Датчики изображения

Формат Видео Высокой Четкости (high definition video - HDV) представляет собой комбинацию технологий HD и DV. В формате HDV, видеосигналы высокого разрешения записываются с использованием MPEG2-компрессии (HD-MPEG) на обычную кассету mini-DV.

Рекордер HDV ведет запись с постоянной скоростью передачи. В режиме HDV-1 (720p) скорость передачи составляет 19 Мбит/с, в HDV-2 (1080i) - 25 Мбит/с. Сгенерированные данные могут передаваться в реальном времени через кабель FireWire на компьютер (настольный или ноутбук) для последующего монтажа.

	720p (HDV-1)	1080i (HDV-2)
Носитель данных	Кассета DV	Кассета DV
Разрешение/ частота кадров	720/25p, 720/50p, 720/30p, 720/60p	1080/50i и 1080/60i
Эффективное число пикселей	1280 x 720	1440 x 1080
Относительная ширина экрана	16: 9	16: 9
Сжатие	MPEG2@H-14	MPEG2@H-14
Частота дискретизации	75.25 MHz	55.6875 MHz
Схема цветовой дискретизации	4:2:0	4:2:0
Ка вантование	8 бит	8 бит
Скорость передачи данных	19 Мбит/с	25 Мбит/с

Датчики изображения типа CCD или CMOS представляют собой матрицы, или чипы, состоящие из индивидуальных пикселей, каждый из которых в зависимости от падающего на них светового потока вырабатывает определенное аналоговое напряжение (заряд), преобразуемое затем в цифровую величину. Таким образом, съемка в своей основе - всегда аналоговый процесс, поскольку любые средства цифровой съемки всегда имеют аналоговые компоненты. С теоретической точки зрения, процесс можно сравнить с цифровым сканированием кинофильма на пленке, заключающимся в оцифровке аналогового сигнала яркости, хотя конечно, результаты фотохимического и электронного процесса будут различаться по эстетическому воздействию на зрителя.

CMOS

Сокращение CMOS расшифровывается как "Complementary metal oxide semiconductors" т.е. "комплементарные метал-оксидные полупроводники". Высокодинамичные светоприемные CMOS-устройства состоят из комплементарных (дополняющих друг друга) пар метало-оксидных полупроводниковых транзисторов с низким энергопотреблением, высокой скоростью действия и нечувствительностью к колебаниям напряжения питания. Каждый светочувствительный пиксель имеет свой "собственный" CMOS-транзистор, который управляет зарядовым потоком и обеспечивает индивидуальный съем данных, предотвращая тем самым эффект "смаза". Кроме того, что CMOS-устройства обеспечивают самое высокое на сегодня разрешение, чипы на основе полупроводников гарантируют исключительную достоверность цветопередачи и контрастности. Размер кадра CMOS-матрицы может соответствовать размеру кадра на 35 - мм пленке, давая возможность использовать те же самые объективы класса prime, объективы с переменным фокусным расстоянием и специальные объективы, которые могут использоваться на 35 - мм кинокамерах. Наряду с этим форматом, возможны чипы меньшего размера на 1/3 дюйма, или формата 1/2".

CCD

CCD-датчик (Charge Coupled Device, или Устройство с Зарядовой Связью (ПЗС)) представляет собой чип, в котором заряды, накапливаемые на пикселях, снимаются строка за строкой посредством некоего "зарядового ковшика". CCD матрицы характеризуются очень высокой светочувствительностью и очень малым фоновым шумом. Однако в случае слишком сильного светового потока, излишний заряд может "расплескиваться" за пределы "ковшика", чем объясняется проявление столь досаждающего эффекта "смаза". Размер кадра обычного 2/3-дюймового CCD-чипа для HD-камер составляет 9.6 x 5.4 миллиметра. В соответствии с различными технологиями считывания с CCD-чипов, приведем объяснения нескольких обозначений: IT = Interline-Transfer (строчный перенос заряда), FT = Frame-Transfer (кадровый перенос заряда), FIT = Frame-Interline-Transfer (строчно-кадровый перенос).

Исходные выходные сигналы изображения с трех CCD-матриц в камере представляет собой, как правило, сигналы трех основных цветов RGB (красный, зеленый, голубой). Указанные сигналы преобразуются затем внутри системы в компонентные сигналы YUV, где Y есть сигнал яркости, а U и V - цветоразностные сигналы (сигналы цветности). Компоненты YUV вычисляются на основе компонент RGB по формуле: