מצלמה דיגיטלית. היסטוריה של המצאות וייצור

ספריה טכנית בחינם

היסטוריה של טכנולוגיה, טכנולוגיה, אובייקטים מסביב לנו
ספרייה חינם / מדריך / ההיסטוריה של הטכנולוגיה, הטכנולוגיה, החפצים סביבנו

מצלמה דיגיטלית. היסטוריה של המצאות וייצור

ההיסטוריה של הטכנולוגיה, הטכנולוגיה, החפצים סביבנו

מדריך / ההיסטוריה של הטכנולוגיה, הטכנולוגיה, החפצים סביבנו

הערות למאמר

בשנת 1989 ייצר מפעל Svema את המנה האחרונה של סרט חובבים 8 מ"מ, לפני חמש שנים נסגרה המעבדה האחרונה לפיתוח סרט זה, וקצת אחר כך נעלמו מהמכירה כל הכימיקלים הדרושים... כך, לנגד עינינו, עידן הצילומים הביתיים הסתיים ועידן הווידאו החובבים הגיע. נראה שאותו גורל מחכה לתמונה האהובה עליך בקרוב.

ההתקדמות האחרונה ביצירת מצלמות דיגיטליות אלקטרוניות איכותיות וכבר לא מאוד יקרות משכנעות זאת.

כשמגיעים למפגש השנתי של חברים לכיתה שהתאספו מכל הארץ, ניתן להשיג מצלמה דיגיטלית שנראית כמו מצלמה רגילה ולצלם שניים עד שלושה תריסר תמונות. עם זאת, אם יש לך ספקות לגבי ההרכב של צילום קבוצתי, אתה יכול להחליט במהירות אם לצלם מחדש את הסצנה הזו. כדי לעשות זאת, פשוט הסתכלו על המסגרת בצג הקריסטל הנוזלי המובנה בדופן האחורית של המצלמה.

וכשתחזרו הביתה, תוכלו להוציא מהמצלמה את דיסק הזיכרון בגודל כרטיס האשראי ולהכניסו למחשב הנייד שלכם כדי לבדוק את איכות התמונות בגודל מלא ובצבע על המסך שלו. אתה יכול גם לערוך את התמונות שלך כאן. להבהיר חלק, להוסיף גוונים חמים לאחרים, ולשנות את קנה המידה עבור אחרים. לשם כך, נעשה שימוש בתוכנת עיבוד גרפיקה. אם תרצו, תוכלו לשלוח תמונה מיד לכל חבר לכיתה לשעבר...

האמור לעיל אינו עוד פנטזיה. כתוצאה מכך, הצלם נשאר עם הכישורים הישנים, אולי, רק מניפולציות עם העדשה ולחיצה על התריס. ועוד איך, אם אנחנו מדברים על שינוי עצם מהות המידע של הצילום – המעבר מתהליכים אנלוגיים של השגה ועיבוד תמונות לדיגיטליים?

מצלמה דיגיטלית Canon EOS 5D Mark III

אגב, עד לאחרונה מעבר כזה לא נראה בלתי נמנע גם כאשר ה"פוטוכימיה" הוחלפה באלקטרוניקה. עד לאחרונה, חברות רבות גם ראו בהקלטת וידאו מגנטית בפורמט טלוויזיה, כלומר תהליך אנלוגי, בסיס טכני של ממש לצילום אלקטרוני. והם לא סתם ספרו, אלא שיחררו מכשירים פונקציונליים לחלוטין על בסיס זה.

השביל למצלמה הדיגיטלית המודרנית היה טיפוס עיקש בשביל לפעמים די סלעי. הראשונים היו מכשירים עם יצירת תמונות על מטריצת CCD ולאחר מכן הקלטה אנלוגית על סרט מגנטי - כמו מצלמות וידאו. התמונות שהתקבלו הועתקו לאחר מכן לתקליטון וידאו מיוחד.

