Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Устройство цифровой видеокамеры

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 04.06.13. Сдан: 2013. Страниц: 22. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


ФГБОУ ВПО "Нижегородский  государственный педагогический университет  имени Козьмы Минина"

Технолого-экономический  факультет

 
 

Реферат по дисциплине "Мультимедиа" на тему:

"Устройство  цифровой видеокамеры"

 
 
 
 

Выполнила

студентка 3 курса 

очной формы  обучения

учебной группы 735 СКС и Т

Репина  И.А

 
Проверил
 
доктор технических  наук, доцент
Хлыбов Александр Анатольевич
 
 
 
Нижний Новгород
2013
Содержание
1. Введение_____________________________________________3
    История создания видеокамеры___________________________4
    Типы видеокамер_______________________________________5
           Видеокамеры Mini DV и Digital8___________________5
           Видеокамеры DVD, MicroMV, Flash, HDD___________6
    Формат сжатия данных__________________________________7
    Форматы записи видео высокого разрешения _______________8
    Важные характеристики_________________________________10
            Матрица_______________________________________11
6.2.       Различия 1CCD-матрицы и 3CCD-матрицы__________12
6.3.       Стабилизатор изображения._______________________14
6.4.       ЖК-дисплей____________________________________15
6.5.       Увеличение_____________________________________16
6.6.       Звук___________________________________________18
6.7.       Режим ночной съемки____________________________18
6.8.       Баланс белого___________________________________19
6. Заключение____________________________________________ 21
7. Список литературы______________________________________22
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.Введение
 
Цифровые видеокамеры завоевывают все большую популярность. Они, в отличие от фотоаппаратов, позволяют зафиксировать не только какой-то определенный момент или событие – но и динамический процесс. Вот почему все больше людей задумываются о приобретении видеокамеры.
 
Устройство 
Современные видеокамеры  являются компактными устройствами, сочетающими в себе объектив, устройство, формирующее видеосигнал или  цифровой видеопоток, устройство для получения звукового сигнала (микрофон и усилитель) и устройство для сохранения видео- и звуковых данных, преимущественно на неподвижном носителе. Также видеокамера оснащается электронным видоискателем, представляющим собой компактный видеомонитор. Профессиональные видеокамеры кроме видеосигнала и звука записывают временной код, позволяющий впоследствии синхронизировать изображение с нескольких камер и звук. Большинство современных цифровых фотоаппаратов сочетают в себе функции видеокамеры, позволяя сохранять на карте памяти видеофайлы, в том числе высокой четкости. Также видеокамерами оснащаются все современные сотовые телефоны.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.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.
 

3. Типы видеокамер
 
В зависимости от используемого  формата, цифровые видеокамеры бывают нескольких типов. 
 
3.1.Видеокамеры Mini DV и Digital8 

Оба типа камер используют один и тот же формат записи видео - DV. При этом камеры первого типа используют специальные miniDV кассеты, в то время как камеры второго типа (Digital8) могут использовать старые Video8 и Hi8 кассеты, предназначающиеся для аналоговых камер (но пишут они на них цифровую  информацию - видео в формате DV). Digital8 изначально задумывался как переходный формат записи - от аналогового видео к цифровому. Все первые Digital8 камеры позволяли воспроизводить аналоговые Video8 и Hi8 кассеты, что должно было обеспечить безболезненный переход на "цифру" владельцев соответствующих аналоговых камер. Но этот переходный период уже прошел и теперь остается все меньше и меньше поводов для покупки Digital8 камер. Следует учесть, что в настоящее время они производятся по "остаточному принципу" - все новые технологии внедряются в miniDV камеры, в то время как Digital8 камерам достаются лишь жалкие крохи... Впрочем,  Digital8 камеры достаточно дешевы и могут заинтересовать тех видеолюбителей, у которых остались Video8 - Hi8 записи с аналоговой камеры. Но при этом надо учитывать, что далеко не все современные Digital8 камеры поддерживают воспроизведение Video8 - Hi8, теперь только старшие модели данного типа камер имеют такую возможность.
 
