Запись изображений

До недавнего времени самой компактной кассетой была miniDV. Но ей на смену приходит новый формат MICRO MV Sony. Эта фирма впервые использовала в бытовых видеокамерах более эффективный метод сжатия информации. Благодаря этому размер новой видеокассеты втрое меньше, чем у miniDV (рис. 6.18).

Рис. 6.18. Видеокарта формата Micro MV фирмы Sony

Особенностью этих миникамер является возможность записи изображения на карты флэш-памяти Memory Stick.

При этом на карту Memory Stick емкостью 8 Мбайт входит 5 минут видеозаписи, а на 128-мегабайтную - 82 минуты видеозаписи.

В наиболее совершенных видеокамерах вместо магнитной ленты для записи видеоизображения применены перезаписываемые оптические DVD-RW диски. Записанный на них диск можно сразу же вставить в DVD-плейер для просмотра. Благодаря малому диаметру диска (8 см) габариты видеокамеры такие же, как и у обычных, с использованием кассет с магнитной пленкой. Время записи на DVD-диске составляет 30 мин., а в режиме "экономии" - 60 мин, с некоторым понижением качества видеоизображения. На таком диске объемом 4,7 Гбайта помещается до 2000 фотографий высокого качества. DVD-технология обеспечивает мгновенный доступ к любому кадру, в отличие от "пленочных" камер, в которых для просмотра нужного кадра магнитную пленку нужно предварительно перемотать. С помощью специальных программ DVD-видеокамеры обеспечивают удобный компьютерный монтаж видеофильмов. Снимать рекомендуется на перезаписываемый диск DVD-RW, несмотря на его более высокую цену, а хранить записи - на обычных записываемых дисках DVD-R.

Все перечисленные модели видеокамер содержат сложные механизмы лентопротяжки или привода DVD-дисков.

Рис. 6.19. Видеокамера фирмы Sony с записью на DVD

Рис. 6.20. Цифровая видеокамера Samsung с записью на карту флэш-памяти

Именно таким цифровым видеокамерам, фотокамерам, диктофонам без подвижных узлов и деталей принадлежит будущее. Они более надежны, долговечны, легки и миниатюрны, не боятся встрясок при ходьбе, ударов.

Для того чтобы сделать снимок, нужно получить оптическое изображение и уметь его закрепить. За первый процесс "отвечает" физика, а за второй - химия. Но это касается традиционного фотографического процесса.

В новейшей так называемой цифровой фотографии закрепить оптическое изображение также позволяет физика, а не химия. Для этого оно превращается в электрический сигнал. Вместо традиционной фотопленки в ней используются современные носители информации - матрицы, которые состоят из множества микроскопических элементов - пикселей. Это так называемые приборы с зарядовой связью (ПЗС).

В 1975 году инженер Стив Сассон, работавший в компании Kodak, сделал первую работающую камеру на ПЗС-матрице производства Fairchild. Камера весила почти три килограмма и позволяла записывать снимки размером 100x100 пикселей на магнитную кассету (один кадр записывался 23 секунды). В 1981 году Sony выпускает камеру Mavica (сокращение от Magnetic Video Camera), с которой и принято отсчитывать историю современной цифровой фотографии. Mavica имела разрешение 570x490 пикселей (0,28 Мп). Устройством цифровой памяти в нем служила широко распространенная дискета. Но объем ее памяти составлял всего 1,44 Мб. Поэтому все дальнейшие цифровые фотокамеры используют в качестве устройства цифровой памяти карточки флэш-памяти. Это позволило не только значительно увеличить память, но и значительно уменьшить габариты цифровых фотокамер.

Рис. 6.21. ПЗС-матрица

Принцип работы цифровой фотокамеры заключается в том, что ее оптическая система (объектив) проецирует и фокусирует уменьшенное изображение фотографируемого объекта на миниатюрную полупроводниковую матрицу из светочувствительных элементов ПЗС (CCD). ПЗС-матрица - это аналоговое устройство: электрический ток возникает в каждом пикселе изображения в прямом соотношении с интенсивностью падающего света. Чем выше плотность пикселей в ПЗС-матрице, тем более высокое разрешение будет давать фотокамера. Далее полученный аналоговый сигнал с помощью цифрового процессора преобразуется в оцифрованное изображение, которое сжимается в формат JPEG (или аналогичный ему) и затем записывается в память камеры. Емкостью этой памяти определяется количество снимков. В качестве памяти цифровых фотокамер используются различные накопители - дискеты, карточки флэш-памяти, оптические диски CD-RW и др.

