Мультимедиа устройства

MIDI клавиатура

MIDI (англ. Musical Instrument Digital Interface - цифровой интерфейс музыкальных инструментов) - стандарт на аппаратуру и программное обеспечение, позволяющее воспроизводить (и записывать) музыку путем выполнения/записи специальных команд, а также формат файлов, содержащих такие команды. Воспроизводящее устройство или программа называется синтезатором (секвенсором) MIDI и фактически является автоматическим музыкальным инструментом.

Стандарт на аппаратуру и программное обеспечение

Описывает аппаратный интерфейс, который позволяет соединять электронные музыкальные инструменты и компьютеры различных производителей, описывает протоколы связи для передачи данных от одного устройства к другому. = MIDI -устройства могут взаимодействовать с программными = приложениями, используя коммуникационный протокол MIDI. = Используя соответствующий программный MIDI -секвенсор, - внешние MIDI -устройства могут посылать информацию на синтезатор звуковой карты. MIDI базируется на пакетах данных, каждый из которых соответствует MIDI -событию (англ. MIDI-events ), от нажатия клавиши до простой паузы, эти события разделяются по каналам.

Формат музыкальных файлов

В отличие от других форматов, MIDI хранит не оцифрованный звук, а наборы команд, которые могут воспроизводиться по-разному в зависимости от устройства воспроизведения. Кроме того файл миди может хранить текст.

Стандартный MIDI файл (SMF v Standard MIDI FIle) - это специально разработанный формат файлов, предназначенный для хранения данных, записываемых и/или исполняемых секвенсором, секвенсор может быть как программой для компьютера, так и аппаратно выполненным модулем.

MIDI-контроллер - устройство, преобразующее определенный физический процесс в поток из набора цифровых команд. Под физическим процессом можно подразумевать все, что угодно - от нажатия пальцем на клавишу до поворота ручки громкости. Полученный поток команд передается посредством протокола MIDI другим устройствам - компьютеру, аппаратным сэмплерам, синтезаторам или внешним секвенсорам и расшифровывается там определенным образом.

Наиболее распространенным типом MIDI -контроллера является MIDI -клавиатура - электронный аналог клавиатуры фортепиано. Также существует множество других типов контроллеров - панели с наборами ручек, датчики для электрогитары и специальные MIDI -гитары, электронные ударные установки, другие инструменты (например, баян, аккордеон или континуум).

MIDI-клавиатура -электронная клавиатура фортепиано с опциональными дополнительными органами управления - в частности кнопками и фейдерами, на которые пользователь может назначить, например, различные параметры виртуальных синтезаторов.

MIDI -клавиатуры могут иметь различное количество клавиш и другие особенности. Важными характеристиками MIDI -клавиатур являются возможность определения силы нажатия на клавишу и реализация механизма клавиш, обеспечивающего обратную тактильную связь.

Цифровые камеры

Цифровой фотоаппарат - устройство, являющееся разновидностью фотоаппарата, в котором светочувствительным материалом является матрица или несколько матриц, состоящая из отдельных пикселей, сигнал с которых представляется, обрабатывается и хранится в самом аппарате в цифровом виде.

Цифровой фотоаппарат можно разделить на три части. Первая составляющая - оптическая система, состоящая из объектива и затвора. Вторая часть - это регистратор изображения. Третья предназначена для хранения отснятых кадров.

В обычном фотоаппарате функции второй и третьей составляющих выполняет пленка, а в цифровом для этого используются два разных устройства. Для регистрации изображения используется электронно-оптический преобразователь, а для хранения - флэш-память.

Электронно-оптический преобразователь ООП - прибор, преобразующий световой поток в электрический сигнал. Характеризуется разрешением - количеством точек по вертикали и горизонтали, а также соотношением сигнал/шум.

