ПЗС ФОТОГРАФИИ И СКАНЕРНЫЕ СНИМКИ

Обработка цифровых снимков в ДЗЗ (дистанционном зондировании земли)

Время на прочтение

На Хабре было немало статей про использование различных методов обработки изображений, включая классификацию данных, фильтрацию. Многие из этих подходов применяются и в дистанционном зондировании при обработке цифровых изображений Земли.

От момента, как снимок получен со спутника, до возможности его анализировать должен пройти целый цикл процедур по приведению его в вид, удобный для получения и последующего анализа визуальной информации.
Тех, кому интересен сам процесс, прошу под кат (трафик):элементарных

понятий, которые, наверняка, многим уже знакомы, но, все же, не будем отступать от конкретики. Те же, кто уверен в своей компетентности по данному вопросу, пусть сразу переходят к самому интересному.

Само цифровое изображение и процесс его получения

Как все знают, цифровое изображение – это матрица пикселей, значение каждого из которой получается в результате усреднения по четырем составляющим: координатам пространства (x и y), длине волны и времени.
Сам процесс составления матрицы идет таким образом: солнечное излучение отражается от объектов съемки, энергия, попадающая на поверхность датчика, фиксируется им, затем интегрируется, из чего задается интегральное значение пикселя. Целочисленное же значение получается после преобразования интегрального значения в электрический сигнал. Каждый пиксель хранит информацию в двоичном виде. Чем больше бит (памяти) выделяется на пиксель, тем больше число значений, соответствующих одному пикселю, тем точнее аппроксимируется исходный дискретный сигнал, тем больше информации снимок может хранить.
В ПЗС – сканерах уже упомянутые детекторы сканируют Землю и разделяют непрерывный поток данных на пиксели.
От вида сканера зависит очень многое, им определяется способ получения изображений. Так, существуют три основных вида сканеров:

Цифровые снимки отображаются либо с использованием 8-битной шкалы оттенков серого, либо 24-битной, которая основана на смешении различных оттенков R, G, B. Исходный диапазон значений пикселей превращается в ограниченный диапазон путем комбинирования цветовых значений, соответствующих любым трем каналам многоспектрального цифрового снимка. Один пиксель отображается 256^3 векторами RGB, один вектор – один цвет. Существуют и другие варианты радиометрического разрешения. К примеру, у QuickBird — 11бит/pix, у Landsat-8 — 16 бит/pix.
Как в оптических датчиках формируются спектральные каналы:
Пучок света, поступивший на датчики, делится на несколько лучей. Каждый луч, проходя свой оптический путь, идет через спектральный фильтр. Для разделения спектральных диапазонов могут быть использованы призмы и дифракционные решетки.

Предварительные процедуры обработки снимка

В цикл предварительных процедур по обработке снимка входят следующие:

Далее следует процесс улучшения качества изображения, включающий

Дешифрирование – это процесс обнаружения и распознавания объектов и явлений местности на снимке. Оно может быть как ручным, то есть базирующимся на визуальной (человеческой) оценке изображения, так и машинным (автоматическим). Последнее, что-то мне подсказывает, представляет для многих Хабраюзеров больший интерес. Машинная обработка, по сути своей, сводится к различным механизмам классификации. Для начала нужно представить все пиксели (их спектральные яркости) как вектора в пространстве спектральных признаков. При анализе количественных связей спектральных яркостей разных объектов происходит разделение пикселей по классам. Классификация снимков делится на классификацию с обучением и классификацию без обучения.

Классификация с обучением

Классификация с обучением предполагает наличие эталона, с яркостью которого сравнивается яркость каждого пикселя. В результате, имея несколько эталонов, заранее заданных, мы получаем множество объектов, разделенных на классы. Эта классификация работает только в случае, если известны заранее те объекты, которые отображены на снимке, классы четко различимы и их количество невелико.
Вот только немногие из методов, которые могут использоваться в классификации с обучением:

Классификация без обучения

Классификация без обучения построена на полностью автоматическом распределении пикселей по классам на основе статистики распределения яркостных значений пикселей. Данный вид классификации используется, если изначально неизвестно, сколько объектов присутствует на снимке, количество объектов велико, в результате машина сама выдает полученные классы, а мы уже определяем, каким объектам их поставить в соответствие.

Все процессы предварительной обработки и улучшения качества снимков, также дешифрирования представляют собой огромное поле для рассуждений, каждый из них может служить поводом целой статьи (и не одной). Если кого заинтересует конкретная тема, прошу оставлять свои пожелания в комментариях для последующего развития сюжета. Далее планируется пост про использование различных индексов, таких как вегетационный NDVI, для улучшения дешифрирования и идентификации объектов.

