Цифровые фотокамеры

В последнее время широкое распространение получают цифровые фото- и кинокамеры, что связано с появлением и развитием флэш-памяти и ПЗС (приборов с зарядовой связью). Такие камеры можно рассматривать как своеобразные периферийные устройства, подключаемые к компьютеру для ввода в него изображений (снимков) для последующей обработки или простого хранения и просмотра. Кроме того, в последнее время многие ноутбуки оборудуют web-камерами – специальными кинокамерами невысокого разрешения, устанавливаемыми перед экраном.

Слайд 6. Схема цифровой фотокамеры

О – объектив: Д – диафрагма: З – затвор: Р – регистратор изображений.

Цифровая фотокамера состоит из трех частей: оптической (объектива О, диафрагмы Д, затвора 3), предназначенной для создания изображения фотографируемого объекта, регистратора изображения Р и памяти для его сохранения. В пленочных камерах функции регистрации изображения и его сохранения выполняет фотопленка. Но в цифровых фотокамерах – разные по конструкции и принципам действия устройства. Для регистрации изображения используется специальная матрица, состоящая из ПЗС или КМОП транзисторов, а сохранение снимка осуществляется во флэш-памяти камеры. Для передачи в компьютер и последующего просмотра и обработки отснятых снимков эту память необходимо подключить к компьютеру, например через интерфейс USB. Однако современные фотокамеры обладают очень высоким разрешением, поэтому, чтобы смягчить требования к памяти, перед сохранением снимка он подвергается процедуре сжатия. В зеркальных фотокамерах возможно сохранение снимков без сжатия.

Объектив, диафрагма и затвор цифровой камеры мало отличаются от используемых в пленочных камерах. Но вместо пленки изображение фиксируется на матрице, состоящей из множества светочувствительных элементов. Матрица ПЗС элементов состоит из подложки, изготовленной из монокристаллического полупроводникового материала, изолирующего слоя окисла, покрывающего подложку, и набора металлических проводников-электродов, к которым подводится электрический ток. В момент съемки засветка матрицы приводит к изменению тока в проводниках, т. е. каждая ячейка светочувствительной матрицы реагирует на интенсивность засветки. Изменения тока считываются электроникой камеры и полученное на поверхности светочувствительной матрицы изображение запоминается во флэш-памяти. В настоящее время такие сенсорные матрицы из ПЗС элементов используются в подавляющем большинстве фотокамер, хотя изготовление таких матриц довольно трудоемко. Структура матрицы из ПЗС элементов приведена на слайде 7. Считывание состояния ПЗС элементов осуществляется последовательно.

Дата добавления: 2015-05-09