(495) 234-36-61
На главную страницу блога Почта

Блог «Умные мелочи»

Фотоаппараты — в плену одинаковых показателей

Рубрика: (Умные вещи в офисе и дома) | Автор: moderator | Дата: 15-10-2014

Метки: , , , ,

Ситуация складывается парадоксальная. С одной стороны промышленность выпускает огромное количество фотоаппаратов. С другой — эти фотоаппараты обладают схожими характеристиками. И все эти характеристики можно уложить в единую систему. А именно — размер сенсора, установленная оптика и тип носителя, на котором сохраняются фотографии. Все камеры укладываются в четыре или пять типовых классов. И изменения, при которых эти классы становятся тесными, настолько редки, настолько незначительны, что это вызывает удивление.

Сколько стоит в среднем фотоаппарат? Долларов 500. Или 800. Или 1000. Или 7500. Это четыре класса камер, выйти из которых трудно даже опытным игрокам рынка. Есть камеры стоимостью 10 или, скажем, 20 тысяч долларов. Но это профессиональные широкоформатные модели, которые на рынке погоды не делают. Основные же модели входят в указанную классификацию. Рынок постепенно сложился. Изменения в нём маловероятны.

Впрочем, маловероятны изменения в рамках сложившихся категорий. Выйти из этих классов камерам не так-то и просто. И — вряд ли нужно. Поскольку камеры хорошо продаются, они могут продаваться так и дальше. Если нет никакой проблемы с их продажей, суетиться бессмысленно. Но с другой стороны — разве ситуация на рынке так хороша? Разве не разоряются одни компании и не балансируют на грани разорения другие? Разве не происходит на рынке если не стагнации, то застойных явлений? Почему? По какой причине? И главное — что в этом случае делать?

Ответы на эти вопросы отыскать не так просто, как кажется. Кому-то эти ответы покажутся крайне сложными и крайне противоречивыми. И тем не менее, эти ответы есть. Они достаточно просты. И вполне отвечают на эти вопросы. Главный из них — рынок является рынком только в условиях… поиска. Чем изменчивей рынок, чем нестабильней его показатели, тем, как это ни парадоксально звучит, он крепче. Речь идёт только о рынке цифровых фотоаппаратов. Именно о нём.

Возьмём такой показатель, как физическая величина светочувствительного сенсора. У фотоаппаратов, у более-менее нормальных моделей, эта величина составляет 2/3 дюйма по диагонали. С этой величины начинаются цифровые камеры. Следовательно, этим сенсором оснащаются цифровые фотоаппараты компактного класса — со встроенной оптикой и со всеми положенными опциями. Возможен ли выпуск в этом классе цифровой камеры со сменной оптикой? Да, наверное. И компания Pentax выпускает фотоаппарат Q, оснащённый сенсором 2/3 и сменным объективом. Хороший старт для цифровой аппаратуры.

Но эта камера очень неважно продаётся. И выходит следующая модель Q7 — уже с сенсором 1,7, то есть большего размера. Оговоримся — перед ней была выпущена камера Q10 с сенсором такого же размера, 2/3. Но в следующем году (в 2014) всё вернулось на круги своя. Была выпущена камера с сенсором обычного для таких камер размера. Точнее, для камер с бессменной оптикой.

О чём это говорит? О том, что классификация в фотоаппаратуре дело совершенно неизменяемое. Закрепившаяся в фотопроизводстве величина сенсоров не изменяется ни коим образом. Это — дело принципа. Кто-то придумал, что на маленьком сенсоре невозможно получить хорошую фотографию. И это стало со временем аксиомой. Рынок эти камеры не принимает. То есть — фотолюбители, мы с вами.

Та же история происходит сегодня с любительскими компактными камерами и компактными фотоаппаратами со сменной оптикой. Это два соседних класса аппаратуры, которые ни коим образом друг с другом не совместимы. Но стоит лишь хорошенько присмотреться. Один класс фототехники хорошо спроектирован. Он оснащён слаженным набором инструментов — хороший сенсор размера 2/3 хорошо сочетается с зум-объективом (имеющим, как правило, 3-х или 5-кратный зум). Нужен ли компакту сменный объектив? А зачем? Мы имеем дело с маленьким фотоаппаратом, которому смена оптики может только помешать. И отношения к сменным объективам здесь достаточно завуалированы.

Но они совсем не завуалированы в другом классе фототехники — в фотоаппаратах со сменной оптикой. Такие же маленькие, такие же удобные. Ну, почти такие же — если не смотреть на саму сменную оптику, которая оказывается слишком большой. Дело в том, что изначально в этих камерах использовались сенсоры размера 4/3 — как у фотоаппаратов Olympus. И всё было нормально — эти сенсоры вдвое меньше обычного размера 36х24 мм, то есть узкоплёночного формата. Но потом появились маленькие камеры от Sony и Samsung`а. Затем подтянулись другие производители. И в эти камеры стали устанавливать те же сенсоры, что и в массовые модели зеркальных камер. Размер увеличился — уменьшилось удобство управления.

На маленьком сенсоре, тем не менее, нельзя построить качественное изображение, верно? Если, конечно, эти сенсоры так спроектированы. На видеокамерах, к слову, используются сенсоры куда меньших размеров. А фотохарактеристики этих камер оказываются в том же диапазоне, что и у фотоаппаратов. Более того, у самых совершенных видеокамер сенсоры достигают таких же размеров, что и у цифровых фотоаппаратов. О качестве фотосъёмки никто уже не говорит. Оно — идеальное по меркам видеокамер.

