Цифровые фотоаппараты

 

Еще один крайне важный момент - это возможность настройки в  цифровом фотоаппарате «баланса белого», можно принять участие в регулировке цветопередачи. При различных условиях освещенности возникают различные цветовые искажения, например, делая фотографию в помещении, освещенном люминесцентными лампами, будет видно, что в результате съемки, фотография получилась в голубоватых тонах. Для того чтоб исправить такие цветовые искажения, в цифровом фотоаппарате и предусмотрена функция «баланс белого». Так же в разных моделях он может быть реализован по-разному: где-то он может работать в режиме полного автомата и тогда фотоаппарат сам выбирает цветовые настройки, в некоторых моделях существуют предустановки, настроенные на самые распространенные условия съемки. А в некоторых моделях реализована функция «ручного баланса белого» - включая эту функцию в месте, где будет проводиться фотосъемку, фотоаппарат попросит показать белый цвет, направив объектив на белый объект (белый лист бумаги, белая стена или белый элемент одежды), можно точно настроить передачу цветов цифровым фотоаппаратом.

 

Кроме того, практически  все производители предложат ряд особенностей, которые присущи конкретной модели их производства. Например, возможность установки дополнительной фотовспышки, подставка в комплекте для быстрого подключения фотоаппарата к компьютеру, влагостойкий или металлический корпус и много другое.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава II. Цифровые видеокамеры

 

2.1 История создания  видеокамеры

 

 

В начале XVIII в. в Англии невероятной популярностью пользовалась несложная игрушка: на внутренней стенке барабанчика с прорезями была многократно нарисована одна и та же фигурка в разных фазах движения. Если крутить барабанчик и смотреть на фигурку сквозь щели, кажется, что оно оживает и движется. Это так изумляло зрителей, что игрушку назвали «фантаскопом». В 1832г. похожее устройство (вместо барабана в нем было 2 диска) придумал венский ученый С. Стампфер. Применялось оно для исследований, и было названо «стробоскопом». Эти нехитрые конструкции могут по праву считаться предками кино.

 

Датой рождения кино считается 28 декабря 1895г., когда в подвале  парижского «Гран - кафе» на бульваре Капуцинов братья Огюст и Луи Люмьеры продемонстрировали свои первые фильмы: «Выход рабочих с завода Люмьеров», «Прибытие поезда на вокзал Ла Сьота». Однако в 1892г. патент на способ съемки движущихся изображений и на аппарат для нее получил французский инженер Леон Були, который придумал и само слово «Кинематограф». Но средств на оплату патента он не имел и права на изобретение потерял.

 

Возможно, именно конструкция  дискового стробоскопа натолкнула в 1882г. французского врача и физиолога Этьена Жюля Марея на мысль сконструировать своеобразное «фоторужье». Им подряд снимали 12 кадров на круглую пластинку. «Фоторужье» использовали для съемки в движении птиц и зверей, получались коротенькие фильмы.

 

И только после того, как  в 1890г. изобрели целлулоидную пленку со светочувствительным слоем и двумя рядами отверстий по краям - перфорацией, техника кино стала походить на сегодняшнюю.

 

Важную роль играет научное  и техническое применение кино. Покадровая регистрация медленно протекающих процессов позволяет в сотни раз “сжать” время их протекания. А благодаря кинокамерам, снимающим миллионы кадров в секунду, можно в деталях разглядеть явления, происходящие за доли секунды.

 

Видеокамерами давно  снимают репортажи для телевидения. Магнитная запись удобна и практична: на одну кассету можно снимать многократно, а изображение сразу же просмотреть и при необходимости переснять.

 

Наряду с профессиональными  сложноустроенными видеокамерами  появились и более простые  опционально, компактные и легкие любительские видеокамеры, которые получили широкое применение и признание у любителей видеосъемки. Первая любительская аналоговая видео камера была создана в 1980 году. Но настоящая война за потребителя начинается с 1985 года, когда Sony выпускает видео пленку аналогового стандарта Video 8, а JVC вводит аналоговый формат VHS-C - «компактную» версию аналогового формата VHS. Потребитель получает доступ к аппаратуре, соединяющей в одном корпусе и камеру, и записывающее устройство-рекордер. Еще совсем недавно любители видео ходили с двумя отдельными «коробками»: одна снимала, а другая записывала изображение. Так появилась видео камера-камкордер.