 
 
            

 
 
3.2.Видеокамеры DVD, MicroMV, Flash, HDD
 
    Основаны на MPEG2-технологии записи. Степень сжатия получаемого видео в цифровых видеокамерах всех подтипов также примерно одинаковая. Говорить можно лишь о разнице используемых видео-носителей:
    DVD-диск  (а вернее - 80 мм. диски miniDVD) имеют то очевидное преимущество, что позволяют сразу после просмотра смотреть отснятое видео на DVD-плеере, не прибегая к помощи компьютера. Недостатков же у этого формата носителей несколько. Во-первых, емкость одностороннего диска miniDVD  составляет всего 1.4 Гб, что позволяет записать на него всего... 20 минут видео максимального качества. Двусторонние болванки тут сильно не помогут, поскольку после записи одной стороны диска вам все равно придется вынимать его из камеры и переворачивать, что не слишком удобно. Во-вторых, когда я говорил, что записанный на DVD-камере диск можно сразу вставить в DVD- плеер и наслаждаться просмотром отснятого шедевра - я несколько слукавил. Дело в том, что для того, чтобы DVD-плеер прочитал такой диск, его необходимо предварительно финализировать на камере (закрыть все записанные сессии). Это требует некоторого времени, что можно счесть определенным неудобством. Еще большее неудобство мы будем иметь в том случае, когда используем в качестве носителя видео диски с однократной записью (DVD-R). Дело в том, что после финализации такого диска на него уже невозможно будет что-то записать! То есть, при использовании дисков для однократной записи нам придется  довольствоваться просмотром отснятого материала на самой камере до тех пор, пока мы не запишем полный диск - только после этого его можно финализировать и смотреть на компьютере/DVD-плеере. Если мы используем перезаписываемые диски (DVD+-RW), то эта проблема исчезает - мы всегда сможем сделать дефинализацию (unfinalyze) соответствующего диска и продолжать запись. Но стоят такие диски заметно дороже дисков с однократной записью. Особо стоит упомянуть формат дисков DVD-RAM, используемый в DVD-камерах Panasonic и Hitachi. Его главное достоинство - он не требует финализации/дефинализации. Его главный недостаток - плееров и компьютерных приводов, поддерживающих данный формат дисков пока еще не очень много, хотя количество их на рынке неуклонно растет.
    MicroMV – кассеты, куда информация записывается в цифровом виде в формате MPEG2. Такая запись на компьютере занимает вдвое меньше места, чем запись с MiniDV-видеокамеры. 
               MicroMV-камеры имеют очень компактные размеры, что может быть не всегда удобным при использовании. Также для конвертирования записи требуется специальная программа, а стоимость кассет относительно высока.
    Flash-карта – карта памяти. Удобна тем, что позволяет записывать видео большей длительности, чем на других носителях. Также Вам не придется постоянно покупать новые кассеты или диски.
    HDD-камера – использует жесткий диск в качестве носителя информации. Он обладает самой большой емкостью по сравнению с другими носителями, не требует замены. HDD-камера проста в использовании и позволяет минимизировать время, затраченное на обработку видео. 
     
       Однако в силу конструктивных особенностей HDD-видеокамеры боятся ударов и механических повреждений – жесткий диск достаточно хрупок.