מכשירים היוצרים ומאחסנים תמונה בפורמט דיגיטלי "מחשב בלבד" נוצרו בתחילת שנות ה-1990. הם השתמשו באותם אלמנטים של מחשבים כמו "מחשב נייד" ומחשב נייד. עשויות בצורה של לוחות מלבניים בגודל כרטיס אשראי, עם מחברים בקצה, הם מוכנסים ליציאות מיוחדות של מחשבים שצוינו. בנוסף לחסימות זיכרון נוספות, אלה יכולים להיות, למשל, מכשירים כמו מודם פקס, דיסק קשיח, כרטיס קול. הירידה המתמדת בעלות האלמנטים וההתקנים של הזיכרון הדיגיטלי עם עלייה בקיבולת הספציפית שלהם, הוזלת עלות הדיסקים, ההתקדמות המהירה בשיטות העיבוד והדחיסה של קבצי וידאו וכו' - כל זה עשה לבסוף המכשיר הדיגיטלי "הבסיסי" בתחום זה - מחשב, ולא מקליט וידאו, ולא טלוויזיה.

נקודת המפנה האמיתית בצילום דיגיטלי התרחשה באוגוסט 1997, כאשר Fuijtsu Microelectronics - Fujitsu ו-Sierra Imaging - Sierra חתמו על הסכם לפיתוח משותף בתחום ייצור מעגלי הדמיה דיגיטלית. במסגרת הסכם זה, Fujitsu סיפקה את משפחת מעבדי ה-PISC שלה, וסיירה הציעה לפתח את כל ה"צנרת" - ערכת השבבים - "לוח האם", כלומר לשלב את כל הבקרים הדרושים, כמו גם כלי פיתוח ולספק את התוכנה שלה. (מומחה לתמונה). בנוסף, סיירה לקחה על עצמה את האחריות לשיווק, הפצה ותמיכה בפתרון טכני זה.

ההסכם המשותף הוביל ליצירת חבילת חומרה ותוכנה מלאה לתכנון והטמעה של מצלמות דיגיטליות. כתוצאה מכך, שוק המצלמות הדיגיטליות הוכפל מדי שנה ועד סוף המאה עלה על עשרה מיליון מכשירים בשנה.

באותה תקופה רק סיירה הציעה ללקוחות פתרון אחד עם כל הרכיבים האלקטרוניים הדרושים ליצירת מצלמות דיגיטליות וממשיכה להוביל בתחום זה עד היום.

מעתה ואילך, אין ספק שהפופולריות של המצלמות הדיגיטליות תצמח כמו מפולת שלגים. באותו אופן כמו בתקופתו, בשנות השמונים של המאה ה-1880, לאחר המעבר מלוחות צילום זכוכית יקרים ולא נוחים לסרט צילום קל וזול, החל הצילום המסורתי לכבוש במהירות את ההמונים.

כיום, המצלמה הדיגיטלית היא לא רק המקבילה הדיגיטלית של מצלמת סרטים. זה יכול לבצע פונקציות אחרות שאפילו לא היית מצפה ממצלמת סרטים. מצלמה דיגיטלית היא למעשה יותר כמו אספן מדיה או אמצעי אחסון מולטימדיה. אתה יכול לקחת אותו איתך כדי לצלם תמונות, להקליט קול, להזיז חפצים, אפילו למחשבות.