Классификация

• Студийные камеры предназначены для стационарной съемки в специально отведенном для этого помещении - фотостудии.
• Полевые камеры предназначены для эксплуатации в разных условиях освещения, а объекты съемки могут быть самыми разнообразными, важное значение имеет широкий диапазон выдержки и диафрагмы, а также наличие встроенной вспышки.

Фотоаппараты со встроенной оптикой (любительские)

Компактные ("мыльница" традиционных размеров). Характеризуются малыми размерами и весом. Малый физический размер матрицы означает низкую чувствительность или высокий уровень шумов. Также этот тип камер обычно отличает отсутствие или недостаточная гибкость ручных настроек экспозиции.

Сверхкомпактные, миниатюрные. Отличаются не только размерами, но часто и отсутствием видоискателя и экрана.

Встроенные в другие устройства. Отличаются отсутствием собственных органов управления.

Псевдозеркальные - внешним видом напоминают зеркальную камеру, а также, как правило, помимо цифрового дисплея, оснащены видо искателем -глазком. Изображение в видоискателе такого аппарата формируется на отдельном цифровом экране, или на поворачивающемся основном экране. Как правило, имеют резьбу на объективе для присоединения насадок и светофильтров (пример - Konica Minolta серия моделей Z ).

Полузеркалка - жаргонный термин, описывающий класс аппаратов, в которых имеется наводка по матовому стеклу через съемочный объектив, однако нет возможности менять объектив. В таких аппаратах оптическая схема содержит светоделительную призму, которая направляет от 10 до 50 % светового потока на матовое стекло, а остальное передается на матрицу (примеры - Olympus E-10, E-20 ).

Камеры со сменной оптикой (профессиональные):

• Цифровые зеркальные фотоаппараты
• Цифровые дальномерные фотоаппараты

Устройство цифрового фотоаппарата

История развития фототехники привела к тому, что были выработаны определенные стандарты на интерфейс между фотографом и используемой им фототехникой. В результате цифровые фотоаппараты в большинстве своих внешних черт и органах управления повторяют наиболее совершенные модели пленочной техники. Принципиальное различие оказывается в "начинке" аппарата, в технологиях фиксации и последующей обработки изображения.

Основные элементы цифрового фотоаппарата

Матрица или светочувствительная матрица - специализированная аналоговая или цифро-аналоговая интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных элементов - фотодиодов.

Предназначена для преобразования спроецированного на нее 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.

Характеристики матриц

Светочувствительность, отношение сигнал-шум и физический размер пикселя однозначно взаимосвязаны (для матриц, созданных по одной и той же технологии). Чем больше физический размер пикселя, тем больше получаемое соотношение сигнал-шум при заданной чувствительности, или тем выше чувствительность при заданном соотношении сигнал-шум. Физический размер матрицы и ее разрешение однозначно определяют размер пикселя.

Пиксел (в разговорной речи пиксель, иногда пэл, англ. pixel, pel - сокращение от picture element или picture сell - элемент изображения) или элиз (редкоиспользуемый русский вариант термина) - наименьший логический элемент двумерного цифрового изображения в растровой графике. Пиксел представляет собой неделимый объект прямоугольной, обычно квадратной, или круглой формы, обладающий определенным цветом. Растровое компьютерное изображение состоит из пикселов, расположенных по строкам и столбцам.

Объектив - оптическое устройство, проецирующее изображение на плоскость. В оптике рассматривается, как равнозначное собирающей линзе. Обычно объектив состоит из набора линз (в некоторых объективах - и зеркал), рассчитанных для взаимной компенсации аберраций и собранных в единую систему внутри оправы.

Характеристики объективов

• Главное фокусное расстояние (и возможность его изменения);
• Максимальное относительное отверстие (светосила);
• Уровень и характер оптических искажений (аберраций);
• Разрешающая способность
• Тип байонета или диаметр резьбы для крепления к камере для съемных объективов

Затвор

Цифровые камеры оснащены электронным эквивалентом затвора, который встроен в матрицу и выполняет работу, аналогичную механическому. В более дорогих камерах вмонтированы два затвора, и механический служит для предотвращения попадания на сенсор света после окончания времени выдержки, что позволяет избежать появления артефактов ореола, частично блюминга и смазывания.

