Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана.
Реферат по курсу СВЧ по теме:
«Цифровые фото- и видеокамеры».
Выполнил студент Группы ИУ5-73
Животовский А.В. ______19.10.01
Принял преподаватель
Гасов В.М.______________
Москва 2001.
Содержание
Вступление............................................................................................................................ 3
1. Цифровые Видеокамеры....................................................................................... 3
1.1. Видеокамеры формата VHS-C................................................................................... 4
1.2. Видеокамеры формата Video8.................................................................................. 4
1.3. Видеокамеры формата SVHS и Hi8........................................................................... 4
1.4 Видеокамеры формата Digital8 (D8)........................................................................ 5
1.5. Видеокамеры формата MiniDV................................................................................. 5
2. Цифровые фотокамеры.......................................................................................... 6
2.1 Глубина цвета и разрешение ПЗС матриц........................................................... 6
2.2. Формат сохранения информации.......................................................................... 7
2.3. Оптика............................................................................................................................. 7
2.4. Функциональность.................................................................................................... 8
2.5. Интерфейс и носитель информации..................................................................... 8
3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ………………………………………………...8
3.1 Структурная схема…………………………………………………………………….8
3.2 Обзор методов цифровой обработки изображений ………………………………..10
4. ПРИНЦИПЫ ДЕЙСТВИЯ ЦИФРОВЫХ ФОТОКАМЕР…………...………………13
Заключение......................................................................................................................... 14
Список литературы:..................................................................................................... 15
Вступление.
В этом реферате рассказывается об устройствах, с помощью которых в последнее время облегчился процесс обработки и передачи изображений. Я говорю о цифровых фото- и видеокамерах. Для удобства я разбил реферат на две части, относящиеся соответственно к фото- и видеотехнике.
1. Цифровые Видеокамеры.
Наиболее популярный вопрос, который возникает при выборе видеокамеры: "в чем различие цифровых и аналоговых видеокамер?" Все больше людей приобретают видеокамеры, и все чаще звучит вопрос: "Как выбрать видеокамеру?" Начнем с перечисления наиболее важных на наш взгляд преимуществ цифровой видеокамеры. Первое и самое главное - цифровые видеокамеры дают настолько великолепное качество изображения, что о большем Вы вряд ли мечтали. Далее - возможно многократное копирование, при этом каждая последующая копия получается ничуть не хуже первой. Кроме того, немаловажно, что от момента съемки до момента просмотра Вашего фильма проходит минимум времени, а если Вы захотите распечатать фотографию с отдельного кадра, то при наличии компьютера и цветного принтера (что необязательно, т.к. такие услуги оказывают и в салонах) это займет всего несколько минут. Качество фотографий, полученных таким путем весьма высокое (это конечно определяется качеством вашей камеры).
Вот теперь мы подошли к самому главному. Как выбрать видеокамеру наиболее оптимально, чтобы она максимально удовлетворяла Вашим запросам и не была бы слишком дорогой? Ваш выбор во многом будет зависеть от формата видеокамеры.
Форматы видеокамер.
1.1. Видеокамеры формата VHS-C.
Данный формат видеокамер является одним из наиболее распространенных среди любительских камер. Основными производителями, поддерживающими этот формат, являются Panasonic и JVC. Главным преимуществом данного формата является возможность проигрывания записанных кассет на видеомагнитофоне стандарта VHS с использованием специального адаптера (который обычно имеется в комплекте с видеокамерой). Следовательно, у Вас нет необходимости использовать камеру для проигрывания сделанных записей, что довольно удобно, и позволяет продлить срок ее службы. Основным недостатком в сравнении с Video8 является меньшее время записи на кассету. Основная масса кассет VHS-С имеет продолжительность записи в 30 и 45 минут на стандартной скорости против 90 и 120 минут на кассетах Video8.
1.2. Видеокамеры формата Video8.
Изобрела и продвигает этот формат фирма Sony. Все камеры Sony начальной серии используют этот формат. Также распространены камеры Video8 производства Hitachi и Samsung. Можно отметить, что габариты кассеты стали меньше, чем у кассеты VHS-C, что позволило несколько уменьшить размеры камеры. Достоинства и недостатки этого формата являются зеркальным отражением достоинств и недостатков формата VHS-C. Компания Sony выпускает также несколько улучшенный формат Video8 XR (eXtra Resolution). Основное отличие - увеличенное количество линий (примерно на 10%). Кассета остается прежней.
1.3. Видеокамеры формата SVHS и Hi8.
Возникновение этих форматов связано с неудовлетворением пользователей качеством изображения, получаемого с помощью камер VHS-C и Video8. Значительное увеличение качества получаемой картинки привело к увеличению стоимости как камер, так и кассет. Однако игра стоит свеч. Улучшение качества хорошо заметно визуально, хотя доступно при проигрывании записей только на самой камере. Покупка же специального видеомагнитофона SVHS или Hi8 обойдется Вам в приличную сумму.
