Физические основы цифровой фотографии и видеозаписи

в результате фотохимических превращений в светочувствительном материале. В основе цифровой

фотографии – физические процессы, основанные на явлении внутреннего фотоэлектрического эффекта. Оно лежит в основе световоспринимающих устройств современных теле- и видеокамер (ПЗС-матриц, КМОП-сенсоров) и позволяет превращать оптическое изображение сначала в электрический, а затем в цифровой сигнал посредством компьютера.

одно из направлений в фотографии, как один из методов фотографической

фиксации информации с применением компьютерных средств. Цифровая фотография - (электронная, компьютерная) – одна из технологий фотографии, основанная на использовании оптоэлектронных светоприемников и цифровой обработки изображений.

передачи изображений по телекоммуникациям (связи, телефонной линии и т. п.)

на большие расстояния.
2. Наглядность подготовительного этапа съемки, то есть возможность формировать изображения в реальном времени и осуществлять на стадии съемки визуальный контроль получаемого изображения на экране, сокращая время для получения изображения требуемого качества.
3. Простота метода, поскольку для его применения в судебной фотографии достаточно пользовательского уровня владения компьютером.

объединяет положительные стороны прямых и косвенных методов, известных в традиционной

фотографии. Она позволяет получать контрастные изображения с хорошими оптическими параметрами, непосредственно наблюдать результаты исследований в невидимой зоне спектра.
5. Возможности коррекции (цифровой обработки) изображений с целью выявления и фиксации индивидуальных признаков (изменением тонового и цветового контраста, повышением резкости, удалением помех в изображении, усилением слабовидимого и т. п.).

и традиционная, совмещает в себе две функции: запечатлевающую и исследовательскую.

Она активно используется при производстве следственных действий, позволяя уже в ходе их проведения оперативно изготавливать изображения фиксируемых процессов, обстановки, предметов – вещественных доказательств, следов и оформлять их вместе с протоколом. Широки ее возможности и при проведении экспертных исследований.

комплекс цифровых средств – обязательный набор инструментальных средств, включающий:
1.

Устройство ввода
2. Графическую станцию (для преобразования в цифровой вид, обработки и хранения изображений)
3. Устройство вывода информации.

видеокамеры, телекамеры, сканирующие устройства (проекционный или планшетный сканер), цифровые фотокамеры.

Существует два класса цифровых фотокамер – профессиональные и любительские. Профессиональные камеры, в свою очередь, подразделяются на студийные (стационарные) и репортерские (переносные).

(слева) и Canon Digital IXUS 50 (справа).

обработки и аналогово-цифровым преобразователем (АЦП)
Процессоры обработки и интерфейса
Органы управления
Карту памяти

чувствительных к свету элементов. Под действием света на каждой ячейке

фотоприемника накапливается электрический заряд, который потом преобразуется в напряжение и считывается с фотоприемника.
Сигнал с выхода световоспринимающего устройства поступает в видеопроцессор, где сначала происходит преобразование по выделению полезной информации (устранению помех), а затем аналого-цифровое преобразование.
В АЦП происходит трансформация световых и цветовых характеристик изображения в цифровую форму.

осуществляет процессор. Он анализирует распределение света на световоспринимающем устройстве, обрабатывает

полученную информацию и устанавливает экспозиционные параметры для съемки.
В работе процессора можно выделить два функциональных блока: обработка изображений и обеспечение функционирования интерфейса.
Процессор интерфейса предназначен для вывода информации на экран видоискателя посредством органов управления, записи изображений на карту памяти и обеспечения взаимодействия с внешними устройствами (персональным компьютером, принтером) и т.п.

– CompactFlash,
в – Memory Stick, г – SmartMedia.
Носители

информации в цифровой фотографии – карты флэш-памяти

фотокамеры к персональному компьютеру (а) и принтеру (б).
А –

USB кабель;
В – адаптер переменного тока;
С – контакт подключаемый к USB разъему цифровой фотокамеры. 