Эти тенденции в разработке фотоаппаратов сложились на заре нового века. В последние годы 20 века камеры окончательно сформировали основные классы фототехники. И прочно закрепились на рынке, отвоевав себе здоровенную нишу, вход в которую заказан. Хочешь необычных решений — ты должен согласиться, что часть твоих разработок так и не найдёт покупателя. Увы, это не воля каких-то деятелей фотобизнеса. Это — воля пользователей, фотолюбителей. И с ней ничего уже не поделаешь.

Дело ещё и в том, что фотолюбительские предпочтения сложились под воздействием традиционных технологий. Были у части фотолюбителей (далеко не у всех) запасы оптики к фотоаппаратам Canon, Nikon и другим. Были выпущены цифровые камеры. И этот запас дал знать — фотографам захотелось использовать эти объективы.

Но так было не всегда. Очень скоро запасы объективов сошли на нет. В дело включились объективы для цифровых камер — с уменьшенными сенсорами (как правило, в 1,6 раза), со своими показателями светочувствительности, а затем и самой технологией построения сенсоров (прежде всего, КМОП). И все пошло по тому же пути — с небольшой коррекцией по части физических размеров сенсора…

Мы вынуждены крутиться вокруг этих показателей. Так сложился рынок. Так сложились предложения на нём. Хорошо это или плохо, я не знаю. Наверное, хорошо — если фотоаппараты выпускаются в таких количествах. Наверное, не очень хорошо — если конкуренцию фотоаппаратам представляют смартфоны, чьи фотокамеры до недавнего времени были далеки от критики. Во всяком случае, нас ждёт забавное действо, исход которого предсказать невозможно.

Посмотрим, что нас ждёт впереди.

 

Фотоаппараты — компакты

Рубрика: (Умные вещи в офисе и дома) | Автор: moderator | Дата: 14-04-2014

Метки: , , , , , ,

Решено — иду в магазин покупать новый компакт. Конечно же, Canon, одну из маленьких машинок, способных сделать восхитительную фотографию и снять вполне красивый фильм. Но вот вопрос — какую из этих камер следует выбрать? И ещё — а какие между ними отличия? И почему две разные камеры одного семейства стоят вдвое по отношению друг к другу? То есть одна камера — столько, а другая, очень похожая, вдвое дороже?

Вообще, вопросов больше, чем может показаться на первый взгляд. Но все они всплывают постепенно и аккуратно. Словно мы покупаем камеру не сразу, а тоже постепенно. Мол, сначала выберем разрешение, потом вспышку, затем размер видоискателя. А мы выбираем весь фотоаппарат сразу. Иного конструктор нам и не предоставляет. И не может предоставить — фотоаппарат-то выпускается, как средоточие высоких технологий. Поэтому и камера предыдущего поколения не выглядит устаревшей.

Камера не выглядит, а мы сами — выглядим. Поэтому и будем выбирать камеру из самых новых. Я бы даже сказал — из тех моделей, что предоставляют пользователю максимальный комфорт. Итак, что там на очереди?

А там на очереди размер сенсора, его светочувствительность и разрешение. Точнее — ничего этого нет, ибо размер у компактов определён изначально. Это значение 1/2,3 дюйма, то есть маленький, очень маленький сенсор, который, тем не менее, даёт вполне впечатляющие результаты. Размеры сенсора не выбираются. Не выбирается и разрешение, хотя на маленьком устройстве лучшее разрешение даётся при небольших размерах разрешения. Но, опять же, сенсоры выпускаются сразу для целого семейства камер. И выбрать из них что-то более-менее вразумительное не получится. Выбираем то, что производитель выделил для целой группы камер. И — точка.

Ладно — сенсор. Его возможности вполне приемлемы для камер, пусть и с невысоким разрешением. Однако 16 мегапикселей — разрешение высокое. Гораздо выше, чем, скажем, 10 или 6 мегапикселей. И мы соглашаемся на этот выбор. Но есть же что-то ещё, что влияет на наши предпочтения? Что? Здесь проще привести список всех характеристик с кратким комментарием. Что подходит, а что нет. И почему.

Итак — сенсор. Помимо разрешения и физического размера есть ещё кроп-фактор. Он у компактов составляет 5,62. Совершенно бесполезный показатель, ибо поставить какую-то оптику на компакт невозможно. Но будем знать. Как и показатели разрешения снимков — максимальное 4608х3456 пикселей. Тип матрицы — CCD (что вполне ожидаемо). Чувствительность — от 100 (реальная чувствительность) до 1600 единиц ISO (программная чувствительность).

Далее — баланс белого. Он автоматический, с ручной установкой, с установкой из списка. Вспышка — встроенная, размер освещённости до 3 м. Стабилизатор изображения — цифровой. Здесь нужно пояснение. Мне не нужен стабилизатор изображения. Я не собираюсь снимать с очень большими выдержками и видео. И то, и другое требует стабилизации — и не цифровой, а настоящей, аппаратной. Эта стабилизация есть у других камер Canon. Но это, повторяю, другая история.

Идем дальше. Макросъёмка — есть. То есть объектив настраивается на съемку макро, увеличивая масштаб изображения. Скорость съёмки — до 0,8 кадр./с. Здесь, по-моему, и комментировать нечего. Таймер — есть. Время работы таймера — 2 и 10 с.