Необходимо также отметить, что на этих камерах обычно записывается стереозвук, хотя выпускаются и варианты со звуком моно. Видеокассеты SVHS-С и Hi8 выглядят абсолютно так же, как и их младшие собратья и отличаются только типом используемой ленты. Подобно Video8 XR существует формат Hi8 XR. Спрашивается, чем этот Сyпеp-VHS лучше просто VHS'а? Среди технических характеристик было объявлено и воплощено в железе горизонтальное разрешение картинки 400 тв строк вместо 250 в VHS, улучшенное соотношение сигнал/шум (от 43 до 60 dB), полоса видеосигнала в 5MHz (вместо 4.5 в VHS - это как раз и дает улучшение картинки), лучшее разделение цветовой и черно-белой составляющей, как следствие - "до 5 копий без потери качества", лучшее управление аппаратурой на основе тайм-кода... ну и т.д. Ко всему добавили совместимость" снизу вверх" для VHS. Для принятого у нас телевизионного стандарта 625 строк/50 полей 1 МГц частоты видео сигнала соответствует разрешающей способности по горизонтали 78 твл. В соответствии с этим стандартом полоса частот видео сигнала вещательного телевидения ограничена 6 МГц. Следовательно, максимальная разрешающая способность телевизионного изображения по горизонтали ограничена величиной 468 твл. ...разрешающая способность современных телевизоров не хуже 450 твл. В связи с тем, что частота видео сигнала 1МГц соответствует разрешающей способности по горизонтали 78 твл, можно легко определить, что при полосе пропускания по сигналу яркости всего лишь до 3 МГц с ВМ формата VHS невозможно получить изображение с четкостью, превышающей 240 твл. Основное преимущество ВМ формата S-VHS по сравнению с VHS - более высокая разрешающая способность по горизонтали (400 твл, а в VHS-240), меньшие перекрестные помехи и более высокое отношение сигнал/шум. Эти преимущества достигаются в основном благодаря существенному расширению полосы частот сигнала яркости... в ВМ формата S-VHS частота поднесущей ЧМ сигнала яркости увеличена до 6,2 МГц (VHS-4,3). Девиация частоты в формате S-VHS увеличена до 1,6 МГц (VHS-1МГц). (диаграммы набрать не могу) В ВМ формата VHS при изменении яркости передаваемого изображения от уровня вершин синхроимпульсов до номинального уровня белого принято изменение частоты ЧМ сигнала от 3,8 до 4,8 МГц. В S-VHS этому диапазону яркости соответствует изменение частоты ЧМ сигнала от 5,4 до 7 МГц. Это позволило повысить отношение сигнал/шум, и, следовательно, улучшить контраст изображения. Сигнал цветности в обоих форматах выделяется полосовым фильтром с центральной частотой 4,43 и полосой пропускания 1 МГц и преобразуется в сигнал с низкочастотной поднесущей 629,95 (Pal),т.е. сигнал цветности переносится в область нижних частот. При этом сигнал цветности в S-VHS имеет несколько более широкую полосу. Нижняя боковая полоса ЧМ сигнала яркости в обоих форматах простирается до полосы частот сигнала цветности, перенесенного в область нижних частот. Поэтому в VHS максимальная частота в сигнале яркости достигает 3,2 МГц, что соответствует разрешающей способности по горизонтали 240 твл. В S-VHS ширина нижней боковой полосы ЧМ сигнала яркости достигает 5 МГц, что соответствует 400 твл. (По материалам журнала "ТКТ").
1.4 Видеокамеры формата Digital8 (D8).
С появлением цифровых видеокамер формата miniDV оказалось, что видео любители, стремящиеся к повышению качества изображения, должны отказаться от старых, накопленных годами архивов, записанных на кассетах Hi8. Компания Sony пошла навстречу требованиям рынка и выпустила промежуточный вариант цифровой видеозаписи на кассетах формата Hi8 (возможно, хотя и не рекомендуется использовать кассеты Video8). Правда, пришлось поступиться временем записи (на кассете Hi8 можно записать видео в стандарте D8 на треть меньше по времени). Оправдывается это значительным улучшением качества изображения (оно приближается к вещательному) и различными преимуществами, такими как цифровые эффекты, цифровой порт по стандарту IEEE 1394 и др. Да, надо добавить, что режим LP в этих камерах не предусмотрен. Естественно, что камера D8 может использоваться для просмотра старых кассет Hi8 и Video8. При этом, стоимость такой камеры находится в пределах 700-1000 долларов, что несколько дешевле камер miniDV.
1.5. Видеокамеры формата MiniDV.
Мы переходим серьезный рубеж и попадаем в мир цифрового видео. Теперь изображение и звук в Вашей камере будет храниться только в цифровой форме. Вы сможете пользоваться всеми преимуществами цифрового видео в полном объеме. Наиболее важные из них это:
- возможность многократной перезаписи без потери качества изображения и звука (с использованием порта IEEE-1394);