Рубрики

Страницы

Терминология

18 Апр 2015

Некие могут некорректно интерпретировать термин «битовая глубина цвета». Для осознания этого термина разглядим базы цифрового цвета. Все цвета в цифровом фотоаппарате создаются с помощью композиции интенсивности (либо битовых значений) 3-х основных цветов — красноватого, зеленоватого и голубого. Эти три главные цвета также именуются каналами.

Битовая глубина может быть определена для каждого из 3-х каналов (к примеру, 10 бит, 12 бит и т.д.) либо для всего диапазона, при всем этом битовые значения каналов множатся на три (30 бит, 36 бит и т.д.) Но в мире приняты часто алогичные соглашения по терминологии, потому вам придется кое-что просто уяснить. К примеру, 24-битный цвет (который время от времени также именуют True Color, потому что он первым в цифровом мире приблизился по количеству цветов к уровню восприятия людского глаза) отводит по 8 бит на каждый канал.

Но 24-битный цвет никогда не именуют 8-битным цветом. Если вы услышите, что кто-то гласит о 8-битном цвете, то он совсем не имеет в виду 8 бит на канал. Вероятнее всего, этот человек предполагает 8 бит на весь диапазон, что дает 256 разных цветов (очень ограниченный диапазон, кстати). 24-битный же цвет дает возможность показать 16,7 млн разных цветов. Потому идеальнее всего принять 24-битный цвет как разделительную линию: если количество бит в диапазоне больше 24, то принято именовать такую битовую глубину по количеству бит на весь диапазон либо по количеству бит на канал. Если же количество бит 24 либо меньше, то такую битовую глубину лучше именовать по количеству бит в полном диапазоне.

До прошлой озари практически все любительские цифровые фотоаппараты работали с 24-битным цветом (используя 8-битные АЦП). На данный момент уже появились некие модели, типа Olympus E-10 и HP PhotoSmart 912, которые могут работать 30 либо 36-битным цветом (используя 10 либо 12-битные АЦП). Вобщем, некие цифровые фотоаппараты, способные снимать с большей глубиной цвета, употребляют 8-битные АЦП, что приводит к выводу изображения только с 24-битной глубиной. (Маленькое число камер, типа Canon PowerShot G1, могут записывать 36-битное изображение в формате RAW, но этот формат запатентован, и он не может быть считан впрямую ни одной программкой редактирования изображений. Хотя Photoshop и осознает изображения с глубиной вплоть до 16 бит на канал, его функциональность в таких случаях ограничена. Программное обеспечение для работы с камерой Canon должно поначалу конвертировать файл в TIFF, который уже можно будет загрузить в Photoshop. Еще одна противная вещь: с такими файлами не будет работать большая часть устройств вывода). Появляется закономерный вопрос: для чего нам необходимо снимать с таковой глубиной цвета, если нам будет очень тяжело либо даже нереально использовать такие изображения? Все дело в том, что чем больше битовая глубина цвета, тем больше деталей и градаций цветов мы получим, в особенности это касается затененных и ярко освещенных объектов. Тут существует увлекательное решение. Как камера (либо ее программное обеспечение) получит данные, она может проанализировать их и при преобразовании изображения в 24-битное фотоаппарат попробует сохранить правильные цвета на самых критичных участках.

Если в камере употребляется неплохой метод, то в итоге получится наилучшее изображение (по спектру полутонов и по детализации в ярко освещенных областях и тенях), чем если б камера вначале получала 24-битное изображение и позже его записывала. Большая глубина цвета (производная от глубины получаемого на детекторе цвета и АЦП) является одной из черт, отличающих проф цифровые камеры от любительских и полу-профессиональных (в дополнение к наилучшей оптике и огромным способностям проф устройств). По этой же причине, даже если цифровые фотоаппараты <$1000 оснащаются детектором с огромным разрешением чем камера за $10 000, это никак не значит, что наименее дорогой фотоаппарат будет получать такие же высококачественные снимки.