 

 

Самые первые видео камеры были аналоговыми, а качество изображения - заметно хуже того, что привычно видеть на экране телевизора. В телевидении Англии, Австралии и Новой Зеландии, а также и в некоторых странах Западной Европы принят стандарт цветного телевидения PAL, который формирует телевизионное изображение из 625 горизонтальных строк. Во Франции установился стандарт SECAM (также 625 строк), тогда как в США и Японии используется стандарт NTSC (525 горизонтальных строчек). Хотя не все строки используются для формирования изображения - некоторые просто несут служебную информацию, - тот факт, что формат Video 8 и формат VHS-C имеют разрешение примерно в 240 строчек, уже многое говорит о качестве того изображения, которое дают аналоговые видео камеры.

 

Несмотря на не очень  качественное изображение, в конце 80-х и в начале 90-х годов видео  камеры приобретают популярность. Все большее количество людей покупает их, радуясь возможности увидеть на видео себя и своих друзей. Продажа видео камер достигает своего пика в начале 90-х годов с появлением на рынке миниатюрных камер, имеющих большие технические возможности и более доступные цены. Свою лепту внесли и популярные телепрограммы, демонстрирующие любительские видео фильмы.

 

2.2 Характеристика  видеокамеры

 

Уже больше века прошло с  тех пор, как братья Люмьер продемонстрировали публике свой первый фильм. Однако кино по-прежнему остается для нас важнейшим из искусств. Долгое время киносъемка была уделом профессионалов - для создания оптимального видеоряда требовалось множество людей, сил и времени. Любительские съемки - дело настолько сложное и хлопотное, что мало кто решался посвятить свой досуг столь дорогостоящему хобби. Гораздо проще было обзавестись фотоаппаратом и колдовать по вечерам с фотоувеличителем при свете красной лампочки.

 

Несмотря на то, что  фотография лет на семьдесят старше кино, приход цифровых технологий в  киноискусство начался раньше. Поспособствовало этому развитие телевидения, где были необходимы простые в эксплуатации мобильные устройства для записи видеоизображения.

 

На сегодняшний день основными игроками на рынке цифровых видеокамер можно назвать такие  компании, как Canon, JVC, Panasonic, Samsung и Sony.

 

2.2.1 Форматы  видеозаписи 

 

Перед тем как рассказать о конструкционных особенностях видеокамер, необходимо сказать несколько  слов о способах кодирования видеосигнала. Наиболее актуальными являются DV и MPEG2.

 

Родоначальником стандарта DV считается формат Motion JPEG (MJPEG). Его  особенность заключается в том, что к каждому кадру изображения  применяется алгоритм сжатия JPEG. Качество результата напрямую зависит от коэффициента компрессии. При малом сжатии получается изображение с хорошей проработкой деталей, однако «весит» такой ролик прилично. При большой компрессии объем записываемой информации значительно уменьшается, но вместе с этим ощутимо ухудшается качество картинки.

 

Разработчики DV предложили варьировать коэффициент сжатия в пределах одного кадра. Разнородные участки с большим количеством деталей ужимают в щадящем режиме с малыми коэффициентами, а к сплошным областям применяют более сильное сжатие. При этом для всех кадров общий коэффициент компрессии остается постоянным - 5:1. DV-кодирование используется в устройствах со стандартами miniDV и Digital 8. Последняя технология в свое время была разработана компанией Sony как переходный вариант от аналоговых камер к miniDV. Этот стандарт поддерживал использование Video8 и Hi8-касет, хотя информацию на них писали в DV-формате.

 

MPEG2 - этот вид кодирования  базируется на совершенно иных  принципах. Основу видеопотока  составляют так называемые ключевые I-кадры (interframe), которые представляют  собой полноценные изображения в формате JPEG - такие же, как и в DV. При этом доля ключевых кадров в общей массе довольно мала. Кроме I-кадров, в информационном потоке содержатся особые P-кадры (P-frames) и B-кадры (B-frames).

 

Р-кадры (от англ. predicted - «предсказанные») получаются с использованием алгоритмов компенсации движения и предсказания вперед по предшествующим кадрам. Если сравнивать их с I-кадрами, то здесь достижимая степень сжатия видеоданных в три раза выше. В-кадры (от англ. bidirectional - «двунаправленные») получаются четырьмя различными алгоритмами в зависимости от характера видеоданных. Они содержат изменения относительно предыдущих и последующих кадров, используемых в качестве опорных. Это наиболее сжатые кадры.

 

Описывая эти типы кодирования видеоинформации, можно провести аналогию с мультипликацией, когда художник-аниматор обрисовывает только ключевые моменты движения фигуры. В случае с MPEG получается, что видеопоток состоит из сжатых данных о различиях между текущим и ключевым кадром, а также текущим и последующими кадрами.

