Transcript 5.2.1_Budowa i zas działania ap cyfrowego

Urządzenia techniki komputerowej
Identyfikacja i charakteryzowanie
urządzeń zewnętrznych komputera
Budowa, zasada działania i podstawowe parametry
cyfrowego aparatu fotograficznego
Cele
W toku lekcji:
• Poznasz zasadę działania cyfrowego aparatu
fotograficznego
• Poznasz podstawowe elementy budowy
cyfrowego aparatu fotograficznego
• Nauczysz się transferować zdjęcia z aparatu
do komputera
2
Agenda
• Najważniejsze elementy i parametry aparatu
• Interfejsy i inne elementy aparatu cyfrowego
3
Agenda
• Najważniejsze elementy i parametry aparatu
• Interfejsy i inne elementy aparatu cyfrowego
4
Najważniejsze elementy i parametry aparatu
Podstawowe elementy aparatu cyfrowego
• Matryca światłoczuła
• Układ optyczny (obiektyw)
• Procesor sygnałowy
5
Najważniejsze elementy i parametry aparatu
•
•
•
•
•
6
Matryca światłoczuła
Zwykle w technologii CCD, najlepsze aparaty
CMOS
Składa się z milionów komórek
Światło padające na komórkę jest przetwarzane
na ładunek elektryczny
Pomiar napięcia w komórce daje informację o
natężeniu światła padającego na element –
można stąd uzyskać informację o kolorze punktu
Tą informację zamienia się na liczbę opisującą
punkt na zdjęciu
Najważniejsze elementy i parametry aparatu
Matryca światłoczuła CCD
Zestaw filtrów
Soczewki
Matrycy z elementami
światłoczułymi
7
Najważniejsze elementy i parametry aparatu
Parametry matrycy
• Rozdzielczość (w milionach pikseli - MP) - duża
rozdzielczość:
– Stwarza większe możliwości dalszej obróbki zdjęcia
– Umożliwia wykonanie wydruku w większych rozmiarach
Rozdzielczość
8
Rozmiar wydruku
150 dpi
(średnia jakość)
Rozmiar wydruku
300 dpi
(dobra jakość)
5 MP 2560x1920
4 MP 2240x1680
43x32 cm
38x28 cm
21x16 cm
19x14 cm
3 MP 2048x1536
1 MP 1200x900
34x26 cm
20x15 cm
17x13 cm
10x7 cm
Najważniejsze elementy i parametry aparatu
Parametry matrycy
• Rozdzielczości w aparatach cyfrowych:
– Z każdym dniem coraz większe
– Obecnie wahają się od 1 MP do 40+ MP
– Popularne aparaty: 3 MP do 8 MP
• Łyżka dziegciu:
– Najtańsza klisza odwzorowuje z dokładnością ok. 8 MP
– Solidny slajd – ok. 12 MP
9
Najważniejsze elementy i parametry aparatu
Parametry matrycy
• Przekątna matrycy
– Większa przekątna – większy odstęp między komórkami
matrycy
– Większy odstęp – mniejsze wzajemne oddziaływanie
komórek na siebie – mniejsze zakłócenia (szumy)
• Typowe przekątne 1/3 (proste aparaty – 4/3 cala
(aparaty wyższej jakości)
10
Najważniejsze elementy i parametry aparatu
Parametry matrycy
• Czułość matrycy
– Zwykle można ją regulować w pewnym zakresie
– Podobnie jak dla filmów w aparatach analogowych
wyrażona w skali 75 – 800 ISO
– Prawidłowa ekspozycja matrycy 200 ISO wymaga 2 razy
mniej światła niż 100 ISO
• Większe wartości np. 400 ISO
– Lepsze zdjęcia w ciemności
– Większe szumy (niekiedy psujące cały efekt)
11
Najważniejsze elementy i parametry aparatu
Obiektyw
• Układ 5-9 soczewek: 2-3 do odwzorowania obrazów na
powierzchni światłoczułej, pozostałe do korygowania
zniekształceń
• Istotne parametry:
– Ogniskowa – odległość między środkiem obiektywu a
powierzchnią światłoczułą
 Określa szerokość planu
 Wraz ze skracaniem wzrasta szerokość planu
– Jasność – wielkość światła przenikającego przez obiektyw do
czujnika optycznego
 Oznaczona symbolem f/n - np.f/2.8
 Im niższa wartość, tym większa szansa na dobre zdjęcie w ciemnym
otoczeniu
 Dobre obiektywy są jasne (mają niską wartość tego parametru np.