Форматы кадров при фотосъёмке 4:3 и 16:9. Фокусное расстояние объектива — 35 мм эквивалент — 28-140 мм. Очень хороший размер для компактного фотоаппарата. Оптический зум — 5х. Диафрагма — от f2,8 до f6,9. Очень достойный показатель светосилы. Число оптических элементов — 6. Число групп оптических элементов — 5. В объективе применены асферические и низкодисперсные линзы.

ЖК-экран, он же видоискатель, имеет размер 3 дюйма по диагонали и 230000 пикселов общего разрешения. Это по нынешним временам хороший показатель, но не более того. Выдержка — 15 — 1/2000 с. Вполне приемлемый диапазон. Экспокоррекция — +/- 2 EV с шагом 1/3 ступени. Замер экспозиции мультизонный, центровзвешенный и точечный. Подсветка автофокуса — есть. Фокусировка по лицу — есть. Минимальное расстояние съемки (при режиме макро) 3 сантиметра. Тип карт памяти — SD, SDHC и SDXC.

Формат изображения — JPEG. Интерфейсы — USB 2.0, видео, аудио и Wi-Fi. Формат аккумуляторов — собственный. Емкость аккумулятора — 265 фотографий. Запись видео — есть. Формат записи видео (контейнер) MOV. Видеокодеки — MPEG4. Максимальное разрешение роликов — 1280х720 пикселов. Максимальная частота кадров роликов — 30 кадров в секунду. Максимальная частота кадров при съемке HD-видео — 25/30 кадров в секунду при разрешении 1280х720 пикселов. Оптический зум при записи видео — есть. Цифровой зум — 4х. Размер камеры — 98х56х20 мм. Вес — 135 г с элементами питания. Всё.

Теперь давайте представим, что это за камера такая. Это камера Canon A3500 IS PowerShot одного из цветовых оттенков. Стоит такое чудо — 3215 рублей. Не годится? Тогда есть ещё более впечатляющий набор — из серии Canon IXUS. Модель так и называется — Canon IXUS 255 HS одного из цветовых оттенков. Эта модель стоит дороже — 7140 рублей. Но и умеет намного больше.

Она построена на основе 1/2,3-дюймового сенсора, но по технологии CMOS с задней подсветкой. Эффективное количество пикселей — приблизительно 12,1 млн. Процессор DIGIC 5 с использование технологии ISAPS. Фокусное расстояние 4,3 — 43,0 мм (в 35-мм масштабе — от 24 до 240 мм). То есть у камеры 10-кратный оптический зум, превращающийся в 20-кратный при использовании ZoomPlus. Но светосила объектива — всего 3. В том смысле, что она меняется — от f/3,0 до f/6,9.

У камеры есть стабилизатор изображения с подвижной группой линз. Есть автофокусировка TTL. Причем автофокусировка работает в нескольких вариантах — с технологией обнаружения лиц, 9-ти точечная. И 1-точечная по центру.

Короче, у этой камеры есть все, что необходимо для высокоэффективной работы. Но разница в стоимости по отношению к первой камере — почти двукратная. Стоит ли эта разница в стоимости своих денег — решать вам… Но я бы присмотрелся к ещё одному фотоаппарату из серии компактов — к суперзуму.

Это то, что совсем недавно именовалось просьюмеркой. Сегодня эти камеры утратили свое назначение. Они выпускаются именно как суперзумы. Та камера, которую выбрал я, называется Canon SX510 HS PowerShot. Это очень хорошая камера в не совсем компактном исполнении. Размер сенсора — а он построен по технологии CMOS с задней подсветкой — 1/2,3 дюйма. Все остальные характеристики выглядят вполне работоспособными. Есть режим видео — 1920х1080 при 24 кадрах в секунду. И стоит камера 8646 рублей.

Вот три камеры на три кошелька. И все три имеют право на покупку.

Умные телефоны — смартфоны и коммуникаторы

Рубрика: (Больше чем телефон) | Автор: moderator | Дата: 20-12-2013

Метки: , , , ,

Поговорим о самых совершенных сотовых телефонах – о смартфонах и коммуникаторах, появившихся в самом конце ХХ века в результате слияния функций телефона и карманного компьютера, и получивших развитие уже в веке нынешнем. Но сначала придётся разобраться с их классификацией. Дело в том, что эти устройства быстро совершенствуются. Устоявшиеся стандарты только-только появились, а потому в терминологии часто царит путаница.

Смартфонами принято называть «умные» устройства, гибриды компьютеров и телефонов, в которых превалирует именно телефонная составляющая. Если же в конструкции аппарата больше от карманного компьютера, то его называют коммуникатором. Однако такой замечательный аппарат, как Treo 650, по всем параметрам относящийся к коммуникаторам – у него есть даже встроенная клавиатура QWERTY, как в маленьких клавиатурных компьютерах, самим производителем американской компанией Palm названа смартфонам.

«Умные» телефоны отличаются от обычных аппаратов, предназначенных преимущественно для голосовой связи, ориентацией на вспомогательные сервисы. Именно расширенная функциональность телефона указывает на то, что перед нами смартфон. Но главное – смартфоны и коммуникаторы работают под управлением открытых для сторонних разработчиков программного обеспечения операционных систем. Их всего три – Palm OS, которая применяется в смартфоне Treo 650, Symbian различных серий (40, 60, 80, 90), которые работают в смартфонах и коммуникаторах финского производителя сотовых телефонов Nokia (кстати, самого крупного производителя в мире), а также в некоторых других (например, в смартфонах Sony Ericsson P910), и Windows Mobile for Smartphone, которая применяется в смартфонах и коммуникаторах очень многих компаний.