Джордж Смит

Уиллард Бойл

А дальше эти запомненные электрические сигналы в виде картинки можно вывести на экран компьютера, телевизора, напечатать на бумаге с помощью принтера или передать по электронной почте в любую страну. Чем больше пикселей содержит ПЗС-матрица, тем больше четкость цифрового фотоизображения. В матрицах современных цифровых фотоаппаратов число пикселей доходит до 3-4 и даже 7 миллионов (мегапикселей).

Цифровой фотоаппарат снабжен дисплеем, на котором сделанный снимок появляется сразу же после нажатия кнопки (рис. 6.22). Никакого проявления и закрепления изображения при этом не требуется. Если снимок не понравился, его можно "стереть" и на его место поместить новый. Единственное, что в цифровом фотоаппарате осталось от традиционной фотографии, - это объектив и камера-обскура, в которой помещается светочувствительная ПЗС-матрица.

Рис. 6.22. Цифровой фотоаппарат

В цифровой фотографии полностью исключается использование светочувствительных материалов с солями дефицитного серебра, существующих уже более 100 лет!

Еще одно преимущество цифровых фотокамер - это возможность делать не только фотографии, но и снимать короткие видеосюжеты длительностью несколько минут, причем со звуком. Для этого большая часть цифровых фотокамер снабжается встроенным микрофоном.

Качество "цифровых" снимков быстро догоняет качество обычных. Можно смело предположить, что в ближайшие годы цифровая фотография полностью вытеснит традиционную.

Такие носители информации, как бумага, перфолента и перфокарта, грампластинка, магнитная пленка, фотографическая бумага и кинопленка, были самыми распространенными в середине XX века.

Цифровое кино

За последние годы бурно развивается цифровое кино. Цифровой кинематограф - это процесс производства, распространения и демонстрации кинофильма в кинотеатре на основе цифровых технологий без применения традиционной кинопленки. Съемка цифровых кинофильмов ведется с помощью высококачественных цифровых видеокамер, а демонстрация - с помощью цифровых видеопроекторов, полностью заменяющих съемочные кинокамеры и кинопроекторы. Цифровые жидкокристаллические видеопроекторы применяются и в домашних кинотеатрах.

С момента появления около 30 лет назад первого видеомагнитофона замена традиционной 35-мм кинопленки на систему электронной цифровой проекции стала лишь вопросом времени. Системы цифровой проекции кинофильмов уже появились в кинотеатрах, качество цифровой проекции сравнялось с качеством традиционного пленочного, а во многих случаях даже превзошло качество обыкновенной тиражной копии кинофильма. Для киностудий - цифровое кино обеспечивает одинаково высокое качество изображения и звука кинофильма как в студии, так и в кинотеатре. Зрители видят фильм именно так, как это задумал режиссер. Именно благодаря этим возможностям цифрового кино многие ведущие кинорежиссеры, такие как Джордж Лукас, активно пропагандируют цифровые технологии. Есть у цифрового кино и противники среди кинорежиссеров, которые заявляют, что никогда не откажутся от использования кинопленки. Это напоминает время перехода от немого кино к звуковому, когда даже Чарли Чаплин не хотел переходить к использованию звука, но затем все-таки начал снимать звуковые фильмы.

Внедрение цифрового кинематографа позволяет только за счет тиражирования фильмов сэкономить более 1 млрд долларов для мировой киноиндустрии. Технология цифрового кино значительно увеличивает защиту кинофильма от пиратства - можно применять для защиты методы шифрования, используемые в банковской сфере и системах национальной безопасности. Цифровой кинематограф позволяет организовывать доставку фильма в любой уголок планеты с помощью спутниковых систем, тем самым обеспечивая одновременно сотни и тысячи кинотеатров мира премьерными кинофильмами.

Для владельцев кинотеатров цифровые системы позволяют наряду с традиционными фильмами демонстрировать на большом киноэкране:

• спортивные программы (футбол, хоккей, "Формула-1", бокс и др.);
• концерты (грандиозные шоу, рок-фестивали, мюзиклы, оперы и т.д.);
• прямые трансляции важных событий (чемпионаты мира, извержения вулканов, партийные съезды и т.д.).

В нашей стране благодаря системам цифрового кинематографа становится возможно "доставить" любой фильм, любую программу в самый отдаленный кинотеатр, будь он на Дальнем Востоке или на Крайнем Севере.

Для кинозрителей - цифровое кино обеспечивает одинаково высокое качество демонстрации фильмов как в день премьеры, так и после сотен просмотров. Ведь у цифрового изображения не бывает царапин и грязи, потери кадров при обрыве пленки, дрожания картинки и выцветания цветов.