"תסתכל מקרוב על מצלמה דיגיטלית, ואפילו יותר טוב, תפתח אותה ותראה מה יש בתוכה", מייעץ אולג טטרניקוב במאמרו ב-Computer Press, "ותראה שזו לא יותר מצלמה מאשר מחשב. מכונת כתיבה. אפילו הפוטנציאל הצילומי שמסתירה "קופסת סבון" דיגיטלית בנאלית יכול לחרוג משמעותית מהיכולות של מצלמות סרטים רציניות. תשפטו בעצמכם - גודל אפילו פריים בפורמט קטן על סרט 24x36 מ"מ חורג משמעותית מגודל מטריצות CCD. , וככל שגודל התמונה גדול יותר, כך קשה יותר לפתח עדשה לא מעוותת בעלת צמצם מספיק עבורה. לדוגמה, לרוב מצלמות ה-CCD של המצלמות הדיגיטליות החובבים יש אלכסון של 1/3", או 8,5 מילימטרים. לכן, " רגיל" (כלומר, שווה ערך לעדשת 50 מ"מ במצלמות סרט 35 מ"מ) עבור מטריצה כזו תהיה עדשה בעלת אורך מוקד של 9 מילימטר בלבד. כדי שלעדשה כזו תהיה צמצם יחסי,למשל F/2, קוטר העדשה צריך להיות שווה בהתאמה ל-4,5 מילימטרים, ולמצלמת 35 מ"מ - 25 מילימטרים. לכן, למשל, כדי ליישם הבדל משמעותי באורך המוקד עבור מצלמת 35 מ"מ קונבנציונלית, יש ליצור מערכת אופטית מורכבת עם עדשות גדולות ויקרות, ולמצלמות דיגיטליות ניתן להשתמש בעדשה "סטנדרטית" בקוטר של 2-4 סנטימטרים וקבל עד 20x זום. מרגישים את ההבדל? וכאשר מצלמים מאקרו על מטריצה קטנה עם אותה עדשה, אתה יכול לקבל עומק שדה בלתי מושג לצילום סרטים.

עם זאת, בנוסף לכל זה, למצלמות דיגיטליות יש מספר תכונות אחרות האופייניות יותר למחשבים מאשר למצלמות.

בנוסף למערכת האופטית, למצלמה דיגיטלית יש מעבד בקרה חזק מספיק כדי לבצע, בין היתר, ניתוח חשיפה מורכב ולהחליט על מצב צילום בשבריר שנייה זעיר, ולאחר מכן מעבדים את התמונה המתקבלת. אפיק נתונים מהיר מאפשר לך לצמצם במהירות את הזמן עד למוכנות לקבלת המסגרת הבאה. ובמובן הזה, המצלמות הדיגיטליות כבר הדביקו למשל מצלמות וידאו וממשיכות "להתמזג" איתן. למצלמות דיגיטליות יש זיכרון RAM: "מולחם", כמו במחשבים ישנים, או פרוגרסיביים יותר, חיצוניים, בכרטיסי פלאש נשלפים. האביזר האינטגרלי שלהם הוא כונן קשיח או התקן ATA סטנדרטי, ולפעמים אפילו כונן תקליטונים, או כונן SCSI. המצלמה הדיגיטלית מאפשרת לך ליצור תוכניות משלך לצילום ועיבוד תמונה. "כרטיס קול", מיקרופון או רמקול מאפשרים להקליט הערות קוליות במהלך הצילום, אשר בהמשך ניתן להאזין להן במהלך השמעה.

גם המצלמה אינה מונעת מהתקני תקשורת: ממשק חיצוני באמצעות אפיקי USB, FireWire או SCSI מהירים, לצד יציאות טוריות (RS-232) ומקבילות (להדפסה ישירה במדפסות) שכבר הפכו רגילות ומיושנות. לחלק מהמצלמות המודרניות יש גם יציאת אינפרא אדום או אפילו ממשק רשת. שלא לדבר על כפתורי הג'ויסטיק השונים, כולל אלה עם שמות שניתן לזהות בקלות.

ישנן דרכים רבות לצפות בצילומים שצולמו במצלמה דיגיטלית. קודם כל, אתה יכול לראות אותם מיד בצג הגביש הנוזלי המובנה. ניתן לשלוח מידע למסך הטלוויזיה על ידי חיבור אליו באמצעות כבל רגיל. אותו כבל יחבר את המצלמה למכשיר וידאו, שיעתיק פריימים מהסרט שלו ללא בעיות, כמו טלוויזיה רגילה. ניתן להדפיס תמונות בגודל גלויה במדפסת ייעודית. לבסוף, גם המחשב אינו עומד בצד: ניתן לשלוח תמונות ליציאה שלו דרך בלוק נפרד.