Перечислим обязательные функции смартфонов и коммуникаторов. Любой «умный» телефон оснащается цифровым диктофоном. Время записи ограничено объёмом установленной в телефон электронной памяти (а она может расширяться карточками флеш-памяти). Встроенным диктофоном оснащаются и обычные сотовые телефоны, но у них время записи ограничено 1-3 минутами из-за небольшого объёма установленной памяти.

Другая любопытная функция смартфонов, которая встречается в сотовых телефонов высокого уровня, но напрочь отсутствует в карманных компьютерах, громкая связь. Включив динамик на полную громкость, обладатель смартфона имеет возможность вовлечь в разговор окружающих людей, которые будут слышать голос позвонившего абонента. Иногда это полезно и нужно, иногда так и остаётся невостребованной возможностью.

Любой современный смартфон умеет работать с расширенными системами пересылки коротких сообщений — EMS и MMS. Эта функция связана с прикреплением к сообщению дополнительных файлов, графических, звуковых или видео. Для облегчения операций с файлами смартфоны снабжаются файловым навигатором — утилитой, работающей примерно так же, как и «Проводник» Windows (эта утилита обязательная принадлежность операционной системы смартфона, но возможно и использование программ других производителей). При этом содержимое электронной памяти телефона отображается в виде иерархической структуры папок с вложенными в них файлами. Директории с жизненно важными для функционирования телефона программами обычно для пользователя скрыты, и доступа к ним нет. В этом отношении смартфон напоминает хорошо защищенный от необдуманных действий маленький компьютер.

В любом смартфоне непременно есть почтовый клиент с поддержкой протоколов POP3 – Post Office Protocol (для входящей почты), и SMTP — Simple Mail Transport Protocol (для исходящей почты). С его помощью можно просмотреть заголовки входящих писем, скачать нужные и прочесть их. Но не стоит забывать, что это всего лишь телефон, а не компьютер — вложенные в письма файлы смартфон сможет открыть только в том случае, если их поддержка обеспечена и почтовым клиентом, и программой просмотра документов соответствующих форматов. К примеру, для просмотра текстового документа с расширением doc на смартфоне Treo 650 нужна программа Documents to Go или аналогичная. Средствами операционной системы открыть этот файл невозможно.

Спорным на первый взгляд, но на практике весьма полезным дополнением смартфона сегодня стал встроенный цифровой фотоаппарат. Сенсор КМОП небольшого разрешения и чувствительности, склонный к шумам и со скромными показателями быстродействия не позволяет сравнивать фототелефоны с полноценными цифровыми фотоаппаратами. Это и в самом деле устройства совершенно различного применения. Фотоаппарат, даже самый компактный, мы берём с собой для того, чтобы что-то фотографировать, а смартфон — для быстрой связи с нужными людьми. По сути, встроенная камера это и не фотоаппарат вовсе, а «регистратор событий», фотографическая записная книжка, миниатюрная простая камера, которая всегда готова к оперативной съёмке.

Ещё одно мультимедийное дополнение смартфона – воспроизведение звуковых файлов МР3, а также видеофайлов и графических изображений. Если небольшой экран смартфона, который всегда меньше, чем у КПК (у карманных компьютеров общепринятым минимумом является 3,5 дюйма по диагонали, у смартфонов и коммуникаторов размер экрана начинается с 2 дюймов по диагонали), превращает просмотр видеофильма в приятную, но невостребованную возможность, то в использовании смартфона в качестве звукового проигрывателя есть смысл. Владельцу приходится носить с собой одно универсальное и очень небольшое по размеру устройство, вместо двух или трёх (учитывая фотографические и диктофонные функции «умного» телефона).

Всё вышеперечисленное есть не только у смартфонов, но и у большинства сотовых телефонов. И почтовый клиент, и встроенный микробраузер для просмотра веб-страниц в формате WAP, и диктофон, и встроенная фотокамера. Что же принципиально отличает смартфон от телефона? Прежде всего, возможность загружать программы сторонних производителей, которых на сегодня создано огромное количество. В сотовых телефонах для запуска программ (в основном игровых) используется специальный «мобильный» вариант программной среды Java. В смартфоне есть поддержка и Java, и приложений для самой операционной системы.

Второе – ввод информации. К смартфону и коммуникатору можно подключить полноразмерную складную клавиатуру, оснащённую беспроводным интерфейсом Bluetooth, и набирать текст, как на обычном ноутбуке. Кроме того, смартфоны семейства Treo и Windows Mobile оснащаются сенсорными экранами, как и карманные компьютеры, поэтому набор текста можно производить при помощи экранной клавиатуры или системы распознавания рукописного ввода. А у коммуникаторов Nokia 9300 и 9500 есть встроенная клавиатура достаточно большого размера, которая очень удобна для работы с текстом. Всё это  превращает маленькое портативное устройство в универсальный инструмент.