АЦП передает поток цифровых данных на чип цифрового микропроцессора сигналов (DSP). В неких камерах употребляется несколько DSP. В чипе DSP данные преобразуются в изображение на базе определенных инструкций. Эти аннотации содержат в себе определение координат приобретенных от детектора точек и присвоение им цвета по черно-белой и цветной шкале. В камерах с одним детектором, использующим массив цветных светофильтров, используются методы присвоения цветов с учетом мозаичного расположения пикселей.

Идеальнее всего представлять размещение массива цветных светофильтров как мозаику, составленную из 3-х либо 4 главных либо дополнительных цветов. Из этих цветов создаются все другие цвета. Методы преобразования анализируют примыкающие пиксели для определения цвета данного пикселя. Таким макаром, в конечном итоге выходит изображение, схожее на то, если б мы делали его от 3-х на физическом уровне разбитых детекторов (если употребляются цвета RGB). Потому в итоге изображение передает естественные цвета и переходы меж ними.

Не считая описанного процесса, DSP отвечает за разрешение изображения. Хотя большая часть цифровых фотоаппаратов можно настроить на разные разрешения, в себе они будут получать и обрабатывать данные исходя от разрешения детектора. К примеру, при VGA съемке на 3 Мегапиксельной цифровой камере, она будет делать съемку в разрешении 2048×1548, а не в 640×480. Дальше DSP переведет (интерполирует) изображение в выбранное фотографом разрешение (кстати, разрешение выбирается через операционную систему при помощи ЖК монитора либо панели управления, либо при нажатии соответственной кнопки).

Но некие детекторы (обычно, КМОП) могут выборочно отсеивать пиксели заместо интерполирования, таким макаром, выбирая наименьшее либо большее разрешение прямо во время съемки. Такая возможность КМОП детекторов связана с схожей ОЗУ структурой, по этому детектор может избрать требуемые данные через резвый доступ по строке/столбцу. В отличие от КМОП детектора, ПЗС детектор является устройством поочередного вывода данных, он должен обязательно передать все данные, а уже позже микропроцессор камеры сам будет производить интерполяцию. Обычно внедрение КМОП детектора, который может снимать только нужные данные, позволяет ускорить время обработки изображения в фотоаппарате.

Кстати, метод преобразования изображения в требуемое разрешение обычно держится производителями в секрете, так что он находится в зависимости от определенной модели фотоаппарата. Другими словами, DSP производит улучшение изображения зависимо от характеристик, данных производителем. Таким макаром, изображение, сделанное хоть какой камерой, является уникальным. Оно реализует собственный баланс цветов и свою насыщенность (которые производитель счел лучшими). Некие производители предпочитают добавлять теплые (розоватые) цвета, другие, напротив, — прохладные (голубоватые). Третьи выбирают нейтральную, близкую к реальности насыщенность для более аккуратной передачи цветов. (Производитель выбирает цвета и насыщенность в каждой модели на базе собственных догадок о том, какие цвета и цвета больше понравятся среднему покупателю. Таковой выбор изредка бывает случайным, в большинстве случаев он базируется на базе избранного корпоративного дизайна).

Терминология

Терминология

Пример цветовой насыщенности: теплые (розоватые) цвета

Пример цветовой насыщенности: прохладные (голубоватые) цвета

Более того, благодаря использованию 1-го либо нескольких DSP вместе с остальной логикой, камера сочитает настойки фотографирования с анализом типа изображения. (А не является ли картина с огромным количеством голубого цвета небом, а бежевый блок — это случаем не кожа?) При всем этом также учитываются ручные опции фотографа, данные через интерфейс операционной системы камеры. Если камера производит ненадобный шум, либо ее электрический затвор приводит к возникновению затуманивания, то будет применен особый метод (данный производителем) для выполнения нужных исправлений.

Схожим же образом регулируется резкость/мягкость изображения, употребляется заблаговременно данный баланс белоснежного и т.д. Конкретно на этом шаге обработки изображения и есть значимые отличия меж цифровыми фотоаппаратами от различных производителей.