באופן כללי, מצלמה דיגיטלית אמיתית היא מחשב מולטימדיה אמיתי, שגם מתכנת רציני וגם חובבן יכולים לנסות את כוחם.

עד לאחרונה, המצלמה הדיגיטלית פיגרה אחרי המצלמה הרגילה רק מבחינת רזולוציית התמונה. היו לכך סיבות אובייקטיביות. העובדה היא שנפחי קבצי התמונות בצורתם המקורית, ה"גולמית" הם גדולים מאוד. בהתאם לאיכות השכבה הרגישה לאור, הם חייבים להכיל עד 35 מיליון פיקסלים (רכיבי התמונה הקטנים ביותר שניתן להבחין בהם בכל אמצעי) כדי להיות שווה למסגרת של סרט 18 מ"מ. יתרה מכך, כל פיקסל נושא יותר מסיבית מידע אחת. זה נכון רק לתמונה בשחור-לבן, ללא גווני חצי גוונים. ולשידור מלא של גווני אפור, נדרשים לפחות 8 סיביות, ואפילו אותה כמות עבור כל אחד משלושת צבעי היסוד. מכאן מגיעים 24, 32 או אפילו 36 סיביות לפיקסל.

לכן, פריימים דיגיטליים עם רזולוציה טובה ושחזור צבע היו "כבדים מדי" כבר מההתחלה אפילו עבור מחשבים חזקים למדי, ולא רק עבור מעבדי מצלמה דיגיטלית. אבל מספר הישגים אחרונים מאפשרים לפתור את הבעיה.

ראשית, המהירות של המעבדים שהוזכרו עלתה בחדות. שנית, מכשירי CCD בצפיפות גבוהה ירדו במחיר, וכך גם התקני זיכרון, הן למחשבים והן למצלמות דיגיטליות. כתוצאה מכך, ציוד ברזולוציה גבוהה הופך לזמין להמוני החובבים. לבסוף, שלישית, אלגוריתמי דחיסת תמונה מהירים ויעילים יותר מפותחים בקצב מהיר. כך ניתן לצמצם מספר פעמים את הנפחים העצומים של קבצים גרפיים ובהתאם להגדיל את מספר הפריימים בזיכרון המצלמה ולהאיץ את שכתובם למחשב. ובכן, שם כבר תוכלו להרחיב שוב את קבצי התמונה לרזולוציה המלאה והמקורית.

ועדיין, כפי שהתברר, אתה יכול לשנות את העיצוב של מטריצת CCD עצמה. ביפן פותחה לאחרונה מה שנקרא מטריצת סופר-CCO. בניגוד לסידור המלבני המוכר ממילא של פוטו-דיודות היוצרות אלמנט תמונה בודד - פיקסל, לפוטודיודות במטריצת סופר-CCD יש צורה מתומנת וממוקמות בזווית של ארבעים וחמש מעלות זו לזו. הודות למבנה "חלת דבש" זה, הפוטודיודות קרובות יותר זו לזו, כלומר, השטח היחסי שנכבש על ידן גדל. כתוצאה מכך, שטח הפנים האפקטיבי ממנו נלקח האור גדל באופן משמעותי. בסופו של דבר, הרגישות של מטריצה כזו עולה, כלומר, רמת האות ליחידת שטח של מטריצת CCD עולה וכתוצאה מכך, הרעש הטפילי יורד. לדברי היצרן, המשטח האפקטיבי מוגדל פי 1,6, שחזור הצבע ויחס האות לרעש משתפרים, הטווח הדינמי מורחב, צריכת האנרגיה מופחתת והרגישות והרזולוציה של התמונה מוגברת.

