ТЕХНОЛОГИИ
В нынешнем году рынок потребительской цифровой фототехники должен претерпеть весьма значительные изменения. Безусловно, 2004-й войдет в историю как год становления новой категории 8-мегапиксельных камер и существенного снижения цен на аппараты более низкого разрешения. Благодаря этому можно ожидать существенного роста продаж цифровых камер с 3-, 4- и 5-мегапиксельными ПЗС-матрицами, которые в состоянии удовлетворить основные потребности самых широких слоев пользователей. А энтузиастам представляется возможность приобрести новейшие 8-мегапиксельные модели, благо они займут ценовой уровень порядка 1000 долл., ранее отводимый 5-мегапиксельным камерам зеркального типа с несменной оптикой.
Надо отметить, что в стане экспертов отношение к новой 8-мегапиксельной когорте неоднозначное. Слышны мнения, что функциональность этих камер избыточна для любителя, но недостаточна для профессионала, да и получаемые с их помощью изображения рискуют оказаться более "зашумленными" из-за повышенной плотности пикселов в матрице светочувствительного сенсора. При этом высказываются опасения, что возобновление гонки мегапикселов отодвинет на второй план наметившуюся тенденцию к совершенствованию потребительских качеств цифровой фототехники (напомним, что с момента выхода первой 5-мегапиксельной потребительской камеры в 2001 г. до объявления первой 8-мегапиксельной модели в 2003-м прошло целых два года - огромный срок для массового рынка цифрового фото, родившегося лишь в 1996- 1997 гг.). И конечно же озвучиваются подозрения, что производители воспользуются началом коммерческого выпуска ПЗС-матриц нового уровня разрешения как мощным маркетинговым инструментом для поддержания высоких цен.
Восьмимегапиксельные камеры только выходят на рынок (сейчас доступны лишь считанные модели Canon, Minolta, Nikon, Olympus и Sony; о некоторых из них мы расскажем ниже), поэтому дать исчерпывающие ответы на все эти вопросы можно будет только при подведении итогов нынешнего года. Но выставочные экспозиции январской CES’2004 и февральской PMA’2004 в Лас-Вегасе, а также мартовской CeBIT’2004 в Ганновере ясно показывают, что одним лишь наращиванием матриц ведущие производители ограничиваться вовсе не намерены. Аппараты потребительской категории станут еще более тонкими, стильными и быстрыми. Продолжится поиск новых идей, способных заинтересовать покупателей, которые становятся все разборчивее. Отсюда - рост популярности таких технологических решений, как встраивание оптических стабилизаторов изображений, увеличение объема ОЗУ и внутренней флэш-памяти, повышение разрешения и длительности видеозаписи (в частности, с акцентом на формат MPEG-4), сокращение энергопотребления и т. п.
Sony Cybershot DSC-F828
Зачинщиком нового старшего сегмента выступила компания Sony, в июне 2003 г. анонсировавшая 8-мегапиксельную ПЗС-матрицу размером 2/3 дюйма (8,8х6,6 мм) с межпиксельным расстоянием в 2,7 мкм (в предыдущем 5-мегапиксельном сенсоре компании, применяющемся в модели Cybershot DSC-F717, при таком же размере матрицы шаг пиксела составляет 3,4 мкм). В июле Sony объявила о разработке предназначенного для нового сенсора четырехцветного (RGBE) матричного светофильтра, отличающегося от традиционного трехцветного (RGB) наличием дополнительного "изумрудного" (зелено-синего) цвета, который призван повысить точность цветопередачи (см. врезку "От RGB к RGBE"). А в августе компания уже представила свою первую 8-мегапиксельную камеру Cybershot DSC-F828, почти пять месяцев (вплоть до января 2004 г.) остававшуюся единственной в своей категории.
Sony Cybershot DSC-F828
Новый уровень разрешения матрицы, естественно, потребовал и нового уровня оптического разрешения. Объектив Carl Zeiss Vario Sonnar T состоит из 12 элементов, собранных в 9 группах (включая 3 асферических элемента). Чтобы избавиться от бликов, разработчики особое внимание уделили минимизации отражения света от линз. Объектив имеет поворачивающуюся конструкцию и два специальных кольца - для ручной механической регулировки фокуса и 7-кратного оптического зума (эквивалентный диапазон фокусных расстояний составляет 28-200 мм, максимальная светосила F2,0-2,8, минимальная - F8,0).
Матрица светосенсора выполнена по фирменной технологии Super HAD CCD, позволяющей повысить качество изображения путем увеличения размера микролинз, расположенных над каждым пикселом, а значит, и количества попадающего на пикселы света.
Считываемый с ПЗС-матрицы RGBE-сигнал обрабатывается микропроцессором Real Imaging Processor, который конвертирует его в формат RGB, обеспечивая глубину каждого цвета 14 бит. В функции этого процессора входят снижение уровня яркостных и цветовых шумов, понижение энергопотребления и увеличение быстродействия камеры (при экспонировании, захвате и просмотре фотографий на 1,8-дюймовом ЖК-дисплее с разрешением 134 тыс. пикселов).
О скорости процессора можно судить по такому показателю, как серийная съемка. В этом режиме DSC-F828 позволяет сделать семь снимков максимального разрешения 3264х2448 с интервалом 0,38 с без вывода изображения на дисплей (0,42 с с одновременным показом на дисплее). Заявленное производителем время готовности камеры к съемке составляет 1 с, задержка срабатывания затвора - 0,26 с, задержка после нажатия спусковой кнопки - 0,008 с.
Приведем значения других важных характеристик. Так, минимальная поддерживаемая выдержка - 1/3200 с, максимальная - 30 с. Диапазон эквивалентных чувствительностей сенсора - от 64 до 800 ISO. В режиме макросъемки минимальное расстояние до объекта составляет 2 см. Камера "умеет" записывать полнокадровое VGA-видео (640х480 пикселов при скорости 30 кадров в секунду). Пользователь имеет возможность вручную контролировать все параметры экспозиции и баланс белого. Поддерживаются функции ночной съемки Night Shot и Night Framing, а также прямого вывода на принтеры, совместимые с протоколом Direct print. Модель DSC-F828 позволяет сохранять захваченные изображения в форматах JPEG, TIFF и RAW, записывая их на флэш-карты Memory Stick/ Memory Stick PRO и Compact Flash/Microdrive.
| От RGB к RGBE |
Существует несколько способов получения цифровых изображений с помощью светочувствительных сенсоров. В видеокамерах, например, все шире применяется технология трех матриц, чувствительных к красному, зеленому и синему цветам. Пытается пробить себе дорогу на рынок решение фирмы Foveon, основанное на применении трехслойной матрицы, каждый из слоев которой воспринимает лишь свой цвет. Не останавливаясь на достоинствах и недостатках всех этих методов, заметим, что в подавляющем большинстве высококачественных потребительских цифровых камер применяется один-единственный матричный светочувствительный сенсор, основанный на технологии ПЗС (прибор с зарядовой связью). Элементы такого сенсора (пикселы) генерируют электрический ток, пропорциональный уровню засветки. Поскольку пикселы не умеют различать цветов, приходится применять поверх сенсора матричные светофильтры, искусственно устанавливающие восприимчивость каждого пиксела к световому потоку лишь конкретного цвета. Теоретически эта технология предполагает использование мозаичного светофильтра из трех основных цветов (RGB - красный, зеленый и синий), сложением которых можно получить любые оттенки. Таким образом, фактически матрица сенсора состоит из трех вложенных систем пикселов разных цветов и, чтобы получить полноцветную картину, процессор обрабатывает поступающие сигналы, интерполируя цвета согласно заложенному алгоритму.
Рис. 1. Структура матрицы RGBG Однако поскольку спектральная чувствительность как сенсора, так и человеческого глаза неоднородна и смещена в область зеленого цвета, то наибольшее распространение получила схема RGBG, в которой элемент осреднения состоит из одного красного, одного синего и двух зеленых пикселов (рис. 1). Очевидно, что добавляя в мозаику пикселы более сложных цветовых оттенков и располагая их менее регулярным (например, псевдослучайным) образом, можно получать изображения с наилучшей цветопередачей и минимумом муаровых искажений. Правда, такой подход требует существенного усложнения алгоритмов, повышения быстродействия процессора и увеличения объема оперативной памяти.
Рис. 2. Структура матрицы RGBE Примером развития технологии в подобном направлении служит новый четырехцветный 8-мегапиксельный ПЗС-сенсор RGBE фирмы Sony, в котором наряду с красным, зеленым и синим пикселами используется зелено-синий, "изумрудный" пиксел (рис. 2). Этот элемент более восприимчив к световым волнам, длина которых короче, чем у чистого зеленого цвета. Разработчики утверждают, что новый светофильтр обеспечивает значительно лучшую передачу сине-зеленых и красных оттенков, повышая общее качество изображений. |
Сочетание оптического и цифрового интеллектуального зума (Smart Zoom) обеспечивает получение увеличенных изображений без сопутствующей интерполяции потери качества - за счет сокращения эффективного разрешения снимка. Так, суммарному 8,9-кратному зуму соответствует снижение разрешения кадра до уровня в 5 мегапикселов, а 18-кратное увеличение будет означать сокращение размеров изображения до 3 мегапикселов. Отметим также наличие интеллектуального разъема для вспышек и других аксессуаров, встроенного микрофона, порта USB 2.0, электронного видоискателя (235 тыс. пикселов) и фирменной технологии лазерной фокусировки.
Выполненная в корпусе из магниевого сплава, DSC-F828 весит (без аккумулятора infoLitium NP-FM50 и карты памяти) 832 г, ее размеры составляют 134,4х91,1х157,2 мм.
Canon PowerShot Pro1
Первая 8-мегапиксельная камера Canon, объявленная в феврале 2004 г., получилась легче (без аккумулятора BP-511A и карты памяти она весит 545 г) и компактнее (117,5х72,0х90,3 мм) конкурента. Компания впервые применила в модели потребительской серии PowerShot профессиональный объектив класса L, состоящий из 14 элементов в 10 группах (включая один флюоритовый элемент, один UD-элемент из стекла со сверхнизкой дисперсией и два асферических элемента) и обеспечивающий повышенную резкость и минимальную хроматическую аберрацию. Для управления 7-кратным оптическим зумом (эквивалентный диапазон фокусных расстояний - 28-200 мм, максимальная светосила F2,4-3,5, минимальная - F8) служит миниатюрный ультразвуковой мотор (USM).
Canon PowerShot Pro1
В камере устанавливается 2/3-дюймовый ПЗС-сенсор с разрешением около 8 млн. пикселов с фильтром основных цветов (RGB). Считываемый сигнал обрабатывается фирменным процессором DIGIC, обеспечивающим не только высокое быстродействие аппарата, но также шумоподавление и естественную цветопередачу. В PowerShot Pro1 впервые в этой серии включена поддержка сразу двух цветовых пространств - sRGB и Adobe RGB. Диапазон эквивалентных светочувствительностей - от 50 до 400 ISO.
Камера позволяет осуществлять серийную съемку со скоростью 2,5 кадр./с (до 6 кадров), диапазон выдержек составляет 15-1/4000 с. В аппарате используется гибридная система автофокусировки, сочетающая выделение контрастных зон через объектив (TTL) и внешнюю фокусировку на основе триангуляции. Поскольку первый метод более точный, но медленный, тогда как второй, наоборот, более быстр, но менее точен, процедура фокусировки происходит в два этапа. Вначале с помощью триангуляции объектив быстро фокусируется в окрестности правильного фокуса, а затем это положение уточняется методом TTL-замера. Минимальное расстояние фокусировки в режиме макросъемки составляет 3 см. Чтобы включить режим ручной фокусировки, достаточно нажать на специальную кнопку на задней панели - при этом управляющее кольцо объектива изменит свою функцию зумирования на фокусировку. Для удобства съемки PowerShot Pro1 оснащена 2-дюймовым поворачивающимся ЖК-монитором с разрешением 235 тыс. пикселов. В режиме просмотра пользователю доступны функции 2-10-кратного увеличения, а интеллектуальный датчик ориентации может автоматически поворачивать изображение. Встроенный 0,44-дюймовый электронный видоискатель также характеризуется достаточно высоким разрешением - 235 тыс. пикселов.
Захваченные статические изображения (максимальный размер - 3264х2448) камера записывает на карты памяти CompactFlash Type I/II в форматах JPEG или RAW, видеоролики наилучшего качества сохраняются с разрешением VGA (до 30 с, скорость - 15 кадр./с).
Разумеется, PowerShot Pro1 помимо множества автоматических режимов предоставляет возможность ручного управления параметрами экспозиции. Камера оснащена портом USB, она обеспечивает прямую печать на принтерах Canon, поддерживающих эту функцию, а также на всех печатающих устройствах, совместимых с протоколом PictBridge.
Konica Minolta DiMAGE A2
Также в феврале была объявлена еще одна 8-мегапиксельная камера - Konica Minolta DiMAGE A2, унаследовавшая ряд инновационных технологий из арсенала 5-мегапиксельного аппарата DiMAGE A1 (оптический стабилизатор Anti-Shake, систему 3D-автофокуса и др.).
В новинке применен фирменный объектив с 7-кратным оптическим зумом (эквивалентный диапазон фокусных расстояний составляет 28-200 мм, максимальная светосила F2,8-3,5, минимальная - F11), содержащий 16 элементов в 13 группах (включая два асферических элемента и два элемента с аномальной дисперсией). Управление оптическим зумом осуществляется с помощью кольца на объективе. Минимальное фокусируемое расстояние до объекта в режиме макросъемки - 13 см.
Konica Minolta DiMAGE A2
Камера оборудована ПЗС-матрицей размером 2/3 дюйма, RGB-фильтром, 12-разрядным АЦП и поддерживает два цветовых пространства: sRGB и Adobe RGB. Диапазон эквивалентных светочувствительностей - от 64 до 400 ISO.
Изюминкой DiMAGE A2 является электронный видоискатель Super Fine EVF исключительно высокого разрешения (922 тыс. пикселов) с изменяемой кадровой частотой (30 или 60 кадр./с) и регулируемым углом наклона (0-90°). Разрешение основного 1,8-дюймового ЖК-дисплея составляет 118 тыс. пикселов.
Статические изображения сохраняются в форматах JPEG, TIFF или RAW и записываются на картах памяти CompactFlash Type I/II. Камера обладает неплохой "скорострельностью", обеспечивающей захват до трех последовательных снимков максимального разрешения (3264х2448) со скоростью 2,7 кадр./с. Аппарат поддерживает выдержки от 30 до 1/4000 с и "умеет" записывать полнокадровые (30 кадр./с) видеоролики формата 544х408. И, само собой, DiMAGE A2 предоставляет широкие возможности автоматического, полуавтоматического и ручного управления параметрами съемки.
Для быстрой передачи снимков и видео на компьютер служит порт USB 2.0. При габаритах 117х85х113,5 мм камера весит 565 г (без карты памяти и аккумулятора NP-400).
