Cyfrowa obróbka filmów

sendables.jibjab.com/add_ecard_message/129302047

Zasada działania kamery.

Etapy tworzenia filmu.

Etapy tworzenia filmu w edytorze

1. Kopiowanie materiału wideo
Nagrania z kamer cyfrowych można przenosić na pecet przez złącze USB lub Fire-Wire. Dla nowszych aplikacji edycyjnych problemu nie stanowi też sterowanie kamerą: uruchamianie odtwarzania, zatrzymywanie, przewijanie. Dzięki temu kopiowanie na komputer pojedynczych scen jest dużo łatwiejsze.

2. Edycja i montaż filmu
Po skopiowaniu ujęć z kamery ustawiamy je kolejno na osi czasu w edytorze. Wtedy decydujemy, które z nich zostaną wykorzystane i możemy zmieniać kolejność - wystarczy przeciągnąć sceny do osi czasu tak, jak chcemy. Każdy fragment możemy podejrzeć, by sprawdzić, czy pasuje do naszej koncepcji.

3. Dodawanie efektów
Wstawiamy przejścia między scenami i dodajemy efekty, na przykład korygujące blade kolory, poprawiające dźwięk. Korzystając z efektów, możemy też poprawić balans bieli i zbyt kontrastowe ujęcia z silnym tylnym oświetleniem, robione pod słońce. Efekt stabilizujący obraz uratuje ujęcia, przy których zadrżała nam ręka.

4. Dodawanie napisów i muzyki
Zaopatrzenie filmu w tytuł, napisy i ilustrację muzyczną zwiększy jego atrakcyjność. Jeśli wykorzystamy komercyjne przeboje jako podkład audio, nie będziemy mogli rozpowszechniać filmu. Większość edytorów ma wbudowane generatory muzyki, dzięki którym unikniemy ryzyka wykorzystania utworów chronionych prawem.

5. Tworzenie menu płyty
Jeśli chcemy wypalić film na DVD, wykorzystujemy bibliotekę wzorców menu w edytorze, aby dodać do filmu efektowne menu startowe . W zależności od wybranego edytora będziemy mieli do dyspozycji od kilku do kilkudziesięciu wzorców, statycznych i animowanych. Większość możemy w dużym zakresie modyfikować.

6. Wypalanie płyty lub wgranie do kamery
Wynik naszej pracy możemy zapisać na płycie DVD (jest to proces o nazwie DVD-authoring), którą odtworzymy w dowolnym odtwarzaczu. Jeżeli nagrywamy filmy HD i dysponujemy nagrywarką Blu-ray, możemy przenieść nasze wideo na krążek o pojemności 25 lub 50 gigabajtów. W niektórych wypadkach możemy także przekopiować zmontowany film z powrotem do kamery, nie tracąc w ten sposób jakości nagrania.

Budowa kamery cyfrowej

1. Obiektyw
W kamerach wideo stosuje się wyłącznie obiektywy zmiennoogniskowe, czyli tak zwane zoomy. Na obiektywie znajdziemy następujące oznaczenia:

1a krotność zoomu - współczynnik przed \"x\" określa jak bardzo można przybliżyć obraz. Im liczba jest większa, tym bardziej można przybliżyć filmowaną scenę.

1b zakres ogniskowych - określa właściwie to samo, co \"krotność zoomu\". Pierwsze liczby mówią o tym, jak szeroko można objąć filmowaną scenę, drugie - jak duże da się zrobić zbliżenie. Pamiętajmy, że jest to też uzależnione od wielkości matrycy CCD.

1c światło najniższa wartość. obiektywu - w ten sposób określa się największy otwór przysłony, czyli to, jak dużo światła obiektyw może wpuścić do wnętrza kamery. Lepiej, gdy po \"1:\" jest jak
1d średnica gwintu przeznaczonego na filtr - podobnie jak w aparatach fotograficznych możesz używać filtrów korekcyjnych (np. UV) lub tworzących różnego rodzaju efekty (m.in. \"gwiazd\" z punktów świetlnych - takich jak latarnie, świeczki). Można również dokręcić \"konwertery\" - nakładki na obiektyw powodujące rozszerzenie kadru (wide-converter) lub jego przybliżenie (tele-converter).

2. Mikrofony

Najczęściej stosuje się nie jeden, a dwa mikrofony, by rejestrować dźwięk stereo.

3.Pokrywa gniazd transmisyjnych

3a gniazdo S-Video - umożliwia transmisję analogowego sygnału, np. do magnetowidu lub analogowej kamery wideo.
3b gniazdo DV - służy do transmisji danych w postaci cyfrowej - do komputera, innej kamery cyfrowej lub cyfrowego magnetowidu. Jeśli gniazdo ma oznaczenie \"i\", możliwa jest także transmisja sygnału do kamery. W kamerach występują także gniazda: \"AV\" (mały jack), służące np. do wyświetlania nagrania na ekranie telewizora, oraz USB, które najczęściej wykorzystuje się do pobierania zdjęć cyfrowych do komputera lub transmisji internetowej.
Rys.6 Mikrofon w kamerze

Obraz pobrany ze strony https://www.zoom.idg.pl/artykuly/39424.html(20.11.2005)

4. Odchylany panel LCD

Charakterystyczny element kamer cyfrowych. Na nim można obserwować rejestrowany obraz. Często mamy możliwość ustawienia jasności wyświetlanego na nim obrazu.

5. Przyciski obsługi funkcji menu i magnetowidu

Z ich pomocą można używać efektów specjalnych oraz sterować odtwarzaniem zarejestrowanego filmu
6. Gniazdo karty pamięci

Tu umieszczamy kartę pamięci, na której są zapisywane cyfrowe fotografie i krótkie klipy
Rys.7 Kamera cyfrowa

Obraz pobrano ze strony https://www.zoom.idg.pl/artykuly/39424.html (20.11.2005)

7. Akumulator kamery

Na ogół umieszcza się go na zewnątrz, a nie jak w aparatach - w środku korpusu.

8. Odchylany okular

Posiada wbudowany mały wyświetlacz LCD. Można go używać do podglądania filmowanej sceny, jest to jednak niewygodne i męczy wzrok.
9. Uchwyt do lampy
Gdy filmujemy w ciemnym pomieszczeniu, można wspomagać się dodatkowym źródłem światła

10. Przycisk funkcyjny

Czyli start/stop oraz kamera i magnetowid. Zaczynamy i kończymy nim filmowanie oraz decydujemy, czy nagrać film czy go obejrzeć
Rys. 8 Kamera cyfrowa

Obraz pobrany ze strony https://www.zoom.idg.pl/artykuly/39424.html (20.11.2005)

11. Kieszeń kasety Mini DV

12. Wbudowany głośnik

13. Przycisk zoom
Spust migawki i przełącznik wyboru nośnika. Obsługiwane najczęściej przez palec wskazujący, zmiana ogniskowej, przycisk do wykonywania cyfrowych zdjęć.


2.2 Główne zalety kamery cyfrowej

Precyzja
Jakośc obrazu optycznego jest niezwykle ważna w przypadku aparatów cyfrowych: 500 punktów w jednej lini (tylko 400 w kamerach analogowych). Ulepszony kontrast daje obraz bardziej przybliżony do rzeczywistości niż w przypadku kamery analogowej.


Przechowywanie
Nagrania cyfrowe mają tę zaletę, że nie niszczą się w miarę uplywu czasu. Tak więc gdy w przypadku kamery analogowej nagrania tracą stopniowo na jakości tak w przypadku kamery cyfrowej nagrania pozostają takie same niezależnie od tego ile razy są oglądane.