 
                       4. Формат сжатия данных
 
Основных форматов сжатия видео  в цифровых видеокамерах два – DV и MPEG2. Остальные форматы – производные от них и различаются лишь деталями:
    Формат DV — формат видео с покадровой компрессией (сжатием), то есть каждый кадр видео сжимается индивидуально. При этом коэффициент компрессии может быть переменным в пределах одного кадра — сложные для сжатия области картинки сжимаются с меньшим коэффициентом компрессии, а простые — с большим. При этом общий коэффициент компрессии для всего кадра остается постоянным (5:1). Результирующий поток для видео составляет примерно 25 Мбит/с. Размер кадра DV фиксирован и составляет (для стандарта PAL) 720х576 точек. Этот формат используется в видеокамерах miniDV, а запись видео, соответственно, производится на кассеты miniDV.
Преимуществами этого  формата являются наилучшее на сегодняшний  день качество видео стандартного разрешения и наибольшее, по сравнению с другими  форматами,  удобство редактирования, связанное с минимальными потерями качества видео при "рекомпрессии" (расжатие — редактирование: наложение эффектов, титров, переходов — повторное сжатие видео).
    Формат MPEG-2 — формат видео с так называемой межкадровой компрессией. При сжатии видео в этом формате сначала выбираются так называемые ключевые кадры — они сжимаются примерно так же, как это делалось в формате DV. Но ключевые кадры составляют лишь небольшую часть всех кадров сжимаемого видео, а остальные кадры сжимаются по другому алгоритму. Сжимается не сам кадр, а различия между кадрами.

То есть (и в этом состоит  важнейшее отличие MPEG-2 от DV) сжатие у нас уже не покадровое,  для большинства кадров видеопоследовательности мы имеем не сжатый кадр, а сжатую информацию о различиях между данным кадром и ближайшими к нему ключевым и промежуточными кадрами. При этом мы можем достичь более высокой степени компрессии при качестве, сравнимом с DV.
Но тут есть и обратная сторона — во-первых, кодирование/декодирование  в MPEG-2 требует больших аппаратных ресурсов, поскольку сам процесс  кодирования гораздо более сложен, нежели кодирование в DV. Bo-вторых, при  перекодировании (например, при редактировании видео, записанного в MPEG-2) потери в  качестве на рекомпрессию будут больше, нежели у DV — следствие опять-таки более сложного алгоритма кодирования и большего коэффициента компрессии. То есть, MPEG-2 менее удобен для редактирования, нежели DV. И, наконец, в-третьих, MPEG-2 обеспечивает сравнимое с DV качество при гораздо большем коэффициенте сжатия только для относительно статичной картинки. В этом случае изменения от кадра к кадру малы, и межкадровое сжатие MPEG-2 работает хорошо. Но на динамичных сценах, где изменение от кадра к кадру велико, качество межкадровой компрессии MPEG2 может значительно уступать качеству покадровой компрессии DV (вам наверняка приходилось наблюдать "квадраты" на некачественно закодированном DVD).
Этот формат применяется  в DVD и HDD-видеокамерах, а также во flash-   видеокамерах стандартного разрешения. Размер кадра, как и в формате DV, составляет 720х576 точек (исключение — видеокамеры Panasonic, у которых этот размер равен 704х576 точек).
 
5.Форматы записи видео высокого разрешения
 
Видео высокого разрешения (далее, HD-видео, от англ. High Definition — высокая четкость) уверенно входит в нашу жизнь. Его распространению способствует увеличивающаяся популярность ЖК и плазменных телевизоров с большой диагональю, на которых видео стандартного разрешения смотрится уже "не очень". И если еще два года назад все бытовые HD-видеокамеры были представлены одной моделью — Sony HDR-HC1E, то сегодня все основные производители видеокамер (Sony, Panasonic, Canon, JVC) выпускают и постоянно расширяют свои линейки HD-видеокамер. Но при всем разнообразии моделей львиную долю на рынке бытовых видеокамер занимают только два формата видео высокого разрешения: HDV и AVCHD, к рассмотрению которых мы сейчас и перейдем.
 