По сути, смартфон и коммуникатор – это результат развития карманного компьютера. При меньших размерах смартфон обладает большей функциональностью (КПК в качестве телефона использовать можно, если вставить в слот карты памяти модуль GSM, но неудобно из-за больших размеров карманного компьютера и явно «не телефонной» эргономики). Если КПК можно рассматривать только в качестве мобильного расширения персонального компьютера, а сотовый телефон – как устройство самостоятельное, от компьютера независимое, то смартфон располагается посередине. Это портативное устройство беспроводной связи, наделённое функциями КПК, но от компьютера зависящего в значительно меньшей степени. Чтобы подключиться к Глобальной сети со смартфона, достаточно набрать номер провайдера. Чтобы то же самое сделать с карманного компьютера, нам придётся подключить его к «большой» машине – либо кабелем, либо через беспроводной интерфейс. Правда, в современные КПК встраиваются адаптеры Wi-Fi – радиоинтерфейса для подключения к Интернету в зоне действия беспроводной сети этого стандарта. Но эти сети распространены пока далеко не повсеместно (и, заметим, тоже не бесплатны).

Какое будущее ждёт смартфоны и коммуникаторы? Надо полагать, веcьма и весьма радужное. Скорее всего, в будущем все сотовые телефоны будут наделены функциональностью смартфонов. Во всяком случае, компания Nokia с каждым годом выпускает на рынок всё больше самых разных моделей «умных» телефонов, которые становятся всё доступней. А коммуникаторы (их и сегодня выпускается относительно немного – если сравнивать со смартфонами), наверное, отойдут в область специальных применений, как и карманные компьютеры.

Возможно, когда-нибудь смартфон станет универсальным инструментом и для подключения к Глобальной сети, и для получения самой разнообразной информации, включая цифровые телевизионные программы, и для проведения электронных платежей. Не исключено, что в дальнейшем он по своим функциями сблизится со смарт-картами и, если не вытеснит их, то весьма удачно дополнит.

Впрочем, предсказывать будущее этой техники дело очень неблагодарное. Недаром же появление сотовой связи не предвидел ни один фантаст. А кто мог предположить, что сотовые телефоны займут в нашей жизни столь значительное место? Сегодня это любимая «игрушка» миллионов. Завтра – техника, без которой невозможно нормально существовать.

Заметим — ни об Android, ни об iOS, ни о других смартфонных операционках речи пока не идёт. Ибо все это продукты нового тысячелетия, а не последних десятилетий века двадцатого.

Цифровая фотография

Рубрика: (Умные вещи в офисе и дома) | Автор: moderator | Дата: 04-12-2013

Метки: , , , , ,

Одно из грандиозных изобретений конца двадцатого столетия — цифровая фотография. Если пленочная фотография сделала светопись делом  доступным, то цифровая технология — обыденным. Теперь нам не приходится покупать плёнку, которую надо ещё суметь правильно выбрать, возиться с её проявлением и оптической печатью снимков. И платить за любимое увлечение придётся только раз — покупая цифровой фотоаппарат (при условии, что компьютер, который, в свою очередь, и есть персональная «фотолаборатория», у вас уже имеется). Одним словом, преимущества новой фототехнологии с сугубо практической точки зрения очевидны — значительное удешевление и упрощение процесса подготовки фотоснимков.

Идея заменить фотоплёнку светочувствительным электронным датчиком возникла после изобретения в 70-е годы сканера. Казалось, что достаточно установить в обычный фотоаппарат вместо плёнки набор фотоэлементов, и вопрос решён. Но на деле задача оказалась крайне сложной. Одним из разработчиков новой цифровой технологии стала всё та же корпорация Sony, в недрах которой в самом начале 80-х годов родился проект Mavica. Понадобилось около десятилетия, чтобы получить первые работающие камеры. Но уже к концу ХХ века в мире начался настоящий «цифровой бум». А сегодня мы можем сами наблюдать, как традиционная фотография уступает место новой цифровой технологии.

Технический уровень цифрового фотоаппарата определяется рядом параметров матрицы светочувствительных элементов или сенсора, к которым стоит присмотреться внимательней — для общего сведения или для удачного выбора цифровой камеры.

Первый параметр — тип светочувствительного сенсора. Все современные фотоаппараты построены на сенсорах типа CMOS (КМОП — комплиментарный металл-окисел-полупроводник) или CCD (ПЗС — прибор с зарядовой связью). Сенсоры КМОП — это матрица светочувствительных элементов, каждый из которых представляет собой крошечный полупроводниковый элемент, изменяющий свои параметры в зависимости от яркости падающего на его поверхность света. Количество элементов в матрице определяет разрешение сенсора, то есть в сенсоре разрешением 350 тысяч пикселей (что равно разрешению VGA — 640х480 пикселей) примерно столько же светочувствительных ячеек. На самом деле их несколько больше, поскольку часть ячеек выходит за границы кадровой рамки и в построении снимка не используется. Сенсор КМОП характеризуется высокой технологичностью производства и низкой стоимостью. Он потребляет электроэнергию только в момент съемки (транзисторы изменяют своё состояние под воздействием светового потока), поэтому экономичен и не требователен к источникам энергии. Вместе с тем ячейки матрицы КМОП, представляющие собой полевые транзисторы, крупней ячеек ПЗС и светочувствительность их ниже (поскольку на поверхности матрицы располагаются не только транзисторы, но полупрозрачные металлические проводники). Поэтому сенсоры КМОП устанавливаются в самые дешёвые цифровые фотоаппараты — в веб-камеры с функциями автономных фотоаппаратов, в камеры-игрушки и, как ни странно, в зеркальные фотоаппараты Canon серии EOS xxxD со сменной оптикой. Но странного тут ничего нет. Технология КМОП считается наиболее перспективной, в будущем все сенсоры будут построены именно по этой технологии. А сенсоры зеркальных фотоаппаратов Canon весьма совершенные и точные приборы, имеющие мало общего (кроме самих принципов построения) с сенсорами веб-камер.