 

Какому из форматов отдать предпочтение? Ответ на этот вопрос зависит от того, что нужно получить в результате. Данные в DV идеально подходят для дальнейшей обработки и редактирования, однако в большинстве случаев  занимают большой объем. К тому же стоит учесть, что при записи динамичных сюжетов с интенсивно чередующимися сценами предсказать, какой из способов сжатия даст лучшие результаты, весьма затруднительно. MPEG2 прекрасно подходит для хранения информации, однако в процессе монтажа возможна потеря качества изображения.

 

2.2.2 Технологии 

 

Пионером во внедрении  технологии DVD стала компания Hitachi, затем  подобные модели появились и у  других производителей. Изображение  в DVD-камерах записывается на диск miniDVD (80 мм) в формате MPEG2. Этих дисков хватало примерно на полчаса видео в хорошем качестве, то есть они проигрывали даже стандартным видеокассетам на 60 минут. Однако у DVD было одно существенное преимущество - такой диск можно просматривать на любом DVD-плеере, предварительно закрыв сессию записи (finalize). Если в камере стоял DVD-R диск, то его нельзя повторно использовать после финализации. Есть и альтернатива - диски DVD-RW, однако их стоимость существенно выше.

 

Эксперты считают, что DVD доживает последние дни - на рынок активно выходят новые прогрессивные стандарты Blue-Ray и HD-DVD.

 

 

 

 

2.2.3 Flash или  жесткий диск (HDD)

 

Полупроводниковая память на сегодняшний день считается общедоступной  и наиболее перспективной технологией. Основных стандартов немного - CompactFlash, SD/MMC, xD Picture Card и Memory Stick. Себестоимость хранения одного мегабайта информации отличается от формата к формату. Пока самый массовый и дешевый стандарт - SD/MMC. Стоит отметить, что карта памяти сама по себе является промежуточным источником данных. Окончательное архивирование все равно придется выполнять на тех же CD/DVD/Blue-Ray/HD-DVD-дисках.

 

Для хранения больших  объемов данных в походных условиях разработчики предлагают банки данных. Если не вдаваться в детали - это  гибрид кард-ридера и винчестера. Некоторые из них позволяют просматривать ролики на встроенных экранах, другие выполняют исключительно перезапись информации на внутренний жесткий диск (такой же, как в ноутбуках).

 

Пока эти виды памяти, включая модели камер с HDD (разработка JVС), конкурируют только с miniDVD, где объемы записываемых данных ограничены форматом диска.

 

Специализированные кассеты miniDV с объемом памяти около 13 Гб, рассчитанные на час видеозаписи  в DV-формате. На сегодняшний день - оптимальные  носители как по стоимости хранения 1 Мб информации, так и по вместительности.

 

2.2.4 Оптика

 

Свойства видеоизображения во многом зависят от качества оптики. Существует мнение, что создать отличный объектив так же просто, как изваять  гениальную статую, для этого нужно лишь взять подходящую глыбу мрамора и отсечь от нее все лишнее. В объективе отсекание сводится к подбору различной формы линз, которые следует расположить в строго определенных местах оправы. Однако есть еще одна проблема - стекло отражает свет, а это ведет к появлению «вуали», «зайчиков» и прочих ненужных спецэффектов.

 

Качественный прорыв произошел в середине прошлого века, когда было изобретено специальное  напыление на стекло, призванное снизить  отражение света от поверхности  линзы. В среднем отражение от поверхности стекла составляет 4-11%. А если в оптической схеме используется полдесятка линз, то потери будут от 16 до 55%. Судите сами, что будет с современными объективами, где оптических элементов может насчитываться более десяти.

 

Все это означает, что нельзя ожидать отличных результатов от камеры с дешевым объективом, в котором стоят пластиковые линзы. Дешевые полимеры со временем теряют свои оптические свойства, и картинка становится более мутной и затемненной.

 

Любой объектив характеризуют  два основных параметра - светосила и фокусное расстояние. Эта информация маркируется на оправе, например 1,8/5,1-51. Первое число обозначает величину светосилы - способность оптической системы собирать свет. Чем ближе это значение к единице, тем лучше.

 

Фокусное расстояние характеризует угол зрения и приближение. Меньшее число соответствует широкому углу. Этот параметр особенно важен для съемки в помещении. Большее значение используется для съемки удаленного объекта крупным планом.

 

В любительской фототехнике применяют оптику с переменным фокусным расстоянием. Многие компании выпускают видеокамеры с 20-ти и даже 30-кратным оптическим увеличением. Чем это грозит? В первую очередь - падением качества изображения. Так что нужно запомнить: оптика с фантастическими возможностями стоит очень больших денег, а для современных видеокамер оптимально 10-кратное оптическое увеличение. HDTV (High-Definition Television) - это новый телевизионный стандарт, способный обеспечить лучшее качество изображения по сравнению с существующими аналоговыми и цифровыми ТВ-стандартами.