        HDV — формат HD-видео, первым проникший на бытовой рынок (именно в этом формате снимала вышеупомянутая Sony HC1). Перед разработчиками стандарта HDV стояла задача, во-первых, значительно увеличить разрешение финального видео по сравнению с видео  стандартного разрешения, а во-вторых, оставить величину видеопотока сравнимой с той, что мы имеем в формате DV, это дало бы возможность записывать HD-видео на те же кассеты miniDV, не жертвуя при этом временем съемки на одну кассету. Для решения этой задачи разработчики стандарта HDV (в качестве которых выступили Sony, Canon, JVC и Sharp) использовали уже знакомый нам формат  компрессии MPEG-2. При этом величина видеопотока осталась такой же, как и для DV, — 25 Мбит/с. Это было достигнуто, помимо использования более высокой степени компрессии, с помощью анаморфного преобразования. Его суть в том, что первоначальный кадр, имеющий размер 1920х1080 точек, перед записью на ленту, помимо прочего, еще и сжимается по горизонтали до 1440 точек, так что размер кадра готового видео составляет 1440х1080 и оно "сплюснуто" по горизонтали, его пропорции нарушены. При воспроизведении такого видео устройство воспроизведения (например, программа-плеер на компьютере или сама видеокамера в режиме воспроизведения) производит обратное преобразование 1440->1920, восстанавливая при этом нарушенные пропорции. Анаморфное преобразование позволяет "уложиться" в поток 25 Мбит/с, не прибегая к "запредельным" коэффициентам компрессии, а значит, сохраняя высокое качество видео. А оборотной стороной его использования является сниженное горизонтальное разрешение,информация, потерянная во время преобразования 1920->1440, при обратном преобразовании уже не восстанавливается.  Остальные характеристики формата: чересстрочное видео с размером кадра 1920х1080 (1080i, i — interlaced, чересстрочное), форматное соотношение 16:9, видеопоток в 25 Мбит/с, формат компрессии MPEG-2, носитель видео — кассета miniDV.
 
HDV видеокамера, записывает  видео в формате MPEG-2 высокого  разрешения на кассету miniDV
 
        AVCHD — формат HD-видео, совместно предложенный Sony и Panasonic летом 2006 года. Необходимость появления этого формата была обусловлена двумя основными факторами. Во-первых, явным дисбалансом между устройствами записи/просмотра видео высокой четкости и устройствами его воспроизведения, сложившимся на современном рынке. Действительно, на рынке в достаточном количестве и по относительно приемлемым ценам присутствуют ЖК и плазменные телевизоры высокой четкости, а также кинотеатральные проекторы, для которых стандартного разрешения уже явно не хватает. Нет недостатка и в видеокамерах высокой четкости. А носителей, на которые можно было бы записывать видео высокой четкости, которые были бы достаточно вместительны для этой цели — практически нет. Затянувшееся противостояние HD-DVD и Blu-Ray снижает интерес пользователей к обоим форматам, да и производство приводов на "синем" лазере еще не отлажено в должной мере, а цена на уже имеющиеся на рынке приводы пока еще неоправданно высока. Их мало и они слишком дороги... Во-вторых, необходимость появления формата AVCHD обусловлена отказом большинства пользователей (на бытовом рынке, конечно) воспринимать кассету как средство хранения цифрового видео, мы уже говорили об этом выше.  А значит, учитывая фактор номер один (малую распространенность приводов и дисков на основе "синего" лазера), надо придумать формат, который позволит записывать HD-видео на обычные DVD-диски и flash-карточки, и не жертвуя качеством этого видео в придачу. Так на сцене и появляется AVCHD. В его основу был положен формат компрессии H.264/AVC (его еще называют MPEG4 Part 10). Он использует более "продвинутые" и эффективные алгоритмы компрессии, чем рассмотренный нами выше MPEG-2, а значит, говоря проще, позволяет записать на носитель больше видео и в лучшем, нежели MPEG2 качестве. Что, собственно, нам и требовалось!
 
HDD видеокамера, записывающая  видео в формате AVCHD на встроенный  жесткий диск
 
Формат позволяет, как  проводить анаморфное преобразование 1920->1440, так и не проводить его, работая с разрешением 1920х1080 на протяжении всех этапов кодирования вплоть до записи на носитель. Максимальный видеопоток, предусматриваемый форматом, составляет 24 Мбит/с, что почти соответствует потоку HDV при более совершенных алгоритмах компрессии, а значит, потенциально более высоком качестве. Правда, в видеокамерах выпуска 2007 года эти возможности формата еще не были использованы: видеопоток ограничивался  15 Мбит/с, и всегда использовалось анаморфное преобразование. Но эти возможности вполне могут быть использованы в будущих AVCHD-видеокамерах, так что тут есть куда расширяться, формат это позволяет.
 