Сенсор КМОП

И всё же сенсоры ПЗС в цифровых фотоаппаратах применяются гораздо чаще. Все камеры младшего, среднего и полупрофессионального уровня — это камеры с матрицами ПЗС. Дело в том, что сенсоры этого типа имеют большую светочувствительность и обеспечивают высокое разрешение, поскольку ячейки матрицы имеют меньший размер. Каждая ячейка представляет собой трёхслойную конструкцию из полупроводниковой подложки, изолирующего слоя окисла и металлического электрода. К электродам постоянно подводится электрический ток, величина которого изменяется под воздействием светового потока. Эти изменения считываются контроллером сенсора, обрабатываются процессором, который на основе этих сигналов строит картинку. Сенсор ПЗС устроен намного сложней сенсора КМОП. Кроме светочувствительных ячеек (они называются стеками накопления) на поверхности матрицы располагаются специальные ячейки (стеки) хранения и транспортировки сигналов (регистры вертикального сдвига). Если сенсор КМОП в самых простых камерах не требует применения механического затвора — контроллер просто считывает мгновенное состояние ячеек засвеченной матрицы, в сенсоре ПЗС затвор необходим. Дело в особенностях устройства сенсора ПЗС.

Существует три вида светочувствительных матриц на основе элементов с зарядовой связью. Первый вид – матрицы с построчным переносом зарядов. На них стеки накопления и стеки хранения расположены в непосредственной близости, рядом. Возникающие на электродах стеков накопления электрические заряды перемещаются в стеки хранения, представляющие собой такие же ячейки, но прикрытые светоизолирующим слоем, а потом заряды по регистрам вертикального сдвига поступают в выходной усилитель матрицы. Если световой поток будет облучать поверхность такого сенсора постоянно, то сохранённые и только что возникшие заряды будут смешиваться, и картинки не получится. Поэтому сенсорам со строчным переносом зарядов требуется фотозатвор, ограничивающий время засветки.

Сенсоры другого вида – с покадровым переносом – устроены несколько иначе. В них светочувствительные ячейки соединены не с регистрами хранения, а непосредственно с регистрами вертикального сдвига. По регистрам электрические заряды попадают в регистры хранения, расположенные по краям поверхности сенсора. Поскольку процесс переноса зарядов занимает некоторое время, заряды не успевают смешиваться. Такой матрице фотозатвор не нужен.

Но в фотоаппаратах лишь очень редко применяются сенсоры с построчным переносом зарядов и почти никогда с покадровым. Почему? Потому что сенсор первого вида не позволяет использовать встроенный дисплей фотоаппарата для визирования кадра, а сенсор второго типа оказывается крайне громоздким и неэффективным – значительная часть поверхности матрицы не используется, поскольку на ней располагаются регистры хранения зарядов. В современных фотоаппаратах в подавляющем большинстве случаев используются сенсоры, построенные по гибридной технологии. То есть центральная часть матрицы устроена по принципу сенсора с покадровым переносом зарядов и работает в системе построения изображения на дисплее камеры в режиме визирования. А остальная часть сенсора построена по принципу матрицы с построчным переносом зарядов. Непосредственно перед съёмкой (когда мы скомпоновали снимок по электронному дисплею и нажимаем спусковую кнопку) затвор фотоаппарата закрывается, сенсор переключается в режим построчного переноса, затвор отрабатывает выдержку, сенсор экспонируется, сигналы с ячеек поступают в выходной усилитель и далее в контроллер сенсора. Матрица снова переключается в режим покадрового переноса зарядов, затвор открывается – мы снова можем использовать  встроенный дисплей камеры в качестве электронного видоискателя.

Следующий важный параметр — физический размер сенсора. Чем матрица больше по размеру, тем больше светочувствительных элементов поместится на её поверхности, тем выше светочувствительность и другие параметры. Размер сенсоров обозначается в дюймах по диагонали и записывается в виде натуральной дроби. Таким образом, сенсор размером в 2/3 дюйма будет лучше, чем сенсор размером в ½ дюйма, но хуже, чем сенсор в ¾ дюйма. Заметим, что физический размер сенсора характеристика не менее важная, чем разрешение.

Теперь собственно о разрешении. Большинство из нас при выборе камеры в первую очередь обращают внимание именно на эту характеристику. И производители это знают, выпуская камеры со всё большим разрешением, поддерживая интерес потенциальных покупателей. Но практика показывает, что высокое разрешение сенсора само по себе мало что значит. К примеру, сенсор с разрешением в 3 мегапикселя большего физического размера лучше, чем сенсор с разрешением в 4 мегапикселя, но меньшего физического размера. Здесь очень важна сбалансированность параметров. Обратите внимание, какие сенсоры устанавливают в дорогие профессиональные «цифровики» — большие (у которых площадь матрицы приближается к площади стандартного узкоплёночного кадра 36х24 мм), но не всегда с рекордными значениями разрешения.

