Меню Закрыть

Видеокамеры с тремя матрицами

Содержание

В качестве объекта для исследования и главной героини материала мы решили взять новую видеокамеру Panasonic модели HDC-SD800EE. Это компактная цифровая камера с хорошей светосильной оптикой, двойной системой стабилизации, привлекательным дизайном, простым управлением, сенсорным экраном. Важно отметить также, что HDC-SD800EE совместима с новыми 3D-насадками для производства 3D-роликов и основана на трёхматричной системе 3MOS. C последнего пункта нам и хочется начать обзор, тем более, что конструкция и технические параметры светочувствительных сенсоров являются одной из важнейших характеристик современных камкодеров и фотоаппаратов.

В видеокамерах Panasonic трёхматричная система 3MOS пришла на смену аналогичной трёхматричной системе, построенной на основе светочувствительных сенсоров CCD.

Как, наверное, хорошо известно всем любителям цифровой фото- и видеотехники, сейчас на рынке с равным успехом продаются модели камер, использующих принципиально разные по технологии матрицы – CMOS и CCD. У каждой технологии есть как свои плюсы, так и минусы. Так, к несомненным достоинствам CMOS относится универсальность принципов её конструкции, невысокая себестоимость, малое энергопотребление, в целом более чистая (по соотношению сигнал/шум) картинка на высоких значениях чувствительности ISO.

Трёхматричные системы с самого начала считались признаком видеокамер более высокого класса – неспроста. В отличие от камер с одиночным сенсором, они не требовали применения шаблона Байера для превращения монохромной картинки в цветную. Вместо сложных алгоритмов обработки и присущим им недостаткам, в трёхматричных системах используются оптические свойства призмы, которая передают потоки света красного, зелёного и синего диапазонов на отдельные сенсоры. Это позволяет добиться много лучшей детализации, качественной цветопередачи с плавными переходами, более высокой чувствительности в условиях недостаточного освещения.

Существование камкодеров с тремя светочувствительными сенсорами – первый, но далеко не последний довод в пользу конкурентоспособности видеокамер на рынке современной электроники. Благодаря таким системам, как 3MOS ни один гаджет, чьей побочной функцией является видеосъемка, не способен дать картинку столь же качественную, как, например обсуждаемая нами HDC-SD800EE.

Большое в малом

Поскольку главное предназначение видеокамеры – съёмка видео, её дизайн, эргономика и конструкция максимально приспособлены именно для этого. И мало какой «снимающий» гаджет сравниться в удобстве с видеокамерой, когда их владельцу понадобиться запечетлеть на память какие-либо события из жизни.

Дизайн видеокамеры Panasonic HDC-SD800EE можно считать каноническим для ручных камкодеров. Габариты камеры равны 6,3 на 6,6 и на 13,3 сантиметра. Масса без аккумулятора – 330 грамм. Присоединённый на заднюю (противоположную объективу) сторону аккумулятор увеличивает её на 66 грамм.

Органы управления камеры располагаются на трёх гранях из шести – это вполне объяснимо: оставшиеся стороны отданы под объектив, наручный держатель-ремень и дно с креплением под штатив.

Вид спереди. Объектив LEICA, механизм крепления насадки для 3D-съёмки

На левой стороне камеры находится откидной сенсорный дисплей с размером диагонали 3 дюйма. Его разрешение равно 230 тысячам точек. Под дисплеем расположена кнопка включения камеры, кнопка активизации режима записи 1080/50р (разрешение картинки 1920 на 1080 точек, прогрессивная развёртка, 50 кадров в секунду), защёлка, удерживающая аккумулятор и заглушка, скрывающая за собой различные интерфейсы (HDMI, USB и композитный аудио-видеовыход) и слот для установки флэш-карты.

Сзади, со стороны подключения аккумулятора, у HDC-SD800EE находится также трёхпозиционный переключатель, позволяющий переводить камеру в режимы камкодера, фотоаппарата и устройства для просмотра материала. Несколько выше и правее переключателя находится кнопка старта/остановки записи. Место данной кнопки выбрано традиционное – именно тут её легче всего обнаружить большим пальцем правой руки.

На верхнюю панель конструкторы решили вывести кнопку включения/выключения интеллектуального автоматического режима «iA» и кнопку включения/выключения системы стабилизации изображения I.O.S. Чуть выше их расположен курок для изменения фокусного расстояния объектива (во время просмотра материала он играет роль регулятора громкости) и кнопка спуска «затвора» режима фотоаппарата. Стоит отметить, что эта кнопка активна даже если камера находится в режиме видеосъёмки.

Вид сзади. Аккумулятор, переключатель режимов и кнопка записи

Помимо ремня для фиксации камеры на руке на правой панели расположена заглушка, скрывающая штекер для подключения к HDC-SD800EE электропитания. Через него происходит зарядка аккумулятора камкодера.

Как уже было сказано, переднюю панель HDC-SD800EE практически полностью занимает объектив. В выключенном состоянии он закрыт двойными шторками. На верхней границе объектива расположена лампа подсветки. В режиме фотоаппарата она может работать как вспышка или лампа поддержки автофокуса. По краям шахты объектива находятся гнёзда-крепежи для присоединения к оптической схеме камеры насадки 3D. Нижняя граница украшена надписью LEICA, обозначающей производителя оптики для HDC-SD800EE. Диаметр объектива равен 46 миллиметрам – что важно знать при покупке для камеры различных коррекционных и защитных фильтров.

Читайте также:  Видеокамера для репортажной съемки

Вид слева с закрытым дисплеем

Оптические характеристики объектива камкодера можно назвать весьма впечатляющими, особенно светосилу – на «широком» конце она максимально равна F/1,5, а в положении «теле» — F/2,8.

Охват фокусных расстояний объектива кратен 12, что в эквиваленте обозначает от 35 до 420 миллиметров. «Фоторежим» вносит небольшую коррекцию в эти цифры – тут фокусное расстояние варьируется от 39 до 466 миллиметров при пропорциях кадра 4:3 и от 35,7 до 428 – при пропорциях 3:2. Пропорции кадра 16:9 оставляют диапазон без изменений относительно видеорежима. Стоит также отметить, что помимо оптической кратности камера имеет «интеллектуальный» зум – который равен x20.

Переходя к обзору функций камеры, нам ещё раз придётся вернуться к вопросу её системы светочувствительных сенсоров. Как уже было сказано, система это построена по принципу 3MOS, что обозначает наличие в её конструкции трёх матриц CMOS, дихроидной призмы и блока для сборки полноцветной картинки.

Вид слева с открытым дисплеем. Кнопка включения и записи в режиме 1080/50p

Все три матрицы, установленные в HDC-SD800EE имеют одинаковые параметры: это сенсоры типоразмера 1/4,1’’ (примерно 4 на 3 миллиметра) с разрешением 3,05 мегапикселя. Простое арифметическое сложение показывает нам, что одноматричным эквивалентом системы может быть сенсор с разрешением 9,15 мегапикселей, однако, максимальное разрешение картинки камеры, доступное в режиме фотоаппарата – 4608 на 3072 точки. Что равно 14,1 мегапикселю. Да, как утверждают конструкторы Panasonic, совместная работа трёхматричной системы и алгоритмов обработки позволяют HDC-SD800EE давать картинку с максимальным разрешением на 14,1 мегапикселей.

В режиме видеосъёмки, конечно, такое разрешение оказывается лишним. Камера работает в стандартном Full HD – 1920 на 1080 точек, снимая с прогрессивной и чересстрочной развёрткой со скоростью 25 или 50 кадров в секунду. Также имеется режим iFrame, в котором камера пишет ролики в формате MPEG-4 с разрешением 960 на 540 и скоростью 50 кадров в секунду.

Вид сверху. Стереомикрофон, кнопка авторежима,

кнопка включения стабилизации, курок трансфокатора, кнопка спуска затвора

Запись звука во время съёмки происходит на встроенный стереомикрофон, параметры которого масштабируются в зависимости от установленного фокусного расстояния.

Всё основное управление камерой сосредоточено в меню. Тут можно обнаружить несколько автоматических режимов съёмки, переключение режимов записи, установки для ручной съёмки – экспонирование, баланс белого. Камера умеет фокусироваться на лица людей, убирать «красные глаза», включаться с задержкой, снимать ролики определённой временной длинны. Очень интересной может быть функция покадровой съёмки через определённые промежутки времени – именно таким способом получаются ролики с быстро распускающимися цветами или бегущими по небу облаками.