– принтеры, позволяющие получить изображение объекта на бумаге. Наиболее подходящими

являются струйные, лазерные и термосублимационные принтеры, так как позволяют воспроизводить на бумаге мелкие детали изображения и полутона.

с видеоинформацией. Простейшей такой работой является просмотр кинофильмов и видеоклипов.

Следует четко представлять, что обработка видеоинформации требует очень высокого быстродействия компьютерной системы.
Что представляет собой фильм с точки зрения информатики? Прежде всего, это сочетание звуковой и графической информации. Кроме того, для создания на экране эффекта движения используется дискретная по своей сути технология быстрой смены статических картинок. Исследования показали, что если за одну секунду сменяется более 10-12 кадров, то человеческий глаз воспринимает изменения на них как непрерывны.

Цифровое видео, представляющее собой последовательность кадров с определенным разрешением, сохраняется

в видео камере на магнитной кассете.
После подключения цифровой видеокамеры к DV- порту компьютера и запуска программы цифрового видеомонтажа производится захват и копирование видео на жесткий диск компьютера.

изображения в потоке видео и разбивает видео на фрагменты, называемые

сценами.
Пользователь в процессе монтажа может разбить видео на сцены по времени или произвольно.
Монтаж цифрового видеофильма производится путем выбора лучших сцен и размещения их в определенной временной последовательности. 

наплыв, растворение, появление и т.д.
Просмотр цифрового видео можно осуществлять непосредственно

на экране монитора компьютера или на подключенном телевизоре.

звука.
Показ полноценных кадров и воспроизведение высококачественного звука требуют передачи

очень больших объемов информации в единицу времени.

его сжатие: используются методы сжатия неподвижных растровых графических изображений и

звука.
1. Используется потоковое сжатие - в последовательности кадров выделяются сцены, в которых изображение меняется незначительно.
2. Выделяется ключевой кадр, на основании которого строятся следующие, зависимые кадры.
3. В зависимых кадрах вместо передачи кодов цветов всех пикселей передаются коды цвета только небольшого количества пикселей- те, которые были изменены.

данных). В среде Windows, например, уже более 10 лет применяется

формат Video for Windows, базирующийся на универсальных файлах с расширением AVI (Audio Video Interleave – чередование аудио и видео).
Все большее распространение в последнее время получают системы сжатия видеоизображений, допускающие некоторые незаметные для глаза искажения изображения с целью повышения степени сжатия. Наиболее известным стандартом подобного класса служит MPEG (Motion Picture Expert Group). Методы, применяемые в MPEG, непросты для понимания и опираются на достаточно сложную математику (стандартизированный).
Большее распространение получила технология под названием DivX (Digital Video Express). Благодаря DivX удалось достигнуть степени сжатия, позволившей вмесить качественную запись полнометражного фильма на один компакт-диск – сжать 4,7 Гб DVD-фильма до 650 Мб.

компьютера подключается Web- камера.
Т. к. скорость передачи данных в

Интернете ограничена, используются потоковые методы сжатия с использованием одного из двух стандартов: RealVideo или Windows Media.

звука. Сжатие видео обеспечивается за счет уменьшения размера кадра, уменьшения

частоты кадров, а также уменьшения количества цветов.
Для сжатия звука можно уменьшить частоту дискретизации и глубину кодирования, а также вместо стерео выбрать монофонический звук (один канал).
В связи с широким распространением широкополосного высокоскоростного подключения к Интернету качество потокового видео и звука существенно улучшилось

носитель, среда) - совокупность компьютерных технологий, одновременно использующих несколько информационных

сред: текст, графику, видео, фотографию, анимацию, звуковые эффекты, высококачественное звуковое сопровождение.
Под словом «мультимедиа» понимают воздействие на пользователя по нескольким информационным каналам одновременно. Можно еще сказать так: мультимедиа – это объединение изображения на экране компьютера (в том числе и графической анимации и видеокадров) с текстом и звуковым сопровождением. Наибольшее распространение системы мультимедиа получили в области обучения, рекламы, развлечений.
Мультимедийные программы – программные средства, позволяющие обрабатывать аудио и видеоинформацию.