Камера, записывающая видео  в формате AVCHD на карту памяти Secure Digital
 
Пора поговорить и о  недостатках. А они состоят в  том, что, во-первых, применение формата H.264/AVC для кодирования видео требует  очень и очень немалых (даже для  сегодняшнего дня) компьютерных ресурсов. В частности, только для просмотра  такого видео Sony рекомендует (минимально — на самом деле, видео в такой конфигурации будет подтормаживать, проверено на опыте) двухъядерный процессор на ядре NetBurst (Pentium 4) с частотой 2.8 ГГц (и  1 Гигом оперативки) или одноядерный Pentium 4 с частотой от 3.6 ГГц и выше. А что уж говорить о редактировании? Тут без Core 2 Duo E6600 и выше не обойтись! Так что если вы решили покупать видеокамеру формата AVCHD, то вам стоит задуматься — а не произвести ли для начала апгрейд домашнего компьютера... Во-вторых, из-за высокой степени компрессии, которую обеспечивает формат сжатия AVCHD, потери качества видео при рекомпрессии (которая всегда производится в местах вставки титров, переходов, эффектов) будут выше, нежели для формата HDV. Ведь H.264/AVC создавался как формат конечного хранения видео (то есть вы редактируете видео в каком-то другом формате, а потом сохраняете результат в H.264 с однократной компрессией) и, по-хорошему, не предназначен для редактирования. В-третьих, раз уж мы заговорили о редактировании, то надо сказать, что поддержка формата AVCHD в нормальных видеоредакторах пока менее широка, нежели поддержка формата HDV. Но для домашнего пользователя, который не очень "заморачивается" сложным редактированием своего видео, этот формат вполне подходит, тем более что видео в нем записывается на "прогрессивные" носители — диски miniDVD, жесткие диски, а также flash-карточки. Да и поддержка этого формата в современных "монтажках" постоянно расширяется, так что расширяются и возможности для редактирования AVCHD.
 
 
6. Важные характеристики
 
Очевидно, что для правильного  выбора цифровой видеокамеры недостаточно знать только формат записи видео. Поэтому мы рассмотрим некоторые характеристики цифровых видеокамер, играющие ключевую роль. 
 
                                                            
 6.1.Матрица
 
Матрица - специализированная аналоговая или цифро-аналоговая интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных элементов — фотодиодов.
    Предназначена для преобразования проецированного на неё оптического изображения в аналоговый электрический сигнал или в поток цифровых данных (при наличии АЦП непосредственно в составе матрицы).
    Является основным элементом цифровых фотоаппаратов, современных видео- и телевизионных камер, фотокамер, встроенных в мобильный телефон, камер систем видеонаблюдения и многих других устройств.
    Применяется в оптических детекторах перемещения компьютерных мышей, сканерах штрих-кодов, планшетных и проекционных сканерах, системах астро- и солнечной навигации.
 
Ключевая деталь любой цифровой видеокамеры. Без матрицы сделать  запись невозможно. Матриц может быть одна или три.  
 
Одна матрица воспринимает все цветовые составляющие изображения одновременно (красную, синюю, зеленую - RGB) – а потому происходит некоторое ухудшение цветопередачи и четкости картинки. 
 
Три матрицы в современных цифровых видеокамерах призваны улучшить качество и четкость изображения, поскольку каждая цветовая составляющая его воспринимается отдельно, «своей» матрицей. Это существенно улучшает цветопередачу. 
 
