Quo Vadis Informatica?  (24)




A Quo Vadis Informatica a negyedéves ÚMÉ Internet-kiadvány állandó rovata: VI. évf. 4. sz. 2001. december

Digitális kamerák közel a studióminőséghez


Három technológia

Lényegében három technológia fejlődése hozta meg az erzredfordulóra az elektronikus fényképezés és filmezés olyan fejlettségét, hogy a hétköznapi, minőségi fényképezés és filmezés igényei ma egyetlen készülékkel lefedhetők. Ez a három technológia az érzékelők (szenzorok) technológiája, a digitális képrögzítők technológiája, valamint a sík video-kijelzők technológiája. Egyik sem teljesen önálló fejlesztés volt, kizárólagosan a kamerák céljaira. Mindháromra szükség volt az elektronikai ipar egyéb területén és főleg fogyasztói termékekben is. Ilyen nagy sorozatban gyártott termékek képesek ugyanis csak az alkatrészek árait megfizethető szintre csökkenteni.

Az együttes eredmény az, hogy ma egykézben elférő gépekkel a népszerű 10x15 cm-es méretre nagyítható, elsőrendű fényképeket és 'híradóminőségű' videofelvételeket lehet készíteni.
A videoszakemberek körében használt RMA teszt-kép pl. a Sony DCR TRV30-as kamerával felvéve a mellékelt képet eredményezte. De nemszakemberek is felismerhetik, hogy egy átlag videoátvitel otthoni TV-készülékükön a függőleges "seprőn" kb. csak 450 vonalat képes megkükönböztetni, míg a fenti kamera 500 vonalnál többet (képünk). Ezt nevezzük a kép vízszintes "felbontásának", amit a hagyományos fényképezésnél és filmezésnél 'szemcsék' nagysagával lehetne összehasonlítani.

A képérzékelő (szenzor)

A hagyományos 'filmkockát' a mai digitális kép- és videofelvevőknél az érzékelő lapka helyettesíti. Ennek főbb jellemzői a felbontásuk, fényérzékenységük, színhűségük, zörejszíntjük. Technológiájuk többnyire az u.n. "töltéscsatolt" (CCD) vagy MOS félvezető lapkatechnológián alapszik. Ezek az érzékelő lapkák az általános félvezetö-technológiákkal rokon eljárások szerint készülnek. Gyártásuk rendkívül szigorú technológiai fegyelmet és tisztaságot igényel.
Míg a hagyományos vegyi eljárásokra alapozott filmkockák képenkint nemrég alig 4 millió pontot tudtak rögzíteni, addig mára ezt a számot már a félvezető lapkákra alapozott érzékelők is elérik. Ezek a több "megapixel" nagyszágrendű érzékelők főleg a drágább elektronikus fényképezőgépekben találhatók. A video-felvevők igényei szerényebbek egyszerűen azért, mert egy TV-kép kevesebb képpontból áll mint egy jóminőségű fénykép. Az európai PAL-TV rendszer képei 720x576 képpontból állnak. Ez természetesen három alapszinben értendő. Stúdiókamerák többnyire három külön érzékelővel, kézikamerák többnyire egy kombinált érzékelővel működnek.

Itt kell megemlíteni a félvezető-érzékelők infravörös érzékenységét is. A mai érzékelőkkel működő digitális kamerák átállíthatók egy teljes sötétségben is működő, egyszínű felvételi módra, mely 'látásmód' az éjszakai katonai távcsövek tulajdonságaihoz hasonlítható.

Külön kell említenünk a fejlődés ma is már megfigyelhető irányát, miszerint az egykori külön-külön fényképező és filmfelvevő gépek egybeolvadnak és mindkét feladatra alkalmasak lesznek. Másszóval megszűnik a külön fényképező és külön filmező gép. A helyükbe lépő 'képfelvevő' ezután úgy álló- mint mozgóképfelvételre alkalmas lesz. Egy ilyen gép pl. a már említett Sony DCR-TRV30, mely egy 1,55 millió képpontos CCD-szenzorra épül. Ez a felbontás a video-filmezéshez bőséges, a népszerű fényképezéshez pedig éppen elegendő.

A tárak (képünk)

A digitális videojel ennél a felvevőnél egy DV minikazettán kerül rögzítésre, 60-90 perces futamidővel kazettánkint. A használt mágneses szalag önmaga nem új, a már ismert 'párolt fém' technológiával készül. Az adatsűrűség rajta viszont eléri a rendkívül magas 0,4 Mbit/mm2-t. Az 5:1 tömörítéssel rögzített (DV) videojel 25 Mbps adatsebességet eredményez. Ehhez jön a hang. Ha ezt átjátsszuk egy másik készülékre, pl. egy számítógépre, egy megfelelően gyors csatolóra van szükségünk. Ilyen pl. a "FireWire" csatoló. Újabb kamerák ilyen digitális kimenettel is rendelkeznek.

Fényképezésnél a képek egy SRAM memórialapkán kerülnek rögzítésre. Ennek a memóriafajtának fő jellemzője, hogy kikapcsolva sem igényel áramot, a felvételeket viszont megőrzi. Gyártásuk kezdetben rendkívül költséges volt, de napjainkra áruk csökkenő tendenciát mutat. Ma már 64 MB sőt 128 MB nagyságúakat is gyártanak. Továbbfejlesztésük várható.
Fenti kamerákkal felvett képek pl. 1360x1020 felbontásban csekély JPEG tömörítéssel 0,5- 1 MB terjedelműek is lehetnek, így egy 4 MB-s memória-egységre legfeljebb 6-8 fénykép rögzíthető. Ez természetesen kevés és tanácsos legalább egy 32 vagy 64 MB-s tárral is rendelkezni.
Ugyanakkor 'TV-minőségű' képeket korlátlanul lehet a szalagra is felvenni 640x480 felbontásban. Ezek TV-készülékeken és video-monitorokon vetítve még mindig rendkívül jók.

Az 'LCD' képernyő

Ha nem is feltétlen a felvételhez, de a közvetlen lejátszáshoz rendkívül hasznos egy kisméretű, jó felbontású képernyő. Ennek egyik technológiája az LCD (folyékonykristály kijelző) közel 20 éve ismert, de gyártása hasonló rendívüli technológiai fegyelmet igényel mint az érzékelők gyártása, és kevés cég tudta ezt eddig nagy hozammal valóra váltani (sem európai, sem USA-beli cégeknek ez eddig nem sikerült)!
A régen javasolt, kisméretű hordozható TV-vevők jó alkalmazást jelentettek volna az LCD képernyőknek, de ezek a TV-k több okból nem voltak sikeresek. Függetlenül akisméretú, kisfogyasztású képernyők igényétől, élvezhető TV-jel vételéhez stabil és jól elhelyezett antenna szükséges. Hordozható gépeknél ez máig problémás maradt. Kismértű TV-vevők időközben el is tűntek az üzletekből...

Nagy lökést kapott azonban az LCD kijelzők technológiája a hordozható (laptop) számítógépek népszerűsödésétől. Ennél az alkalmazásnál ma már 10-14 hűvelykes LCD képernyőket is megfizetnek a hivatásos felhasználók. Ezeknek a képernyőknek a kistestvéreként gyártják ma digitális kamerákhoz pl. a 10 cm átmérőjű LCD-képernyőket. A fentemlített gépeknél ez a gyakorlatban egy 246.000 képpontos monitor-kijelzőt és egy 180.000 képpontos keresőt jelent. A rajtuk ábrázolt képek minősége ma már a legtöbb filmező és fényképész igényeit kielégíti.

Nem szóltunk eddig a digitális kamerák optikai részéről. A szükséges lencsék tulajdonságai a fényképészetből és filmezésből ismert problémakörbe tartoznak. Mivel az érzékelőlapkák többnyire sokkal kisebb méretűek mint a hagyományos, 24 mm-es filmkockák, így a lencsék átmérője is kisebb. Ez egyben olcsóbb lencséket jelent. Ma a legtöbb digitális kamera 10x optikai 'zoom'-lencsével és pl. 100x-os digitális 'zoom'-lehetőséggel rendelkeznek.

A digitális fényképész- és video-hobbi velejárója ma természetesen a számítógép-hobbi is. Egyrészt, mert azon a felvett álló- és mozgóképeket tetszés szerint lehet javítani, manipulálni, hangosítani, stb. Másrészt, mert a mai internet-kommunikáció lehetővé teszi álló- és mozgóképek elektronikus küldését szerte a nagyvilágba. Tagadhatatlan ugyanis, hogy egy fényképpel kiegészített levél sokszorosát éri a szöveges levélnek.
Ami a felhasználandó számítógépet illeti annak jellemzői állóképfeldolgozásnál közepesnek mondhatók (USB-bemenet). Mozgókép-feldolgozáshoz azonban számítógép jellemzőivel kapcsolatos igények ugrásszerűen megnőnek (FireWire-bemenet, stb.).

Távol áll tőlünk azt állítani, hogy a színvonalas digitális fényképezés és videózás ma már egy olcsó kedvtelés. Ősszeállításunkban inkább arra szerettünk volna rámutatni, hogy az eddig a szakemberek által lenézett elektronikus 'játék' napjainkra kivívta ugyanezen szakemberek elismerését is. Amint a jövőben fenti termékek nagyobb sorozatokban kerülnek gyártásra, előbb utóbb az egyszerű műkedvelőknek is a kezébe fognak kerülni. A gépek film- és fényképtehnikai lehetőségei miatt ezután már igényes műkedvelőknek sem kell szégyenkezni.





Mellékelt felvétel az 1,55 M képpontos Sony DCR-TRV30 digitális képfelvevővel készült.


vissza a tartalomjegyzékhez
vissza a címlapra