Вид снизу. Гнездо крепления штатива

Фотовозможности камеры, помимо съёмки в разрешении 4608 на 3072 точки, позволяют выбирать соотношение сторон кадра (16:9, 3:2 или 4:3), управлять экспозицией, качеством, мощностью вспышки. Аналогом покадровой съёмки тут можно считать режим Hi-Brust, позволяющий сделать 180 кадров за 3 секунды.

Краткое тестирование HDC-SD800EE показало, что эта камера заслуживает самого пристального к себе внимания. Наиболее сильными её сторонами можно считать чрезвычайно ровню видеозапись – что достигается за счёт отличной работы механизмов оптической и автоматической стабилизации изображения, высокую детализацию изображения и уверенную работу в условиях недостаточной освещённости. Два последних пункта напрямую связаны с использованием в камкодере Panasonic трёхматричной системы с сенсорами CMOS и качественного объектива LEICA с большой светосилой.

Хочется отметить и удобство работы с камерой. Скромные габариты и вес позволяют без проблем брать её в любое путешествие или на мероприятие, а удобное управление и понятная система меню дают полную творческую свободу во время видеосъёмки.

Пример фотоизображения, снятого камерой HDC-SD800

Наконец, камера Panasonic HDC-SD800EE неплохо справляется с функциями фотосъёмки, вполне заменяя собой современный компактный аппарат класса «point-and-shoot». Приятно, что конструкция камеры позволяет делать снимки даже в режиме видеосъёмки – в случае, если пользователь не стремится получить кадр в максимальном разрешении.

На примере видеокамеры Panasonic HDC-SD800EE хорошо видно, что камкодеры – как вид специализированных устройств – ещё очень долго останутся востребованными на рынке бытовой электроники. Несомненными достоинствами видеокамер является качественная светосильная оптика с большим диапазоном фокусных расстояний, продуманная трёхматричная система захвата изображения, удобная эргономика.

Panasonic HDC-SD800EE и прочие камеры её ценового диапазона позволяют практически мгновенно включиться в процесс видеосъёмки, управлять им в самых широких пределах, получая на выходе качественный и интересный материал – даже в не самых идеальных для этого условиях.

Читайте также:  Microsoft solitaire collection не работает

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Наличие: нет в наличии

Гарантия: 2 года

Доставка

  • Астрахань
  • Барнаул
  • Брянск
  • Владивосток
  • Волгоград
  • Воронеж
  • Екатеринбург
  • Иваново
  • Ижевск
  • Иркутск
  • Казань
  • Калининград
  • Кемерово
  • Киров
  • Краснодар
  • Красноярск
  • Курск
  • Липецк
  • Магнитогорск
  • Махачкала
  • Москва
  • Набережные Челны
  • Нижний Новгород
  • Новокузнецк
  • Новосибирск
  • Омск
  • Оренбург
  • Пенза
  • Пермь
  • Ростов-на-Дону
  • Рязань
  • Самара
  • Санкт-Петербург
  • Саратов
  • Тольятти
  • Томск
  • Тула
  • Тюмень
  • Улан-Удэ
  • Ульяновск
  • Уфа
  • Хабаровск
  • Чебоксары
  • Челябинск
  • Ярославль
  • Винница
  • Днепропетровск
  • Донецк
  • Житомир
  • Запорожье
  • Киев
  • Кривой Рог
  • Луганск
  • Львов
  • Макеевка
  • Мариуполь
  • Николаев
  • Одесса
  • Полтава
  • Севастополь
  • Симферополь
  • Харьков
  • Херсон
  • Черкассы
  • Чернигов
  • Актобе
  • Алматы
  • Астана
  • Караганда
  • Костанай
  • Павлодар
  • Тараз
  • Уральск
  • Усть-Каменогорск
  • Шымкент

Мы продаем видеокамеры тремя матрицами с доставкой по Москве и всей России в кратчайшие сроки ( способы и цены доставки ). Вы можете купить трехматричную видеокамеру в нашем интернет-магазине, заказав курьерскую доставку на удобное для вас время. Либо забрать товар самостоятельно из пункта самовывоза.