Проясним само понятие «разрешение». Правильней его было бы называть разрешающей способностью, которая в данном случае (в оптике применяются другие критерии оценки) определяется в общем количестве элементов (пикселей) на всей поверхности сенсора. 3 мегапикселя – это более 3 миллионов светочувствительных ячеек, расположенных на прямоугольной (с соотношением сторон 4:3) кремниевой пластинке с диагональю в 2/3 (самый распространённый размер) дюйма или 1,69 см. Цифра просто огромная – каждый светочувствительный элемент имеет буквально микронные размеры! Но разрешение разрешению рознь. На сенсоре разрешением в 2,1 мегапикселя в построении изображения участвуют только около 2 миллионов ячеек, расположенных в центральной части сенсора. Поэтому говорят о полном и эффективном разрешении (эффективное всегда меньше). Часть ячеек может быть задействовано в системе экспонометрического замера камеры и в других сервисных схемах.

Ещё одна весьма существенная характеристика – светочувствительность сенсора. В установках экранного меню в опции светочувствительности сенсора мы можем обнаружить несколько значений – auto, 50, 100, 200, 400. Это значения чувствительности в единицах ISO, принятых в традиционной фотографии. Режим auto – автоматический выбор значения светочувствительности в зависимости от степени освещённости снимаемого объекта. Значения 100, 200 и 400 – увеличение чувствительности сенсора программными средствами, зашитыми в памяти фотоаппарата. А 50 единиц – реальная светочувствительность сенсора. То есть первое значение чувствительности и есть самый что ни на есть реальный показатель. Для достижения максимального качества картинки лучше всего выставить самое низкое значение светочувствительности и никогда его не менять. В этом случае мы избежим появления шумов и искажений, неизбежно вносимых механизмом интерполяции (увеличение светочувствительности путём присвоения завышенных значений яркости). Автоматический режим вдобавок сделает появление искажений непредсказуемым. Устанавливать высокое значение светочувствительности сенсора можно лишь в случаях, когда без этого трудно обойтись. К примеру, снимать надо в условиях плохого освещения, мощности встроенной вспышки не хватает, а дополнительных источников света под руками нет.

Кстати, механизм интерполяции используется и в других системах фотоаппарата – в частности, в схеме цифрового зума, виртуального увеличения фокусного расстояния объектива. В отличие от оптического зума, когда масштаб изображения увеличивается только изменением фокусного расстояния объектива, цифровой зум работает по принципу дополнения отсутствующих реальных элементов изображения пикселями с усредненными значениями яркости соседних пикселей. На практике это всегда приводит к ухудшению качества снимка, поэтому цифровым зумом лучше не пользоваться вовсе.

Целый ряд характеристик светочувствительного сенсора для владельца цифровой камеры может служить лишь иллюстрацией возможностей его фотоаппарата. Они имеют немаловажное значение, но выбирать камеру по этим показателям практически невозможно — производители любительской техники редко приводят эти параметры в технической документации. К этим характеристикам относятся уровень шумов сенсора и динамический диапазон. На практике шумы проявляются в виде цветных точек в тенях и в виде цветных ореолов вокруг контрастных фигур. Бороться с шумами можно только программным способом, обрабатывая готовые снимки при помощи специальных фильтров и утилит, «вылавливающих» случайные точки и сглаживающие контрастные переходы. А динамический диапазон – способность отображать как можно больше градаций яркости между абсолютно белым и абсолютно чёрным цветами. Динамический диапазон выражается в условных единицах, например, 3,4 или 3,6. Чем выше значение, тем сенсор совершенней.

Интересно, а сколько может прослужить цифровая камера? Долговечны ли светочувствительные сенсоры? Нет, недолговечны, поэтому и срок службы цифрового фотоаппарата относительно невелик – всего несколько лет (хорошо, если пять или семь). Со временем микроскопические ячейки матрицы деградируют. Их светочувствительность снижается, часть ячеек выходит из строя. Средств восстановления не существует, но есть инструменты для калибровки автоматики фотоаппарата. Подобными схемами оснащены, к примеру, цифровые фотоаппараты Olympus серии mju. Достаточно раз в год откалибровать сенсор при помощи опции экранного меню дисплея, и экспонометр камеры снова перестанет ошибаться. Весьма полезная возможность.

Фотоаппаратное видео

Рубрика: (Хобби, семья, здоровье) | Автор: moderator | Дата: 23-09-2013

Метки: , , ,

Пришла пора обновить съемочную технику. И вдруг оказалось, что у нас в семье фотографируют реже, чем снимают видео. Но всё же без фотоаппарата не обойтись. «Реже» вовсе не означает, что фотографии нам не нужны.

Сразу же дополню вступление уточнением. У нас дома съемочной техникой полновластно распоряжается моя обожаемая половинка. Я в фотографическом плане человек, к сожалению, бестолковый. В том смысле, что я обделён даже весьма условными способностями фотографа и видеооператора. Я не умею рисовать, не чувствую перспективы. Я уже как-то говорил, что отношу себя к «фотолюбителям-теоретикам» (надеюсь, вы понимаете, что в этой шутке лишь доля шутки).

Совсем другое дело — моя супруга. Она снимает много и с огромным удовольствием. Она рисует, а потому чувствует композицию. И умело монтирует видео — любительские ролики в её руках превращаются во вполне приличные видеозарисовки.

Думаю, всё понятно — выбирать камеру мы будем не для меня, а для неё. Поэтому видеокамерная составляющая в критериях выбора новой техники у нас значительно солидней, чем фотографическая.

И всё же — почему бы нам ни приобрести хороший фотоаппарат? В этом направлении просматривается три пути. Компактная камера с жестковстроенным объективом и относительно небольшим светочувствительным сенсором CCD. Плюсы — высокая надёжность, приемлемая скорость работы, крошечные размеры камеры. Главный минус — ограниченная функциональность в режиме съемки видео. Во время видеосъемки может не работать автофокус. Изменение фокусного расстояния объектива может сопровождаться шумом микродвигателя, который будет записан вместе с основным звуком.