צילום שצולם מחישן סופר-CCD כזה של 1,3 מגה-פיקסל, כמעט זהה באיכותו לזה המתקבל מחישן "מרובע" מסורתי ברזולוציה של 2,1 מגה-פיקסל.

מצלמה דיגיטלית עדיין יקרה יותר ממצלמה רגילה. עם זאת, במציאות זה לא כל כך יקר, בהתחשב ביתרונות שלו. זה חוסך זמן, ואת עלות התחזוקה שלו, בניגוד לסרט, ניתן להוזיל כמעט לאפס. אחרי הכל, ניתן להשתמש בזיכרון של מצלמה דיגיטלית שוב ושוב, ניתן להטעין את הסוללות, ולא ניתן להציג את התמונות על נייר, אלא לאחסן רק בצורה אלקטרונית.

מחבר: Musskiy S.A.

אנו ממליצים על מאמרים מעניינים סעיף ההיסטוריה של הטכנולוגיה, הטכנולוגיה, החפצים סביבנו:

▪ מאיץ חלקיקים

▪ פלסטיקה

▪ סיר לחץ

ראה מאמרים אחרים סעיף ההיסטוריה של הטכנולוגיה, הטכנולוגיה, החפצים סביבנו.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח 09.05.2024

מכניקת הקוונטים ממשיכה להדהים אותנו עם התופעות המסתוריות והתגליות הבלתי צפויות שלה. לאחרונה הציגו ברטוס רגולה ממרכז RIKEN למחשוב קוונטי ולודוביקו לאמי מאוניברסיטת אמסטרדם תגלית חדשה הנוגעת להסתבכות קוונטית והקשר שלה לאנטרופיה. להסתבכות קוונטית יש תפקיד חשוב במדע ובטכנולוגיה של מידע קוונטי מודרני. עם זאת, מורכבות המבנה שלו הופכת את ההבנה והניהול שלו למאתגרים. התגלית של רגולוס ולמי מראה שההסתבכות הקוונטית פועלת לפי כלל אנטרופיה דומה לזה של מערכות קלאסיות. תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות בתחום מדע וטכנולוגיה של מידע קוונטי, ומעמיקה את הבנתנו את ההסתבכות הקוונטית והקשר שלה לתרמודינמיקה. תוצאות המחקר מצביעות על אפשרות הפיכה של טרנספורמציות של הסתבכות, מה שיכול לפשט מאוד את השימוש בהן בטכנולוגיות קוונטיות שונות. פתיחת כלל חדש ... >>

מזגן מיני Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

הקיץ הוא זמן להירגעות ולנסיעות, אבל לעתים קרובות החום יכול להפוך את הזמן הזה לייסורים בלתי נסבלים. הכירו מוצר חדש מבית סוני - מזגן המיני Reon Pocket 5, המבטיח להפוך את הקיץ לנוח יותר עבור המשתמשים בו. סוני הציגה מכשיר ייחודי - המיני-מרכך Reon Pocket 5, המספק קירור הגוף בימים חמים. בעזרתו, המשתמשים יכולים ליהנות מקרירות בכל זמן ובכל מקום פשוט על ידי לענוד אותו על צווארם. מזגן מיני זה מצויד בהתאמה אוטומטית של מצבי פעולה, כמו גם בחיישני טמפרטורה ולחות. הודות לטכנולוגיות חדשניות, Reon Pocket 5 מתאים את פעולתו בהתאם לפעילות המשתמש ולתנאי הסביבה. משתמשים יכולים להתאים בקלות את הטמפרטורה באמצעות אפליקציה ייעודית לנייד המחוברת באמצעות Bluetooth. בנוסף, זמינים לנוחות חולצות טי ומכנסיים קצרים בעיצוב מיוחד, אליהם ניתן לחבר מזגן מיני. המכשיר יכול הו ... >>