                                                       
 
Матрица цифровой видеокамеры обладает несколькими важными характеристиками:
    Размер матрицы тесно связан с ее чувствительностью. Чем крупнее матрица, тем больше чувствительных элементов может быть на ней расположено, соответственно выше чувствительность.
    чувствительность – способность матрицы воспринимать объекты при различных условиях освещения. Измеряется в люксах и обычно находится в диапазоне от 0 до 15 люкс. Чем меньше значение чувствительности, тем меньше видеокамере требуется света для работы. Так, например, при чувствительности 0 люкс Вы можете вести съемку практически в полной темноте.
    количество пикселей (разрешение) – необходимое количество пикселей зависит исключительно от системы телевидения – PAL или NTSC. Максимальное требуемое для съемки количество пикселей – около 415 000. Если видеокамера поддерживает более высокое разрешение, это значит, что остальные пиксели используются для работы электронного стабилизатора изображения.
 
6.2.Различия 1CCD-матрицы и 3CCD-матрицы
 
Еще не так давно этот вопрос перед большинством видео любителей не стоял - камеры 3CCD были уделом профессионалов из-за их высокой цены. Но стараниями фирмы Matsushita (торговая марка Panasonic) на рынке появились недорогие камеры 3CCD и вопрос "что выбрать - 1CCDили 3CCD?" все чаще встречается в форумах видео любителей, причем ответы на него варьируются от "любая 3CCD камера на голову лучше любой 1CCD камеры" до "3CCD - ерунда, маркетинговый трюк, не более того". Попробуем разобраться - где же истина, в чем камеры 3CCDдействительно превосходят 1CCD и стоит ли за это платить.
Начнем с того, что CCD-матрица является монохромным прибором - сама по себе она не воспринимает цвета. Так как же тогда  получить цветное изображение? Наиболее естественный путь - установить три матрицы и цветоделительную систему так, чтобы разделить световой поток на три основные цветовые компоненты (красную, зеленую и синюю) и каждую компоненту направить на свою отдельную матрицу. При этом на каждой из трех матриц мы получим картину в, соответственно, красных, зеленых и синих лучах. Приписав ей соответствующий цвет и наложив эти картины друг на друга мы получим полноцветное изображение. Именно так работает 3CCD система.

Преимущества такого подхода  очевидны - это наиболее естественный путь получения цветовой информации при котором практически не происходит её потери. Недостаток тоже лежит на поверхности - три матрицы стоят дороже, чем одна. Прибавим к этому стоимость цветоделительной системы, юстировки матриц, прецизионного изготовления всего блока... Да и размер такой системы по определению будет больше соответствующей 1CCD системы. Понятно, почему системы 3CCD долгое время были уделом лишь профессионалов. А что оставалось делать любителям? Им оставалось иметь дело с 1CCD (одноматричными камерами)... Как образуется цветная картина на них?
А образуется она следующим  образом - перед каждой ячейкой матицы стоит цветной светофильтр. Наиболее распространенной является Байеровская система светофильтров (её еще часто называют RGGB системой).

Она состоит из красных, зеленых  и синих фильтров на ячейках. Причем "зеленых" ячеек (ячеек под зеленым фильтром) вдвое больше, чем "красных" и "синих". Это связано с тем, что человеческий глаз наиболее чувствителен к зеленому цвету. Как вы можете видеть, в такой системе каждая ячейка матрицы отвечает только за один цвет. Но как же тогда построить полноцветную картину, ведь для этого нужно иметь информацию о всех цветах для данной ячейки, а изначально мы имеем информацию только об одном цвете? И тут на помощь приходит цветовая интерполяция. Возьмем, к примеру, "зеленую" ячейку. Изначально для неё мы имеем информацию только о зеленой компоненте, но мы можем приписать этой ячейке и информацию о красной и синей компоненте, проводя интерполяцию по соседним красным и синим ячейкам. Простейшие схемы такой цветовой интерполяции показаны на нижеприведенном рисунке