Как изображение пройдет через DSP, микропроцессор камеры будет преобразовывать поток данных в файл изображения формата JPEF, TIFF либо RAW. Обычно к этому файлу прикрепляются и метаданные фото (значение диафрагмы, скорость затвора, баланс белоснежного, корректировка экспозиции, включение вспышки, время/дата и т.д.) Если файл не записывается в форматы RAW либо TIFF, то он сжимается в согласовании с избранным фотографом коэффициентом сжатия (обычно можно указать высочайшее, средне либо низкое сжатие) и логикой камеры. Методы сжатия в фотоаппарате стараются соблюсти баланс меж размером файла, скоростью обработки и качеством изображения. После чего изображение записывается или на встроенную память (обычно, в дешевых цифровых камерах), или на съемную карту либо другой устройство (таковой путь употребляется в большинстве камер).

Преимущество использования съемной памяти заключается в способности смены карты при ее заполнении. Таким макаром, вы сможете продолжать фотографировать, заместо того чтоб бежать к компу, закачивать на него фото и стирать потом память камеры. Не считая того, съемная память дает юзеру возможность гибкой модернизации на карты большей емкости. В большинстве случаев употребляются карты CompactFlash (CF) и SmartMedia (SM). Тип применяемой карты определяется маркой производителя и моделью фотоаппарата. К примеру, большая часть цифровых камер Toshiba, Fuji и Olympus употребляют SmartMedia, в то время как большая часть моделей Kodak, Nikon, Canon и Hewlett-Packard — CompactFlash. Вобщем, различия меж картами CompactFlash и SmartMedia на данный момент достаточно размыты, тем паче что некие модели Olympus и Canon могут использовать оба типа карт.

Терминология

Карта SmartMedia

Карты SmartMedia тоньше и меньше, цена их производства также ниже. Но они делаются из узкого пластика, их позолоченные контакты выведены наружу, и их можно просто разрушить, например, статическим электричеством.

Терминология

Карта CompactFlash

Карты CompactFlash толще и прочнее, не считая того, в их встроена некая логика, ускоряющая скорость чтения/записи. Также в карты CompactFlash можно добавлять буферную память. Емкость у карт CF также выше — на данный момент выпущены уже 512 Мб CF карты от SanDisk, в то время как наибольший размер SM карт не превосходит 128 Мб. Относительно новый тип CF карты, именуемый Type II, может вмещать в себя еще больший объем памяти и даже работать с крохотным винчестером IBM Microdrive объемом до 1 Гб. Минусом CF карт остается их осязаемо большая толщина по сопоставлению с SM картами, что приводит к повышению отводимого под карту места в дизайне фотоаппарата.

Терминология

Карта Sony Memory Stick

Из других видов носителей можно упомянуть Sony Memory Stick, MultiMedia (MM) и Secure Digital (SD). Не считая твердотельных карт памяти в неких фотоаппаратах употребляется несколько разновидностей маленьких дисков. Тут следует перечислить 730 Мб магнито-оптический привод в новеньком фотоаппарате Sanyo IDC-1000Z, 156 Мб CD-R в Sony Mavica CD1000 и схожий 3» 156 Мб CD-RW диск в Sony Mavica CD200 и CD300, флоппи-диски с завышенной емкостью 120MM в Panasonic PVD-SD5000 и 40 Мб Click! диск в Agfa ePhoto CL30 Click! На данный момент данные решения, вероятнее всего, являются запатентованными технологиями, потому что они употребляются только определенными производителями в неких моделях. Нам еще предстоит выяснить, станут ли более всераспространенными.

Наряду с записью изображения на носитель, оно может быть также показано и на ЖК видоискателе (либо на электрическом прямом видоискателе). В большинстве ЖК видоискателей употребляются 1,8» либо 2» TFT панели, вмещающие от 65 000 до 220 000 пикселей. Частота их регенерации — от 1/8 до 1/30 секунды. ЖК панель разработана для рационального просмотра с расстояния от 8» до 18».