f/2)
12
Najważniejsze elementy i parametry aparatu
Obiektyw
• Dwa zasadnicze rodzaje:
– O stałej ogniskowej:
 Kiepskie w tanich i prostych aparatach
 Bardzo drogie w profesjonalnych i niebotycznie drogich
aparatach (ale niemal wolne od zniekształceń)
– O zmiennej ogniskowej (zoom)
 Ważny parametr mówiący o zdolności przybliżania obrazów
(im większy tym lepiej)
 Wraz ze wzrostem ogniskowej maleje jasność obiektywu
 Obiektywy z zoomem są bardziej praktyczne w codziennym
użyciu ale powodują większe zniekształcenia, niż
profesjonalne obiektywy o stałej ogniskowej
13
Najważniejsze elementy i parametry aparatu
Obiektyw
• Jak czytać oznaczenia – przykład:
„7.3-29.2mm 1:2.8-4.1”
• Obiektyw o zmiennej ogniskowej
–
–
–
–
–
14
Minimalna ogniskowa 7.3
Maksymalna ogniskowa 29.2
Zoom: 4 krotny (7.3 * 4 = 29.2)
Jasność przy minimalnej ognisowej: f/2.8
Jasność przy maksymalnej ognisowej: f/4.1
Najważniejsze elementy i parametry aparatu
•
•
•
•
15
Obiektyw
Przysłona – układ blaszek wbudowany w
obiektyw i regulujący ilość wpuszczanego światła
Oznaczona symbolem f/n, gdzie n jest tzw.
Liczbą przysłonową: f/2, f/2.8, f/4, f5.6, f/8, f/11,
f/16 itd...
Zmiana przysłony o jedną działkę w dół (np. z
f/5.6 na f/4 podwaja ilość światła wpuszczanego
przez obiektyw
Największy otwór przysłony np. 2.8 to jasność
obiektywu
Najważniejsze elementy i parametry aparatu
•
•
•
•
Obiektyw
Migawka – element regulujący czas przez jaki
światło pada na powierzchnię światłoczułą (czas
naświetlania)
Typowe wartości: 1/500, 1/250, 1/125, 1/60,
1/30, 1/15 sekundy
Dobre aparaty nawet 1/4000 sekundy
W słabych aparatach brak elementu
mechanicznego
– Dane z matrycy są odczytywane przez określony czas
– Daje niską jakość w porównaniu z migawką
mechaniczną
16
Najważniejsze elementy i parametry aparatu
Procesor sygnałowy
• Realizuje wszystkie obliczenia związane z
tworzeniem i przekształcaniem obrazu np.:
– Przeprowadza kompresję do postaci jpg
– Usuwa szumy
– Steruje parametrami pracy dla programów
tematycznych (np. fotografowania nocnego)
17
Agenda
• Najważniejsze elementy i parametry aparatu
• Interfejsy i inne elementy aparatu cyfrowego
18
Interfejsy i inne elementy aparatu cyfrowego
Interfejsy komunikacyjne
Przykłady:
• USB lub FireWire
• Wyjście na telewizor
• Czujnik sygnału pilota
Komunikacja z komputerem:
• Karta pamięci wykrywana jak PenDrive
• Niekiedy własny protokół komunikacji i
sterowniki (np. aparaty Canon)
19
Interfejsy i inne elementy aparatu cyfrowego
•
•
•
•
•
•
•
•
•
20
Inne elementy aparatu cyfrowego
Spust migawki
Kolorowy panel LCD
Wizjer
Światłomierz
Pokrętło trybów pracy
Przycisk(i) nawigacji po systemie
Lampa błyskowa
Mocowanie zewnętrznej lampy błyskowej i
statywu
Mikrofon, Baterie, Karty Pamięci ...
Interfejsy i inne elementy aparatu cyfrowego
Akcesoria
•
•
•
•
•
•
•
21
Karty Pamięci
Akumulatory
Mikrofon
Statyw
Zewnętrzna lampa błyskowa
Filtry
.....
Ćwiczenie
22
Ćwiczenie
• Wykonaj kilka zdjęć aparatem cyfrowym w trybie
automatycznym
• Przygotuj płytkę ze sterownikami do aparatu i
oprogramowaniem
• Zainstaluj oprogramowanie i sterowniki
• Podłącz i skonfiguruj aparat
• Skopiuj zdjęcia do komputera
23
Podsumowanie
W toku lekcji:
• Poznałeś zasadę działania cyfrowego aparatu
fotograficznego
• Poznałeś podstawowe elementy budowy
cyfrowego aparatu fotograficznego
• Nauczyłeś się transferować zdjęcia z aparatu do
komputera
24
Pytania
25