В результате такой интерполяции и получается полноцветная картина на одной матрице - после интерполяции каждая точка имеет все три цветовые компоненты.
И теперь, после того как  мы вкратце ознакомились с формированием  цветной картины в системах 3CCD и 1CCD, мы сможем ответить на главный вопрос - чем же система 3CCD лучше системы 1CCD. И здесь мы должны сделать основополагающее для ответа на этот вопрос замечание - 1CCD (в отличии от 3CCD) теряет цветовую информацию. Действительно, что произойдет, если "красный" (то есть имеющий соответствующую красному цвету длину волны) фотон попадет на "зеленую" (или "синюю") ячейку (ячейку под зеленым или синим светофильтром)? Ответ очевиден - он будет поглощен этим фильтром и не будет зарегистрирован матрицей. То же самое можно сказать и о "зеленом" фотоне и "красной" ("синей") ячейке или "синем" фотоне и "зеленой" ("красной") ячейке. В результате этого в одноматричной системе теряется до 3/4 цветовой информации (в отличии от трехматричной, где каждый фотон будет зарегистрирован на соответствующей матрице)!  Недостаток цветовой информации одноматричная система вынуждена восполнять с помощью уже упоминавшейся выше цветовой интерполяции, но это "нечестный" путь, мы приписываем данной ячейке две цветовые компоненты, строго говоря, не относящиеся к ней, взятые с других ячеек, других точек картины! Результатом этого является (при прочих равных условиях) худшая цветопередача и худшее разрешение одноматричной системы по сравнению с трехматричной. В частности, на картинке, полученной с трехматричных камер практически не бывает цветовых шумов, в то время как на одноматричных камерах  такие шумы встречаются довольно часто. С разрешением тоже все понятно. К примеру, в 3CCD системе с 800000 пикселями на одну матрицу, на зеленый цвет придется 800000 пикселей, на красный - 800000, на синий - 800000. А как обстоит дело в одноматричной системе с 800000 пикселей на матрице? На зеленый в ней придется... 400000 пикселей, а на красный с синим и того меньше - по 200000 пикселей. И у кого после этого будет выше цветовое (да и яркостное тоже) разрешение? Ответ очевиден...
Так значит правы те, кто заявляет "любая камера 3CCD на голову лучше любой камеры 1CCD"? Нет. Не надо забывать, что качество итоговой картинки зависит не только от матрицы. Оно складывается из трех "китов" - оптики, матрицы и электроники камеры. Кроме того, и сами матрицы в системах 1CCD и 3CCD могут весьма различаться по своим характеристикам. А потому одноматричная камера, но с лучшей оптикой и электроникой и большей матрицей, вполне может давать картинку лучшего качества, чем трехматричная. Но при прочих равных условияхкамеры 3CCD выглядят более предпочтительными и дают картинку лучшего качества нежели камеры 1CCD. 
 
 
                                            6.3.Стабилизатор изображения.
 
Как известно, на современных бытовых  камерах встречаются оба типа стабилизации изображения (компенсации  дрожания камеры, и, соответственно, изображения, которое особенно заметно при  съемке с рук на средних и больших  значениях зума). При этом оптические стабилизаторы являются особенностью камер высшего ценового диапазона (я говорю о бытовых камерах)
 
     
Электронная (цифровая) стабилизация EIS (англ. Electronic (Digital) Image Stabilizer
В этом способе часть пикселей на матрице камеры отводится на стабилизацию и не участвуют в формировании изображения (например из 800К пикселей на матрице камеры Sony DCR-HC15E только 400К участвуют в формировании картинки). "Лишние" пиксели служат своеобразным буфером - при дрожании камеры картинка "плавает" по матрице, электроника камеры фиксирует эти колебания, используя эти "буферные" пиксели и вносит необходимую коррекцию, компенсируя дрожание картинки. При этом важно, чтобы при своем дрожании картинка всегда находилась в пределах матрицы, не уходя за буферную зону, иначе электроника не сможет вычислить и применить необходимые поправки. Как мы видим, основной особенностью электронного стабилизатора является то, что стабилизация происходит с помощью самой матрицы и электроники обработки изображения. При этом включение стабилизации влияет на работу этой системы, в частности могут измениться экспопараметры -
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.