3CCD — технология цветоделения в цветном телевидении, использующая три светочувствительные матрицы или передающие трубки, отдельные для каждого из трёх цветоделённых изображений: красного, зелёного и синего. Технология основана на оптическом цветоделении при помощи дихроидной (или дихроичной) призмы, разделяющей свет от объектива на три изображения по длине волны за счёт интерференции [1] . В телевизионном обиходе такие телекамеры и видеокамеры называют трёхматричными.

Содержание

Историческая справка [ править | править код ]

Впервые оптическое цветоделение на три монохромных изображения было применено для получения цветных фотографий в конце XIX века. Экспонирование трёх чёрно-белых фотопластинок за тремя цветными светофильтрами позволяло получать три цветоделённых негатива, с которых пигментным способом печаталось цветное изображение [2] . Технология цветного кинематографа «Техниколор» также использовала киносъёмочные аппараты, регистрирующие цветоделённые изображения на трёх киноплёнках одновременно [3] . Подобное устройство телевизионной передающей камеры применялось с самых первых дней существования систем цветного телевидения, основанных на одновременной передаче цветовой информации. До появления полупроводниковых матриц в камерах, построенных по такой схеме, применялись три или четыре передающие телевизионные трубки [4] . В последнем случае четвёртая трубка формировала сигнал яркости, а в трёхтрубочных системах вместо зелёного сигнала часто использовался псевдояркостный [5] .

В первых цветных телекамерах использовались обычные зеркала и цветные светофильтры. Применение дихроидных призм позволило поднять светопропускание и, соответственно, чувствительность таких камер. У трёх- и четырёхтрубочных камер после каждого включения была обязательна процедура центровки, необходимая для точного совмещения растров передающих трубок. Магнитные отклоняющие системы не обладали абсолютной стабильностью и реагировали на изменения окружающего магнитного поля, часто зависящего даже от положения камеры. Выполнение центровки устраняло цветные контуры изображения, появлявшиеся вследствие неточностей совмещения изображений с трёх трубок. Центровка представляла собой точную регулировку токов кадровой и строчной развёрток для каждой трубки и выполнялась автоматической системой при помощи таблицы, поставлявшейся в комплекте с компактными камерами. В стационарных камерах при настройке таблица проецировалась на мишени передающих трубок через дополнительную грань цветоделительной призмы диапроектором, встроенным в камерную головку [5] [6] .

Применение твердотельных полупроводниковых матриц избавило от необходимости выполнения центровки при каждом включении, поскольку геометрия изображения, формируемого матрицей, практически не зависит от внешних воздействий. С появлением передающих телевизионных трубок, осуществляющих внутреннее цветоделение при помощи встроенных штриховых светофильтров, некоторые компактные видеокамеры стали строить по двух- и однотрубочной схеме, без призменной цветоделительной системы [7] . Полупроводниковые матрицы также могут использовать способ цветоделения при помощи массива цветных светофильтров, позволяющий использовать одну светочувствительную матрицу без дорогостоящей и громоздкой цветоделительной призмы. Однако, преимущества трёхматричной схемы таковы, что видеокамеры, построенные на трёх матрицах, до сегодняшнего дня не сдают свои позиции в профессиональном видеопроизводстве и даже в цифровом кинематографе. Такой способ цветоделения использовался также в некоторых видеофотоаппаратах для повышения качества изображения [8] .

Читайте также:  Дескрипторы в диспетчере задач это

Принцип действия [ править | править код ]

Свет от съёмочного объектива попадает на цветоделительную дихроичную призму, разделяющую его на три составляющих потока, направляемых к разным граням призмы. Излучение с самой короткой длиной волны избирательно отражается от дихроичного покрытия F1, пропускающего остальной свет дальше. Так синяя составляющая света направляется к нижней выходной грани. Затем поверхностью с покрытием F2 отделяется длинноволновая — красная часть спектра, попадающая к верхней выходной грани. Оставшийся свет, прошедший через все покрытия, соответствует зелёной части спектра и попадает к задней выходной грани призмы. Таким образом получаются три монохромных действительных изображения объекта съёмки. Красный и синий свет претерпевает двукратное отражение, в результате чего получаются прямые (незеркальные) изображения этих цветов. Каждое из этих цветоделённых изображений попадает на отдельную матрицу, видеосигнал с которых после обработки добавляется к общему. В результате сложения сигналов с трёх матриц получается полный цветной телевизионный сигнал.