Рекомендуется всегда использовать прямой видоискатель при съемке изображений, а ЖК видоискатель — приемущественно для установки разных характеристик и следующем просмотре снятого изображения. Даже при использовании ЖК видоискателей с высочайшим разрешением, цифровые камеры все равно обязаны уменьшать изображение, так что вы никогда не увидите изображения 1:1 на видоискателе. По этой причине ЖК видоискатель трудно использовать для фокусировки либо установки кадра. Но что еще ужаснее, ЖК экран просто пожирает батарейки при нередком собственном использовании. Еще одним принципиальным недочетом выступает то, что в почти всех дизайнах фотоаппаратов ЖК экран находится поблизости ПЗС либо КМОП детектора, а это может привести к ненужному шуму либо к возникновению зрительных реликвий. (Главное преимущество шарнирных ЖК видоискателей — то, что они не находятся в корпусе камеры, к примеру, в Canon G1. Чем далее ЖК панель находится от детектора, тем меньше шуму она создаст). В большинстве цифровых фотоаппаратов употребляется один из 3-х типов обычного прямого видоискателя: просто стеклянный глазок, светоделитель либо шарнирное зеркало. При использовании светоделителя (также он именуется пленочным зеркалом), 90% света проходит через наклоненное под углом зеркало на детектор, а 10% отражается под углом 90 градусов и через пентапризму попадает в глаз фотографа. Преимущество таковой системы заключается в неподвижности зеркала (уменьшении вибрации) и отсутствии передвигающихся частей. Таким макаром, светоделитель является более надежной системой. Но снова же, основным его недочетом является низкая эффективность при съемке в помещениях и в мгле: очень не достаточно света попадает в глаз фотографа, тотчас такового света бывает недостаточно для выбора подходящей композиции и фокуса.

Терминология

Видоискатель Fuji S1

В большинстве однолинзовых зеркальных пленочных фотоаппаратах и в проф цифровых фотоаппаратах употребляется шарнирное зеркало, которое во время наводки отражает до 100% поступающего в объектив света в глаз фотографа. Когда фотограф нажмет кнопку затвора, зеркало сойдет с пути светового потока, на время зачерняя видоискатель, но в то же время, не препятствуя попаданию всего света на детектор. После съемки зеркало ворачивается назад, и фотограф может продолжать составлять композицию для последующего кадра. При малеханьких выдержках фотограф практически даже не успеет моргнуть во время зачернения видоискателя — так стремительно движется зеркало. Но такая система механически более сложна, а, как следует, наименее вынослива. Вобщем, она обеспечивает наилучшее качество рисунки в видоискателе, чем при использовании светоделителя.

Намного более дешевеньким и наименее сложным прямым видоискателем является стеклянный глазок. Эта система употребляется в большинстве любительских цифровых фотоаппаратов. Глазок выполнен из прозрачного стекла, и заместо демонстрации изображения, на которое нацелен объектив (а таковой режим именуется TTL), в глазок видно изображение, смещенное ввысь либо в сторону от объектива. Преимущество такового глазка заключается в отсутствии энергопотребления и передвигающихся частей. К тому же, изображение в глазке более ярко по сопоставлению с системами TTL. Но основным минусом является неаккуратность глазка (обычно, глазок указывает меньше, чем будет снято на самом деле, так что вам придется обрезать ненадобное изображение по бокам кадра). Также глазок приводит к возникновению параллакса.

Параллакс связан с тем, что глазок находится на расстоянии 1» либо 2» от объектива, и вы видите сцену малость под другим углом (в сопоставлении с объективом). Этот факт не важен при фотографировании удаленных сцен, но отличие будет все более приметно при приближении к объекту. При макросъемке (12» либо поближе), глазок становится никчемным в связи с огромным параллаксом.

