через яку поруч із фокусною відстанню об'єктива цифровика часто вказують його еквівалент для 35 мм. Діагональ матриці менша від діагоналі 35 мм кадру, і тому доводиться «перекладати» цифри в більш звичний еквівалент. Через це збільшення фокусної відстані в дзеркальних камерах з «плівковими» об'єктивами стає майже неможлива ширококутна зйомка. Об'єктив із фокусною відстанню 18 мм для плівкової камери – суперширококутний, але для цифрового фотоапарата його еквівалентна фокусна відстань буде близько 30 мм, а то й більше. Що стосується телеоб'єктивів, то збільшення їхньої «дальнобійності» тільки на руку фотографам, адже звичайний об'єктив із фокусною відстанню, скажімо, 400 мм, коштує досить дорого.

Видошукач

У плівкових камерах компонувати кадр можна лише користуючись видошукачем. Цифрові дозволяють зовсім забути про нього, оскільки в більшості моделей для цього зручніше використовувати дисплей. У деяких дуже компактних камерах видошукача зовсім немає просто через те, що немає для нього місця. Найважливіше у видошукачі – що через нього можна побачити. Наприклад, дзеркальні камери так називаються саме через особливості конструкції видошукача. Зображення через об'єктив через систему дзеркал передається у видошукач, і таким чином фотограф бачить реальну площу кадру. Під час зйомки, коли відкривається затвор, дзеркало, що загороджує його, піднімається і пропускає світло на чутливий сенсор. Такі конструкції, звичайно, чудово справляються зі своїми завданнями, але займають досить багато місця і тому абсолютно непридатні для компактних камер.

Ось так зображення через систему дзеркал потрапляє у видошукач дзеркальної камери

У компактних камерах використовують оптичні видошукачі справжнього бачення. Це, грубо кажучи, наскрізний отвір у корпусі камери. Такий видошукач не займає багато місця, але його огляд не відповідає тому, що «бачить» об'єктив. Ще є псевдоозеркові камери з електронними видошукачами. У таких видошукачах встановлений маленький дисплей, зображення на який передається безпосередньо з матриці - так само, як і на зовнішній дисплей.

Спалах

Спалах, імпульсне джерело світла, використовується, як відомо, для підсвічування там, де основного освітлення недостатньо. Вбудовані спалахи зазвичай не дуже потужні, але їхнього імпульсу вистачає, щоб висвітлити передній план. На напівпрофесійних та професійних камерах є ще контакт для підключення набагато потужнішого зовнішнього спалаху, він називається «гарячий черевик».

Це, загалом, основні елементи та принципи роботи цифрової камери. Погодьтеся, коли знаєш, як пристрій працює, легше досягти якісного результату.

Електронний цифровий підпис зараз на слуху - багато сучасних компаній потихеньку переходять на електронний документообіг. Та й у повсякденному життіти, напевно, стикався з цією штукою. Якщо двома словами, суть ЕЦП дуже проста: є центр, що засвідчує, є генератор ключів, ще трохи магії, і вуаля - всі документи підписані. Залишилося розібратися, що за магія дозволяє цифровий підписпрацювати.

Roadmap

Це п'ятий урок із циклу «Занурення у крипту». Усі уроки циклу у хронологічному порядку:

1. Генерація ключів

Причина стійкості RSA у складності факторизації великих чисел. Іншими словами, перебором дуже важко підібрати такі прості числа, які у творі дають модуль n. Ключі генеруються однаково для підпису та шифрування.

Коли ключі згенеровані, можна розпочати обчислення електронного підпису.

2. Обчислення електронного підпису

3. Перевірка електронного підпису

RSA, як відомо, збирається йти на пенсію, тому що обчислювальні потужності зростають не щодня, а щогодини. Неподалік той день, коли 1024-бітний ключ RSA можна буде підібрати за лічені хвилини. Втім, про квантові комп'ютери ми поговоримо наступного разу.

Загалом не варто покладатися на стійкість цієї схеми підпису RSA, особливо з такими «криптостійкими» ключами, як у прикладі.

Продовження доступне лише учасникам

Варіант 1. Приєднайтесь до спільноти «сайт», щоб читати всі матеріали на сайті

Членство у спільноті протягом зазначеного терміну відкриє тобі доступ до ВСІХ матеріалів «Хакера», збільшить особисту накопичувальну знижку та дозволить накопичувати професійний рейтинг Xakep Score!