Более совершенны компактные фотоаппараты со сменной оптикой. У этих камер минусов в режиме видеосъёмки, практически, нет. Эти фотоаппараты имеют небольшие габариты, мало весят и хорошо лежат в руке. Но стоят заметно дороже популярных «компактов».

На самом верху фотоаппаратной пирамиды располагаются зеркальные камеры и просьюмерки — фотоаппараты с жестковстроенным гиперзумом. Эти камеры обладают такой же видеофункциональностью, что и видеокамеры высокого класса (даже «полупро»). Они дают в режиме видео великолепную картинку. Но снимать ими фильмы сущее мучение.

Собственно, это можно сказать о любых фотоаппаратах. Для видеосъемки они неудобны вне зависимости от их видеофункциональности. И дело здесь в трёх важных моментах. В параметрах оптики. В параметрах сенсора. И в особенностях конструктивного оформления самой камеры.

Видеообъектив и объектив фотоаппарата — это разная оптика. Её можно рассматривать как универсальную только в том случае, если к качеству видео и фотографий не предъявляется высоких требований. В общих чертах эти объективы можно охарактеризовать так. Фотообъектив даёт более резкую и более детализированную картинку. А видеообъектив — картинку умеренного разрешения, но с наименьшими цветовыми и геометрическими искажениями. Объективу видеокамеры не требуется сверхвысокая детализация (как у холоднорисующих фотообъективов), поскольку видеокамеры оснащаются маленькими сенсорами невысокого разрешения.

Все, что требуется для съемки видео в разрешении Full HD — 1920×1080 пикселей — разрешение сенсора в 2 мегапикселя. По фотографическим меркам это несерьёзно. Но для видеокадра большего не требуется.

В видеокамерах любительского класса устанавливают сенсоры (один или сразу три — по количеству базовых цветов аддитивного процесса цветообразования), размеры которых сильно уступают размерам сенсоров компактных фотоаппаратов начального уровня. Но это вовсе не дешёвые световые датчики. Они обладают относительно невысоким разрешением, но хорошими скоростными характеристиками.

Всё это ограничивает фотографические возможности видеокамер. И ограничений этих больше, чем ограничений видеофункциональности у компактных фотоаппаратов. То есть фотоаппарат можно использовать для съемки видео эффективней, чем видеокамеру — для съемки фото.

Но есть ещё одна характеристика, которая разводит цифровые камеры по разным классам съёмочной техники. Это — тип хвата камеры. Фотоаппаратный классический хват плохо подходит для съемки видеороликов. Он не обеспечивает надежного удержания камеры. Не помогает даже мощная система оптической стабилизации. При съемке видео фотоаппаратом добиться статичного кадра можно, разве что, применяя штатив.

Видеокамеры обеспечивают хват двух типов -  пистолетный (как у старых пленочных кинокамер) и видеокамерный (когда пальцы обхватывают корпус камеры, а специальный ремешок огибает тыльную часть кисти правой руки). На самом деле существует ещё один тип хвата — телефонный. Но он не обеспечивает даже минимальной стабилизации камеры при съемке и на деле хуже, чем фотоаппаратный хват. Камеры этого типа — самые недорогие карманные устройства и наделённые видеофункциями смартфоны. Разновидностью телефонного хвата можно считать хват планшетный. Думаю, здесь всё понятно и без лишних пояснений.

Выбирая камеру для съемки видео и лишь для эпизодического использования в качестве фотоаппарата, следует ориентироваться на характеристики, обеспечивающие высокое качество видеосъемки. Дело в том, что из правильно снятого, без резких сдвигов, приводящих к эффекту смазанности, видеокадров можно нарезать очень неплохие по качеству серии фотоснимков, которые вполне годятся для иллюстрирования сетевых публикаций (например, блоговых). Для иллюстративного материала разрешение не так важно, как для снимков рекламного или выставочного качества. Если же во главу угла ставиться именно качество картинки, тогда лучше купить две камеры — для видео и фотосъёмки.

Компромиссные технологии хороши лишь до определённого предела и в определённых условиях. Мы намерены съездить в отпуск к морю. Планируем активно снимать — для личного, семейного потребления. Значит, нам вполне хватит обычной видеокамеры высокого разрешения Full HD и с приличным фоторежимом.

Мы в основном фотографируем и лишь изредка снимаем видео? Ну и славно — можно приобрести фотоаппарат с хорошим видеорежимом. Зеркальная камера или компакт со сменной оптикой закроет, практически, все потребности. Но лишь в том случае, если видеосъемка отодвинута на второй план.

Мне часто говорят, что стоит лишь сравнить видеоролики, снятые цифровым фотоаппаратом и видеокамерой, чтобы опровергнуть мои выводы. Да, это так. Фотоаппаратное видео выглядит великолепно. Но кто-то же должен этот ролик ещё и снять? Не выворачивая рук, спокойно, в комфортном режиме, позволяя себе неспешно поразмышлять над композицией кадра.

«Настоящая» видеокамера превращает съемку фильма в непередаваемое удовольствие. А фотоаппарат с функцией видео — в довольно замысловатый фокус.

 
По всем вопросам, связанным с работой сайта, обращайтесь по адресу: webmaster@elcode.ru