В некоторых цифровых фотоаппаратах при нажатии клавиши затвора наполовину происходит срабатывание систем автоматики. Автофокус и система определения экспозиции фиксируют параметры съемки и ждут полного нажатия. При полном нажатии клавиши спусковой кнопки:

• в незеркальных цифровых аппаратах
• механический затвор (при наличии) закрывается;
• происходит сброс заряда в ячейках матрицы
• механический затвор открывается на время экспонирования.
• механический затвор закрывается.
• происходит считывание кадра из матрицы
• механический затвор открывается
• матрица переходит в режим Live View.
• в зеркальном цифровом аппарате (без или при выключенном
• режиме Live View )
• поднимается зеркало, срабатывает "прыгающая" диафрагма
• включается ранее выключенная матрица
• открывается на время экспонирования механический затвор
• закрывается мех затвор
• опускается зеркало, открывается диафрагма
• происходит считывание и обработка кадра из матрицы

Видоискатель, Визир, Визирное устройство - Видоискатель - элемент фотоаппарата, показывающий границы будущего снимка и в некоторых случаях резкость и параметры съемки. На бытовых цифровых фотоаппаратах в качестве видоискателя используются ЖК экраны (на зеркалках в режиме LiveView и на "мыльницах") и различные виды оптических видоискателей.

Процессор

Процессоры в цифровых фотоаппаратах выполняют следующие функции:

• управление работой затвора;
• управление объективом в автоматическом и ручном режимах съемки;
• выбор баланса белого, измерение освещенности объекта, определение экспопары, выбор цветовой температуры;
• управление работой вспышки;
• управление брекетингом - возможностью серийной съемки (обычно сериями по 3 или 10 кадров);
• управление специальными эффектами из имеющегося набора (сепия, черно-белая съемка, устранение эффекта красных глаз и др.);
• формирование и выдачи на дисплей информации о выбранных режимах съемки, настройках, самого изображения и т. д.

Карта памяти

Карта памяти - носитель информации, который обеспечивает длительное хранение данных большого объема, в том числе изображений, получаемых цифровым фотоаппаратом.

Разъемы и интерфейсы

Внешний интерфейс подключения к компьютеру общего назначения имеется практически во всех цифровых камерах. На сегодня (2008) самым распространенным из них является USB. Также применяются специальные виды разъемов для подключения к телевизору или принтеру. Появились первые модели фотокамер с беспроводными интерфейсами.

Работа цифрового фотоаппарата

До нажатия клавиши затвора в зеркальных фотоаппаратах между объективом и матрицей расположено зеркало, отражаясь от которого, свет попадает в видоискатель. В незеркальных фотоаппаратах и зеркальных фотоаппаратах в режиме Live View свет из объектива падает на матрицу, при этом на ЖК экран выводится изображение, сформированное на матрице. В некоторых фотоаппаратах при этом может происходить автоматическая фокусировка.

При неполном нажатии клавиши затвора (если такой режим предусмотрен) происходит выбор всех автоматически выбираемых параметров съемки (фокусировка, определение экспопары, чувствительности фотоматериала ( ISO ) и т. д.).

При полном нажатии происходит съемка кадра, и считывание информации с матрицы во встроенную память фотоаппарата (буфер). Далее производится обработка полученных данных процессором с учетом установленных параметров коррекции экспозиции, ISO, баланса белого и др., после чего данные сжимаются в формат JPEG и сохраняются на флэш-карту. При съемке в формат RAW данные сохраняются на флэш-карту без обработки процессором (возможна коррекция битых пикселей и сжатие алгоритмом без потерь). Так как запись на флэш-карту изображения занимает достаточно большое количество времени, многие фотоаппараты позволяют снимать следующий кадр до окончания записи предыдущего на флэш-карту, если в буфере есть свободное место.