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

משואות GPS לבקבוקי סמים 21.05.2014

כדי לתפוס שודדי בתי מרקחת מכורים לסמים, משטרת ארה"ב משתמשת בכל השיטות הקיימות כיום. כעת, במקום בקבוק של OxyContin - משכך כאבים אופיואידי על בסיס אוקסיקודון, בעל השפעה חזקה מאוד לשיכוך כאבים ולעיתים קרובות נעשה בו שימוש לא חוקי על ידי מכורים לסמים - מוצצים עם "מתנה" מובנית מהמשטרה יהיו זמינים ב- נקודות מכירה.

כדי להילחם ובעקבות כך לתפוס במהירות שודדי בתי מרקחת, החליטה משטרת ניו יורק (NYPD) לספק לחנויות התרופות הממלכתיות פיתיונות - בקבוקים פיקטיביים של OxyContin, שבמכסה מותקן מכשיר GPS מיניאטורי. כך, במהלך שוד בתי מרקחת על ידי עבריינים מכורים לסמים, במקום בקבוק אמיתי עם סם, השודד יקבל חיקוי, שלמרות שאינו מכיל כדור, נראה לא שונה מהאריזה עם סם אמיתי ואף משמיע צליל דומה בעת ניעור כדורים מותנים. והתוקף התמים בעצמו ימסור את המיקום הנוכחי של קבוצת המשטרה להגיע למקום המיועד.

אחד המקרים האחרונים שדווחו של תרגול מוצלח של טכנולוגיה זו היה תקרית בחנות התרופות HealthSource בניו יורק. ואז השודד דרש כסף ובקבוק אוקסיקונטין מהמוכרים. במקום האחרון, הוא קיבל אנלוגי עם אפשרות לעקוב אחר ה-GPS אחר הקיבולת. המשטרה הצליחה לאתר את סקוט קאטו בן ה-45, ששדד בית מרקחת, 30 רחובות מזירת הפשע, אך הוא נורה בזמן שהתנגד למעצר.

השימוש בפתיונות כאלה הוכיח את עצמו כיעיל ביותר, למרות הפשטות לכאורה של הרעיון. מאז הצגתם, נתפסו 111 חשודים בגניבת סמים. צעדים כאלה, לאור החומרה הקיצונית של בעיית הסחר בסמים, הם צעד הכרחי ומוצדק לחלוטין שירתיע שודדים מלנסות להשתלט על OxyContin כדי לצרוך או למכור את תכולת הבקבוק ב-80 דולר לטבליה.

הניו יורק טיימס ציין כי זהו המקרה הראשון שכזה כאשר מחלקת המשטרה הודיעה בגלוי על השימוש במכשירים כאלה כאמצעי ללכידת נבל. עובדה זו, לפי נציב NYPD ריימונד קלי (ריימונד קלי), צריכה לרסן את להטם של פושעים מהרעיון של כסף קל או שימוש בסם אסור.

בקבוקי הפיתיון ייוצרו על ידי אותה חברה המפתחת את OxyContin האמיתי.

עוד חדשות מעניינות:

▪ רשתות סלולריות עומסות יתר על המידה

▪ עוזר קולי של אמזון אלקסה למכוניות ב.מ.וו

▪ עצים חולים משנים את האקלים בעולם

▪ פותח זן קיווי עמיד בפני כפור

▪ שימוש ב-GPS משבית חלקית את המוח

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר בטיחות בעבודה. בחירת מאמרים

▪ מאמר הכל למכירה. ביטוי עממי

▪ מאמר מתי היה אופנתי בגני חיות להראות שחורים יחד עם חיות? תשובה מפורטת

▪ מאמר עלילה. עצות לטיול

▪ מאמר אזעקה לרכב עם בקרת IR. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר ספק כוח על שבב TDA4605, 220/12 וולט 4 אמפר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר