Вспомогательные технические средства интерактивного обучения

У HDV формата есть несколько существенных и неискоренимых недостатков. Самый основной – MPEG кодирование снимаемого видео. Причем плохо даже не кодирование само по себе, а довольно низкая скорость потока. В HDV скорость потока равна 25 мегабит в секунду. Кажется неплохо? Да, но только на первый взгляд. Реально в HDV информации стало почти в 4 раза больше, а скорость потока выросла всего в 2.6 раза по сравнению с обычным DVD потоком. Убедитесь сами - площадь SD кадра 720х576=414720, площадь HDV кадра 1440х1080=1555200. Поэтому очевидно, что потерянной информации в HDV потоке больше, чем в обычном SD видео. К другим недостаткам можно отнести чересстрочную развертку, по определению плохо показываемую на современных LCD телевизорах/мониторах, плазмах, проекторах и т.п. Плюс реальное разрешение 1440х1080 из которого разрешение 1920х1080 получается "растягиванием" картинки. Надеяться можно только на то, что со временем на рынке появятся "убийцы" HDV, которые будут снимать видео реально высокого (1920х1080) разрешения без MPEG компрессии. Первая ласточка уже есть – это видеокамера Panasonic AG-HVX200, снимающая в формате DVCPRO HD. Этот формат имеет только внутрикадровую компрессию, поэтому не имеет артефактов и проблем MPEG кодирования, позволяя, в частности, делать точный покадровый монтаж. Камера стоит недешево, от $6000, но это первая модель на рынке. Panasonic, кстати, вообще отказался поддерживать HDV формат.

7.6. Камеры на жестких дисках и картах памяти

Еще год-два тому назад сама мысль об использовании жестких дисков и/или флэш-карт казалась бредом просто из-за стоимости и того и другого. Флэш карта как носитель отснятого видео появилась впервые в профессиональных камерах Panasonic. Стоимость карт максимальной емкости только незначительно уступала стоимости недорогой новой иномарки. Тем не менее, с легкой руки Panasonic дело пошло. Весьма интересная и недавно вышедшая профессиональная видеокамера Panasonic AG-HVX200 умеет записывать видео высокого разрешения (заметьте, с покадровым сжатием, в формат DVCPRO HD) только на флэш память. На miniDV кассету эта камера может записывать видео только в DV формате. 

По понятным причинам Panasonic стал фактически первой компанией, выпустившей флэш камеру на любительский рынок. Конечно, флэш камеры выпускались и раньше другими не столь известными фирмами, но это были скорее игрушки, чем нормальные камеры. Panasonic SDR-S100 стала первой приличной по качеству съемки любительской видеокамерой на рынке, которую можно назвать абсолютно бесшумной – шуметь нечему, механики нет. Но пока у флэш камер сегодня есть весьма существенный недостаток – стоимость носителя. В камере Panasonic SDR-S100 флэш карты SD емкостью в два гигабайта хватает на 25 минут съемки. На съемки продолжительностью в пару часов (отпуск, например), придется запастись четырьмя SD картами по 2 гигабайта, заплатив за это больше 200 долларов. Такая стоимость карт вполне сравнима со стоимостью всего отпуска, по крайней мере для одного человека. Светлое будущее за флэш картами, в этом нет сомнений. Вопрос только в том, когда оно настанет? Сейчас купить флэш камеру имеет смысл только в двух случаях – либо любовь к тишине больше любви к деньгам, либо цена вопроса для вас значения не имеет.

Камеры на жестких дисках появились еще в прошлом году. Как обычно, первые камеры были не очень удачными. Но в 2006 году камеру в этом формате выпустила сама Sony – DCR-SR100E. На ее встроенный диск в 30 гигабайт можно записать 7 часов видео в наилучшем качестве в понимании производителя и 21 час в качестве, которое можно назвать "каким получится". Безусловно, даже 7 часов непрерывной съемки хватит для любых любительских задач. Но увеличить это время вы не сможете никакими усилиями, диск заменить нельзя. Вторая проблема таких видеокамер – надежность жесткого диска. Несмотря на заверения производителей о защите внутренних жестких дисков от ударов, целых системах защиты от сбоев при резких движениях работающей камеры, осадок и недоверие остается. У многих из нас "умерший" жесткий диск уносил с собой в могилу ценнейшие данные. Напротив, загубить данные на флэш карте или miniDV кассете довольно трудно. 

Однако, скажет скептик, в ноутбуках работают такие же жесткие диски и особых проблем нет. Это правда, в миллионах ноутбуках крутятся миллионы жестких дисков, но ноутбуки практически неподвижны во время работы, а камеру снимающий человек может "дергать" во всех направлениях, причем весьма резко. Поэтому здесь останется только последовать совету поэта "Думайте сами, решайте сами, иметь или не иметь".

Как флэш камеры, так и камеры с жестким диском пишут видео в формате MPEG-2 со скоростью потока (bitrate) аналогичному DVD. Производители камер обычно прилагают к видеокамерам программу, позволяющую в "один щелчок" мыши сделать DVD-Video диск, но такие программы существуют для любых форматов видео. Для монтажа MPEG-2 менее удобен, чем DV формат, поэтому эти камеры не самый лучший выбор для тех, кто хочет активно творить в монтажной программе («Выбор видеокамеры» - Сергей Блохнин -  www.stolica.ru/techinfo/article/2006_09/21_01.htm).
 

8. Цифровые фотоаппараты

Современные технологии врываются в нашу жизнь и изменяют ее так, что мы уже не мыслим обойтись без той или иной электронной новинки. Пятьдесят лет назад это был телевизор, пять—восемь лет назад — мобильный телефон, а сейчас, похоже, наступает эпоха цифровой фотографии. И хотя еще много ярых приверженцев пленочной фотографии, совершенно очевидно, что будущее — за цифровыми решениями. Недаром же некоторые крупные производители пленочных фотоаппаратов потихоньку свертывают их производство. Пленочная фотография, которую можно назвать искусством, требовала для профессионального освоения многих лет. Вспомните: проявка, многочасовые сидения в ванной, колдовство над негативами, умение «технично» снять, скадрировать снимок, причем результат вы видели только после проявки. Сейчас все это отходит в прошлое — с помощью «цифры» таким искусством при желании можно овладеть во много раз быстрее. Наглядность, возможность сразу увидеть и оценить результаты — вот то, что ставит цифровую фотографию на первые позиции.

Сразу определимся, на кого рассчитана данная статья. Хороший незеркальный фотоаппарат профессионального класса обойдется сегодня в 700—1000 долл. Поскольку столько же стоит вполне современный ПК, то рядовой пользователь вряд ли станет покупать такой фотоаппарат для любительских целей. В среднем он готов потратить на него примерно 200—400 долл. При этом даже «бюджетный» фотоаппарат по цене 200—300 долл. нередко обладает полным набором творческих функций.

Купив цифровой фотоаппарат, пользователь, неискушенный ранее в съемке, переводит камеру в режим «Авто» и наивно полагает, что дело в шляпе. Действительно, данный режим почти всегда гарантирует получение некоего результата. Другое дело, что часто последний, увы, далек от совершенства — по той простой причине, что «автомат» не знает, да и не может знать, чего именно вы хотите. Почти все выпускаемые сейчас фотоаппараты снабжены некоторым набором готовых «сцен», дающих камере своего рода подсказку, в каком режиме снимать, но и этот инструмент не является панацеей. Гораздо полезнее понять, как работает камера, чтобы эффективно ею управлять. На протяжении ряда уроков автор попробует популярно рассказать о современной цифровой фотографии и на практике рассмотреть применение творческих режимов и возможностей современных цифровых фотоаппаратов любительского уровня.

8.1. Классификация цифровых фотоаппаратов

История современной фотографии насчитывает около десяти лет. Это совсем немного, и провести классификацию цифровых фотокамер можно лишь условно.

Разделим их на ультракомпактные (рис. 1), компактные (рис. 2—4) и зеркальные. Ультракомпактные — это камеры низшего и среднего ценового диапазона. К низшему относятся камеры начального уровня (70—150 долл.). Обычно они имеют кнопку спуска затвора, маленький сенсор (1/2,7; 1/3,2 дюйма), выдают картинку низкого качества и лишены каких-либо возможностей по творческой съемке. В среднем ценовом диапазоне (160—400 долл.) можно встретить весьма достойные образцы. Они уже, как правило, обладают объективом с переменным фокусным расстоянием (зумом) — обычно 3—4-кратным, букетом творческих возможностей и могут выдавать хорошую (для любительского уровня) картинку.

Компактные камеры также можно разделить на две группы: любительские с расширенными возможностями (так называемые prosumer1) и полупрофессиональные.

К первой группе (рис. 2, 3) относятся камеры ценового диапазона 200—500 долл. Типичные образцы — Minolta Dimage серии Z, Canon PowerShot линейки A (A70, A80...). Такие аппараты могут обладать большим зумом — 8—12 крат (рис. 3), системами стабилизации, возможностями по расширению дополнительных опций (наличием «башмака» для подключения вспышки, а также способностью присоединять различные конвертеры), полным набором функций для творческой съемки. В некоторых моделях встречается даже поддержка формата RAW.

По размеру эти камеры обычно больше ультракомпактных, не каждую из них, например, сунешь в карман.

К полупрофессиональным фотоаппаратам (рис. 4) относятся модели, оснащенные сенсором среднего размера (2/3; 1/1,8 дюйма), большой матрицей (в основном 6—8 мегапикселов), с полным набором творческих функций, поддержкой RAW и возможностями по расширению. По качеству снимков такие камеры приближаются к зеркальным. К слову, многие профессиональные фотографы не брезгуют цифрокомпактами. Цены варьируются и сравнимы с ценами на зеркальную фототехнику (500—1000 долл.).

Последний класс — зеркальные фотоаппараты (рис. 5). Они, как правило, относятся к профессиональному уровню. Делятся на модели с несменными и сменными объективами. В зеркальных камерах фотограф при съемке может в буквальном смысле смотреть сквозь объектив. Это достигается с помощью специального зеркала, которое проецирует в видоискатель изображение, попадающее в объектив. В момент съемки зеркало поднимается, и изображение из объектива проецируется на светочувствительный сенсор. При этом нельзя использовать дисплей фотоаппарата в качестве видоискателя (как в компактных камерах) — изображение на нем можно посмотреть только после съемки. До недавнего времени цены на зеркальную фототехнику были очень высоки и аппараты использовались только профессионалами. Сейчас цена на некоторые «зеркалки» (например, Canon EOS300D DigitalRebel) упала ниже «психологического барьера» в 1000 долл. и многие любители начинают приобщаться к профессиональной фототехнике.

Применительно к данной классификации нас будут интересовать компактные (класса prosumer) и ультракомпактные (среднего ценового диапазона) модели с полным набором творческих возможностей, наиболее доступные для массового потребителя. Следует отметить, что в камерах класса prosumer, как правило, реализуется до 70% всех возможных функций съемки по сравнению с полупрофессиональными и зеркальными. Поэтому, освоив более простую камеру и набравшись опыта, вы сможете затем без труда перейти на профессиональную фототехнику и делать потрясающие по качеству снимки. Это даже лучше, чем если бы вы сразу стали работать с профессиональной камерой, которая для получения подобающих по классу снимков все же требует наличия некоторых знаний и навыков у снимающего.

8.2. Мегапиксели — не главное

К сожалению, маркетинговый лозунг «чем больше мегапикселов, тем лучше» прочно засел в головах незадачливых пользователей. Первый вопрос, который они обычно задают: сколько в камере мегапикселов? На самом деле куда важнее миллиметры, вернее, размер светочувствительного сенсора, измеряющийся в дюймах, относительно кадра 35-мм пленки. Подробнее об этом мы поговорим позже, а сейчас нужно знать, что существует так называемый дифракционный порог, определяющий при заданном размере сенсора максимальное число мегапикселов, свыше которого качество изображения может только ухудшиться. Для сенсора размером 1/2,5 дюйма это четыре мегапиксела, а для 1/1,8 — шесть. Вообще, число мегапикселов влияет только на размер распечатываемой фотографии. Для трех мегапикселов это 10x15 и 15x20 см, для пяти — лист формата A4 (20x30 см), а для восьми — и формата A3. Качество фотографий размером 10x15 см, сделанных на фотокамерах с матрицами 3, 4 или 5 мегапикселов, практически одинаково. Автор поэкспериментировал с печатанием снимков на листе формата A4, сделанных трехмегапиксельной камерой (типичный представитель компактных камер класса prosumer). Конечно, картинка получается несколько более размытой по сравнению со снимком, распечатанным в формате 10x15 см, но для любительского уровня качество вполне приемлемое, особенно если вставить фотографию в рамочку, повесить на стену и любоваться ею с расстояния в один метр и более («Цифровая фотография в теории и на практике» -  Дмитрий Зотов - www.osp.ru/pcworld/2005/06/170385).

9. Лазерная указка

Лазерная указка — портативное устройство, генерирующее узконаправленный луч лазера в видимом световом диапазоне. В большинстве случаев изготавливается на основе лазерного диода, который излучает в диапазоне 405 нм и 635-670 нм. Излучение лазерного диода фокусируется в линию за счёт двояковыпуклой линзы. Из за того, что диод излучает не направлено, значительная часть излучения падает на внутренние стенки корпуса и поглощается. В связи с этим КПД лазерной указки низкий. Однако при качественной фокусировке луча (которую можно произвести самостоятельно подкручивая прижимную гайку линзы), указку можно использовать для проведения опытов с лазерным лучом (например для изучения интерференции). Зеленые лазерные указки имеют более сложное строение. Мощность луча указки составляет примерно 1-5 мВт. В продаже имеются и более мощные. В большинстве из них лазерный диод не закрыт. Поэтому разбирать их надо крайне осторожно! Со временем открытый лазерный диод «выгорает» из-за чего его мощность падает. Так что, со временем, подобная указка практически перестанет светить, вне зависимости от уровня заряда батарейки.

9.1. Типы лазерных указок

Ранние модели лазерных указок использовали гелий-неонные (HeNe) газовые лазеры и излучали в диапазоне 633 нм. Они имели мощность не более 1 мВт и были очень дорогими. Сейчас лазерные указки используют менее дорогие красные диоды с длинной волны 650-670 нм. Указки чуть подороже используют оранжево-красные диоды с длинной волны 635 нм, которые делают их более яркими для глаз, так как человеческий глаз видит свет с длинной волны 635 нм в несколько раз лучше чем свет с длинной волны 670 нм. Лазерные указки других цветов также производятся. Например зеленая указка с длинной волны 532 нм хорошая альтернатива красной с длинной волны 635 нм. В последнее время набирают популярность на западе желто-оранжевые указки с длинной волны 593.5 нм и синие лазерные указки с длинной волны 473 нм.

1. Красные лазерные указки

Самый распространенный тип лазерных указок. В этих указках используется обычный лазерный диод красного цвета и небольшая плата для управления питанием. Для данных лазерных указок достаточно питания от обычных батареек.

2. Зеленые лазерные указки

Лазерный луч зеленой указки 5 мВт на пальме ночью. Луч виден только во время дождя, снега и урагана.

Зеленые лазерные указки начали продаваться в 2000 году. Это самый распространенный тип DPSS лазеров. Они намного сложнее, чем обычные красные лазерные указки, потому что лазерные диоды зеленого цвета не производятся. Зеленый свет получают довольно таки сложным способом. Сначала Nd:YVO4(ванадат иттрия (YVO4) с неодимовым легированием (Nd:YVO)) кристалл накачивается мощным 808 нм лазером (обычно 100-300 мВт). 808 нм свет проходя через ND:YVO4 кристалл преобразуется в 1064 нм свет. Потом проходя через KTP кристалл из 1064 нм света делается свет с сдвоенной частотой - 532нм. На мощных лазерных указках устанавливается фильтр инфракрасного излучения для того чтобы убрать остатки инфракрасного излучения.