Электрический прямой видоискатель — новая разработка, призванная поменять оптический видоискатель крохотным монитором с высочайшим разрешением и низким энергопотреблением. Не считая прямого и детализированного изображения объекта, по которому можно верно найти фокус, в большинстве электрических видоискателей отображается дополнительная принципиальная информация о настройках: фокусное расстояние, выдержка, состояние вспышки и т.д. Главный недочет таковой технологии состоит в том, что она очень нова и несовершенна в цифровых фотоаппаратах (в отличие от цифровых видеокамер), потому электрический глазок не всегда таковой броский и точный, как обычный оптический видоискатель.

Так же как и в ЖК видоискателе, прямой электрический видоискатель выводит изображение в более низком разрешении после обработки микропроцессором. Либо он может выводить электрический thumbnail, приобретенный из заголовка файла TIFF либо JPEG. По мере улучшения технологии можно ждать, что прямые электрические видоискатели поменяют ЖК видоискатели в почти всех моделях.

Не считая всей той обработки, что была показаны выше, в цифровом фотоаппарате происходят к тому же другие процессы. Главный микропроцессор делает общий контроль, в то время как другие микропроцессоры и спец микросхемы инспектируют и обрабатывают различную информацию. К примеру, операционная система должна повсевременно инспектировать опции фотографа, для того чтоб они сразу отражались на получаемом изображении без задержек. Повсевременно должна проверяться и зарядка батарей, чтоб фотоаппарат сумел получить довольно энергии для окончания цикла съемки 1-го изображения. Все составляющие фотоаппарата должны повсевременно опрашиваться, чтоб убедиться в их корректной и правильной работе. Так что даже в простых цифровых камерах типа «нацелился и снял» все совершенно не так просто, как может показаться на 1-ый взор.

Число микропроцессоров, DSP и других микросхем обширно варьируется в зависимости от имени производителя и марки цифрового фотоаппарата. Вобщем, на данный момент можно наметить тенденцию интеграции очень вероятного количества функций на один чип, чтобы сберечь на цены и пространстве.

Вся показанная выше обработка изображения просит огромного количества электроэнергии. Несколько лет вспять при работе с цифровыми фотоаппаратами приходилось запасаться огромным количеством щелочных (alkaline) AA батареек. Цифровые камеры потребляли сильно много энергии, и батарейки приходилось поменять даже после нескольких снимков. В современном поколении цифровых фотоаппаратов стала лучше эффективность использования электроэнергии и повысилась их экономичность. Многие цифровые камеры были переведены с щелочных частей на более совершенные технологии, типа перезаряжаемых никель-гидридных либо литий-ионных батарей. Некие производители, например, Sony, разработали для собственных цифровых фотоаппаратов «умные» батареи, которые могут в подходящий момент информировать юзера о количестве оставшейся энергии.

По мере усложнения конструкции фотоаппаратов, при добавлении компонент и повышении требований к скорости съемки, потребление энергии и экономичность будут находиться под пристальным вниманием разработчиков.

Похожие записи :

  • Принципиально осознавать, что фото в цифровой камере - это итог сложного взаимодействия многих частей. Ни один компонент сам по для себя не может получи ...

  • ПЗС, в отличие от КМОП, не способен совершать некие операции прямо на чипе, но то обычное изящество, с которым ПЗС делает операции, обеспечивает изображ ...

  • До сего времени практически все камеры на рынке оценивались по количеству пикселей, которые может снять цифровой фотоаппарат (чем их больше, тем паче де ...

  • Маленький и необыкновенно нужный источник света, интегрированный в ваш фотоаппарат типа «навёл-и-снял», вспыхивающий в момент съёмки избранного сюжета и освещающий объект. В с ...

  • ПЗС-матрица может различать только является ли поток света сильным либо слабеньким, потому для получения инфы о светотени для каждого цвета употребляются фильтры цвета. Существ ...

Отзывов нет

No comments yet.

RSS-лента комментариев.

К сожалению, по вашему запросу ничего не найдено.