4CCD [ править | править код ]

Некоторые производители вместо трёх матриц используют четыре, для повышения разрешающей способности системы. Как правило, дополнительная матрица формирует дополнительное изображение зелёного канала со сдвигом на 1/2 пикселя, уменьшая цветной муар и повышая видимую резкость изображения. Четырёхматричная система получила известность благодаря компании Ikegami, впервые применившей такую конструкцию камерных головок [9] . В первых передающих камерах также использовались четыре передающих трубки, одна из которых формировала яркостный сигнал.

Дихроидная призма [ править | править код ]

Дихро́идная призма — основной элемент трёхматричной системы цветоделения. [10] При расчете цветоделительной системы должно учитываться, что длина хода лучей каждого цвета должна быть одинаковой с учётом разницы коэффициентов преломления стекла разных частей призмы. Кроме того, при проектировании призм для использования с полупроводниковыми матрицами не допускается получения зеркально перевёрнутых изображений, как это было возможно при использовании вакуумных передающих трубок. В последних это устранялось простым изменением полярности развёрток. Дополнительную сложность при конструировании трёхматричных камер представляет устранение влияния поляризации света на качество цветоделения. Существует множество различных конструкций цветоделительных призм с разным расположением граней и выходных поверхностей. Рабочий отрезок объективов для камер с таким способом цветоделения обычно указывается в виде двух значений, одно из которых справедливо для стекла, а другое — для воздуха, то есть для одноматричных камер без призмы.

Достоинства трёхматричной системы [ править | править код ]

Главным достоинством трёхматричного (трёхтрубочного) устройства передающей камеры считается точность цветоделения, недостижимая для массива цветных светофильтров, обладающих характеристиками светопропускания, далёкими от идеальных. Дихроичные призмы обладают практически полной непрозрачностью для отражаемых участков спектра и такой же прозрачностью для пропускаемых [11] . Список достоинств может быть продолжен:

  • Высокая разрешающая способность благодаря использованию одного пикселя каждой матрицы вместо четырёх для формирования цветной точки;
  • Низкий уровень цветного муара и, как следствие — ненужность фильтра пространственных частот (англ. low-pass filter );
  • Ненужность алгоритмов дебайеризации для восстановления потерянной информации, обязательных для одноматричных систем с массивом цветных фильтров;
  • Высокая светочувствительность и отношение сигнал/шум благодаря отсутствию потерь в светофильтрах;
  • Возможность осуществления цветокоррекции постановкой дополнительных светофильтров перед отдельными матрицами, а не перед съёмочным объективом, позволяет добиться существенно лучшей цветопередачи при нестандартных источниках света с сохранением высокой чувствительности системы в целом;
  • Возможность повышения эффективного разрешения всей системы сверх разрешения отдельной матрицы вдвое по одной из координат, сдвинув три матрицы друг относительно друга на 1/3 пикселя и проведя интерполяцию трёх изображений с учётом этого сдвига. Данная технология получила наименование «pixel shifting».

Недостатки трёхматричной системы [ править | править код ]

Несмотря на многочисленные достоинства, система обладает рядом недостатков, и прежде всего она чувствительна к поляризации света и углу падения световых пучков [11] . Это накладывает определённые ограничения при проектировании цветоделительной системы и использовании объективов разных фокусных расстояний. Кроме того, можно назвать другие недостатки:

  • Большая стоимость, значительно превосходящая стоимость одноматричных камер.
  • Габаритные размеры и вес, принципиально бо́льшие, чем у систем с одной матрицей.
  • Трёхматричная система не может использоваться с широкоугольными объективами с малым задним отрезком.
  • Проблема сведе́ния цветов. Трёхматричные системы требуют точной юстировки. Чем меньше физический размер матриц и больше их разрешение, тем сложнее добиться необходимой точности.
  • Чувствительность к вибрациям, при наличии которых снижается качество получаемого изображения. Это требует специальных методов борьбы с вибрацией.

Рекомендуем к прочтению

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.