Wizualizacja na ekranie LCD
Dzięki technologii cyfrowej możesz oglądać kasetę na ekranie cieklokrystalicznym LCD. Jego jakość opiera się na jego rozmiarze oraz rozdzielczości. By otrzymać dobry obraz, ekran 2.5 \" (przekątna 6.5 cm) musi posiadac rozdzielczość minimum 120 000 pikseli. Rozwiązaniem wygodniejszym jest większy ekran 3.5 \" (przekątna 9 cm) przy rozdzielczości 200 000 pikseli.

Jaka rozdzielczość
Im więcej pikseli posiada kamera tym bardziej precyzyjny jest obraz. Standardowy sensor w kamerach cyfrowych posiada od 800 000 pikseli, wtedy otrzymywana jest relatywnie dobra jakość obrazu wideo. Przy tej rozdzielczości jakość obrazu optycznego określana jest jako 500 punktów na linię, co jest ilością większą niż w przypadku telewizora (350 punktów na linię).

Zoom cyfrowy i optyczny

Zoom optyczny to \"prawdziwy\" zoom. Pole widzenia obiektu, który chcesz uchwycić skurcza się i otrzymujesz więcej szczególów w danym obszarze. Zoom optyczny 3-krotny jest zdecydowanym atutem w porównaniu do aparatów o stalej ogniskowej

Stabilizator obrazu
Stabilizator obrazu łagodzi drżenie dłoni i tym samym sprawia,że obraz jest bardziej wyraźny. Jest bardzo użyteczny dla początkujących użytkowników kamer. Istnieją dwa typy stabilizatorów:
- Stabilizator cyfrowy: funkcjonuje dzięki sensorowi, który « interpretuje » obraz w czasie ruchu. Jest trochę kosztowny, ale tym samym bardzo efektywny w warunkach zewnętrznych choć gubi światlo podczas rejestracji w pomieszczeniach.
- Stabilizator obrazu optyczny: dziala w oparciu o soczewki, które korygują obraz i nie powodują utraty światla podczas nagrywania w pomieszczeniach. Ten typ stabilizatora jest bardziej efektywny ale jest mniej powszechny wśród aparatów z powodu wygórowanej ceny oraz swojego dużego rozmiaru. Jest obecny w aparatach przeznaczonych dla profesjonalistów.

Łączność:

DV In i DV Out

Wyjście DV (lub DV Out) pozwala ustawić polączenie pomiędzy kamerą a Twoim komputerem. Występuje w większości kamer, daje mozliwość obróbki filmu na komputerze (za pomoca odpowiedniego oprogramowania) lub kopiowania nagrania na plyty CD.
Wejście DV (lub DV In) jest mniej powszechne wśród kamer, pozwala przeslać zmontowane nagranie z komputera przez kamerę do kasety Mini-DV.

Kabel USB

Pozwala na bardzo szybki przesyl danych obrazkowych z kamery na komputer. Polączenie jest niezwykle latwe, a kamera jest automatycznie rozpoznawana.

Wejście analogowe

Pozwala przeksztalcić Twoja kamerę w nagrywarkę. Możesz zatem nagrywać sekwencje wideo pochodzące nawet z kamery VHS lub kamery cyfrowej na kasetę Mini-Dv. Ta opcja jest idealna dla wszystkich tych osób, które posiadają starsze nagrania. W rzeczywistości numeryzacja nagrań analogowych powoduje, że te nagrania nie ulegają zniszczeniu w miarę uplywu czasu. Masz również możliwość przeslania tych danych do komputera i później nagrania plyty DVD.

Wyjście S-Video

Niezbędne, pozwala na polączenia Twojej kamery z telewizorem!

Wejście Mikrofon

Umozliwia polączenie dodatkowego mikrofonu do kamery by zarejestrowany dźwięk
byl dobrej jakości. Ta opcja jest ważna w przypadku kręcenia sceny, w której dźwięk jest istotny.

Słuchawki

Zezwalają osobie nagrywającej film na kontrolowanie dźwięku w trakcie rejestracji filmu.

Uklad : poziomy lub pionowy

Na rynku istnieją dwa glówne typy kamer: poziome i pionowe.
Kamera pozioma jest dluga co daje jej stabilność podczas trzymania.
Kamera pionowa jest mniejsza i bardziej kompaktowa: jej rozmiar nie wykracza ponad rozmiar dloni. Jest zalecana na dlugie podróże gdzie możesz ją trzymac w kieszeni
lub w poręcznej torebce. Miniaturyzacja tego typu aparatu wplywa negatywnie na stabilizację a jej koszt jest raczej wygórowany.

Ustawienia

Kamery są wyposażone w ustawienia automatyczne. Jest to bardzo praktyczne i daje pewność otrzymania dobrego efektu. Niemniej, by samemu regulować ustawienia należy sprawdzić czy istnieje w aparacie manualna obsluga glownych funkcji, takich jak: kontrola ekspozycji, balans bieli itp.



2.3 Proces rejestracji obrazu przez kamerę

Proces rejestracji obrazu przez kamerę CCD można podzielić na cztery etapy [1]

1. Wygenerowanie ładunku.
Jest ono zależne od wydajności kwantowej (QE), która określa, jaka część padających na detektor fotonów zostanie zarejestrowana. W idealnym przypadku wydajność
ta powinna wynosić 100%, co na razie jest nieosiągalne (np. ze względu na to, że QE jest zależne od długości fali). Kiedy na płytkę krzemową pada foton, w wyniku efektu fotoelektrycznego wewnętrznego następuje przekazanie jego energii elektronom. Jeżeli foton ma wystarczająco dużą energię, wynoszącą przynajmniej 1,13 elektronowolta, powstaje jeden lub kilka wolnych elektronów. Energia ta z kolei jest ściśle związana z długością fali, co powoduje, że czułość CCD jest różna dla różnych częstotliwości padającego światła. Zakres czułości kamery CCD mieści się na ogół
w przedziale od 330 nm do 1100 nm, osiągając swoje maksimum w okolicach 650 nm. Fale krótsze niż 650 nm zaczynają być pochłaniane przez elektrody na powierzchni płytki krzemowej, zmniejszając tym samym wydajność detektora w zakresie krótkofalowym (w okolicach 400 nm QE na ogół nie przekracza kilku procent). Stosuje się różne techniki, aby podnieść wydajność kwantową. Jedna z nich polega na oświetlaniu płytki krzemu od tyłu, gdzie jej powierzchnia nie jest przesłonięta przez siatkę elektrod. Pozwala to przekroczyć 80% próg rejestracji fotonów, ale jest bardzo kosztowne.
2. Zbieranie ładunku.
Wydajność tego procesu jest zależna od trzech parametrów:
• Ilości pikseli w detektorze. Im większa płytka i mniejsze piksele tym większa rozdzielczość i zdjęcie. Jednak wadą jest dłuższy czas odczytywania detektora
i trudności z obsłużeniem tak dłużej matrycy. Optymalnym rozmiarem piksela jest 15 m2 mogące zgromadzić do 500 tys. elektronów.
• Ilości elektronów, które mogą być zgromadzone w jednym pikselu.
Wielkość ta zazwyczaj mieści się w przedziale od 50 tys. do 1 mln. Im większa wartość tym lepiej (można uzyskać większy kontrast). Poza tym większe piksele pozwalają zebrać więcej ładunku.
• Zdolność do utrzymania ładunku zanim zostanie on zmierzony. Wiąże się z tym możliwość rozlewania ładunku na inne piksele, co daje wrażenie jakby zdjęcie
nie było dobrze zogniskowane. W idealnej sytuacji elektrony zgromadzone przez piksel powinny w nim pozostać do czasu dokonania odczytu.
3. Transfer ładunku.
Po zgromadzeniu ładunku, musi on zostać przesłany do wyjściowego wzmacniacza poprzez cały rząd oddzielających go elementów. W tym celu przykłada się do wejścia napięcie, które zmusza elektrony do ruchu od jednego piksela do następnego. Jeden
ze sposobów transferu to tzw. transfer liniowy, gdzie najpierw odczytuje się pionowe piksele a następnie sprawdza się, do którego rzędu należą. Drugi to transfer klatkowy polegający na skopiowaniu całej klatki do innej, która służy jako pamięć do chwili odczytu. W czasie tych operacji ważne jest, aby stracić jak najmniejszą część tego ładunku. Współczesne kamery CCD mają wydajność transferu przekraczającą 99,9999%.
4. Pomiar zgromadzonego ładunku.
Pomiar dokonywany jest w małym kondensatorze (o pojemności ok. 50 fF), podłączonym do wyjściowego tranzystora. Tranzystor działa jak wzmacniacz, generując napięcie proporcjonalne do ładunku. Ostatecznie sygnał trafia do przetwornika analogowo-cyfrowego.

