Технические разделы





ПЗС-матрицы камер формата DV

Для многих цифровых видеокамер характерно появление заметного красного оттенка в затемненных участках. Это связано с неравномерностью сжатия по красному, зеленому и синему каналам на слабо освещенных участках. Этот эффект особенно заметен при передаче телесных оттенков кожи, в которых преобладают красные тона.

Аналоговая и цифровая обработка сигнала

То, что ПЗС-матрицы, которые располагаются внутри цифровых видеокамер, по сути, являются аналоговыми устройствами, сбивает с толку очень многих. В цифровой DV-видеокамере ряд преобразований аналогового сигнала, получаемого с ПЗС-матрицы, происходит до выборки и конвертации в цифровой поток. Так, на этапе сдвига уровня в соответствии с предпочтениями оператора или существующими телевизионными стандартами задается уровень черного. В Соединенных Штатах уровень черного для NTSC обычно устанавливается, равным 7,5 ИРИ, а в Японии, где также используется стандарт NTSC, - 0 ИРИ.

На этапе сдвига усиления средняя чувствительность пикселя может быть увеличена или уменьшена в пределах от −3 дБ до +18 дБ в соответствии с внешними условиями. В видеокамерах, предназначенных для профессионального использования, эта опция устанавливается вручную.

Пытаться представить процесс оцифровки прекрасных аналоговых изображений может только психически нездоровый человек: полный мельчайших оттенков аналоговый мир специалисты описывают в виде нулей и единичек.

Но на эту загадку аналогово-цифрового преобразования можно посмотреть и под другим углом. Встаньте на железнодорожную колею перед приближающимся грузовым составом: рев и грохот будут нарастать в ушах постепенно, по мере приближения локомотива. Это точный аналоговый опыт. Но, когда локомотив Boston & Maine, издавая страшный грохот, несется вперед, ваши глаза захватывают приближающееся чудовище только сериями сэмплов, вспыхивающих в мозгу со скоростью 15 кадров в секунду. Таким образом, «сигнальный процессор» мозга сглаживает движение приближающегося локомотива, а это уже ближе цифровому преобразованию. Поэтому мир, в котором мы живем, является одновременно и аналоговым, и цифровым, также как и используемые нами цифровые видеокамеры.

Изложенная выше аналогия с грузовым составом хорошо подходит для рассмотрения соответствия изображения на входе тому изображению, которое появляется на экране телевизионного монитора. Или, другими словами, идеальная система видеокамера - дисплей должна обеспечивать абсолютно точное совпадение того, что «видит» видеокамера и того, что в конечном итоге выводится на экран телевизора.

Конечно, цифровые видеокамеры еще очень далеки от совершенства, но даже дешевые модели в сочетании и с еще более недорогими телевизорами иногда дают неплохие результаты. Операторам, которые работают, в основном с цифровыми видеокамерами, следует четко понимать ограничения, которые накладываются самым слабым звеном - телевизором стоимостью в 69 долларов. ПЗС-матрица и видоискатель видеокамеры - это аналоговые приборы, поэтому при их работе с устройствами, обеспечивающими аналогово-цифровые и обратные преобразования, могут возникать определенные проблемы.

Процессор для обработки сигнала

Процессор для обработки сигнала (DSP) переводит аналоговый уровень яркости каждого пикселя в дискретную цифровую величину.

При аналогово-цифровой конвертации увеличение количество бит обычно приводит к повышению разрешения и точности выборки. Истоки этого следует искать в природе атома кремния. Кремний представляет собой наиболее распространенный на Земле элемент и является основным составляющим песка. Он имеет очень интересную особенность - относится к группе элементов, называемых «полупроводниками», потому, что в зависимости от наличия или отсутствия одного электрона на внешней орбите атома они могут проводить, а могут и не проводить электрический ток. Если электрон присутствует, то кремний будет проводить электричество, если электрона нет, то этот элемент будет непроводником.

На двух состояниях атома кремния основаны все современные компьютеры и цифровые медиаустройства. Инженеры, используя эти необычные свойства кремния, присваивают атому, на внешней орбите которого присутствует электрон, значение 1, а атому, у которого электрон отсутствует - значение 0. Поэтому компьютеры и цифровые процессоры сигнала видеокамер способны считывать только в двоичной системе (Base 2) и выполняют сложнейшие расчеты в соответствии с относительной проводимостью бесчисленных миллиардов атомов кремния.

Перейти на страницу: 1 2 3

Еще статьи по технике и технологиям

Электронные системы сбора новостей
В наше беспокойное, насыщенное событиями время телезрители испытывают неизменный интерес к актуальной информации о происходящем в стране, и если еще в недалеком прошлом информационные выпуски в основном состояли из отснятых ранее виде ...

Расчёт вторичного источника питания и усилительного каскада
Стабилизированные вторичные источники питания играют значительную роль в современной электронике. На сегодняшний день спроектировано множество разновидностей схем вторичных источников. Одной из наиболее простых является схема вторичног ...

© 2012-2021 | www.bjhdh.site