Pierwszy egzemplarz CCD został zbudowany w 1969 roku, przez dwóch naukowców: Willarda S. Boyle\'a i George E. Smitha z Bell Telephone Laboratories. Szukali oni nowego sposobu rejestracji obrazu, który miał znaleźć zastosowanie w projektowanym wideotelefonie. Urządzenie miało być tanie a jego technologia oparta na krzemie. Pierwsza kamera złożona była z ośmiu pikseli ułożonych w jeden rząd. Większy model o rozmiarach 100x100 pikseli powstał dopiero w 1973. Matryce te na początku były rozwijane przez naukowców w celach badawczych a dokładniej w celu obserwacji kosmosu. Jak zwykle duży udział miał w tym rząd amerykański a dokładnie jego komórka NASA.
Dzisiejsze matryce są oczywiście dużo lepszej jakości dzięki postępowi technicznemu. Najnowocześniejsze matryce CCD zbudowane są z milionów elementów światłoczułych, jednak ze względu na cenę są na razie stosowane głównie w profesjonalnych
i półprofesjonalnych urządzeniach wideo (w tym również w cyfrowych aparatach fotograficznych). W amatorskich kamerach internetowych stosuje się sensory CCD złożone
z kilkuset tysięcy elementów fotoczułych, co pozwala na uzyskanie rozdzielczości rzędu 640x480 pikseli. Najnowsza kamera marki Canon do zastosowań bardziej profesjonalnych posiada 3 matryce CCD po 470,000 pikseli każda. Dla każdego coś miłego w zależności
od zawartości portfela.




3. Wnioski

Kamery i aparaty cyfrowe są coraz mniejsze i coraz doskonalsze. Dzieje się tak głównie dlatego, że zarówno zapotrzebowanie na tego typu sprzęt jak i postęp technologiczny ułatwią i rozwiną produkcję oraz obniżą koszty wytworzenia. Ulepszone zostaną przede wszystkim matryce CCD, które ulegają miniaturyzacji dzięki najnowszym technologią. Wraz
ze wzrostem matryc wzrośnie zapotrzebowanie na odpowiednie nośniki danych, które pomieszczą tak wielką ilość danych. Rozwiną się układy wspomagające nagrywanie takie jak na przykład układy stabilizujące obraz i niwelujące drgania ręki kamerzysty. Polepszą się także programy do obróbki filmów oraz kompresji. W samej budowie zbyt wiele
się nie zmieni. Może ona ulec dalszej miniaturyzacji, ale przez to stanie się mniej wygodna, co może się nie przyjąć wśród konsumentów. Najprawdopodobniej kamery internetowe zostaną podobnie jak dziś aparaty cyfrowe wchłonięte przez telefony komórkowe. Już dziś istnieją telefony oraz standard przesyłania danych (tzw. telefonia trzeciej generacji) przez sieci komórkowe. Nie zostały one, co prawda, jeszcze wprowadzone do powszechnego użycia, ale jedynym ograniczeniem jest status finansowy telefonii komórkowych, tak jak ma to miejsce
w Polsce.