В статье была использована информация с сайта, также из следующих источников: 1 и 2.

Медицина

В медицине ПЗС (приобретенная лучевая устойчивость) используется для диагностики и лечения различных заболеваний и состояний. П ЗС это способность некоторых клеток и тканей сохранять свою функциональность после облучения и облучения в повторных случаях.

Примеры использования ПЗС в медицине:

Это лишь некоторые примеры использования ПЗС в медицине. Технология ПЗС в сочетании с другими методами и оборудованием помогает значительно улучшить диагностику и лечение большого спектра заболеваний.

Мобильная фотография

И уж совсем упростили процесс смартфоны. Начиналось все то же на цифрах, которые сегодняшнему читателю показались бы смешными.

Первый камерофон ожидаемо был японским. Бытует стереотип, что первыми были Nokia. Нет, у них просто был один из первых известных и с неплохой камерой, N8 — 12 Мпикс. в телефоне на момент 2010 г. это было вообще ух. А еще был первый европейский камерофон, 7650, который сразу снимал в jpeg 640х480 и мог передавать только что снятые фото по MMS.

Но если рассматривать историю пошагово, то сначала это был телефон от Kyocera (да, да, не только принтеры).

Википедия. V P-210, 0,1 Мпикс., 1999 г.

Затем свой камерофон сделали в Sharp.

2000 г., почти аналогичная камера. Обратите внимание на зеркальце на задней панели — прошло почти 20 лет, а эту идею снова пытаются поставить на конвейер.

2018, LG и их смартфон с 16 фотокамерами (подробнее).

Дальнейшее развитие не заставило себя ждать — ряд мобилок с одномегапиксельными фотокамерами от разных вендоров, затем прорыв в виде 8 Мпикс. в телефоне от Samsung, G800, а потом и Nokia 808 PureView с сенсором на 41 Мпикс. и Lumia 920 с настоящей оптической стабилизацией.

Сегодня

Сейчас почти у каждого в кармане смартфон, чьи фотографические возможности вполне себе сравнимы с цифровыми мыльницами среднего и верхнего ценового диапазонов. А некоторые топовые модели снимают почти как зеркалки, хоть для боке и используется софт, а не характеристики самой фотокамеры.

Здесь можно долго спорить, что же лучше и для каких задач — фотокамера топового смартфона, зеркалка или беззеркалка. У каждого вида фотоаппарата всегда будет своя целевая аудитория и спектр задач, который можно решить только этим видом техники.

Главное — в другом. Фотография как процесс, как искусство стала более чем доступна. Тысячи людей создают прекрасные фотоснимки благодаря смартфонам (и сотни тысяч других людей снимают на эти же смартфоны так, что снимать им не стоит вообще никогда). Учреждаются вполне профессиональные конкурсы и выставки, посвященные мобилографии (собственно, как и упомянутая в начале поста выставка от Inventive Retail Group).

Фотографии стали занимать больше места в памяти устройств и больше места в нашей жизни. Все это время они эволюционировали вместе с техникой и софтом. Становились больше по разрешению и насыщеннее по цветам, получали добавочные плюшки (Live Photo, быстрое создание панорам, полноценные портретные режимы, целая куча предустановленных режимов для съемки еды, пейзажей, котов, детей).

Что характерно, различные приложения для обработки фото обычно носят хайповый характер. Те же PRISMA, MSQRD, Vinci оказались вполне себе забыты примерно через полгода, как и следовало ожидать. Народ вернулся к классике — обычным фото + все-таки именно к цифровой ретуши, нежели использования программ, полностью преображающих фотографию. Одно дело, когда твое фото превращается в стилизацию картины маслом, это даже занятно первые пару раз, другое дело — FaceTune, с помощью которого милые дамы могут в пару кликов удалить со снимка морщины, которые начинают появляться в самых неожиданных местах.

Не софтом единым — уже не первый год для любителей не просто делать снимки на фотоаппарат, но еще и сразу делиться ими в соцсетях, создаются гибриды вида «фотоаппарат-смартфон», где вроде и сама оптика неплохая (точно лучше, чем в среднем смартфоне), и в качестве софта сразу какой-нибудь Android с возможностью быстро публиковать снимки, делиться ими, выводить на экран телевизоров и прочее. Спорить о качестве таких девайсов можно долго, так как обычно там камера слабее, чем у «чистого» фотоаппарата за те же деньги, да и смартфонная часть обычно урезанная (специальная прошивка, на которую можно поставить далеко не все, к чему привык на смартфоне. В итоге — недосмартфон-недофотик.

Как бы то ни было, спрос на такое есть, и рынок не мог не отреагировать.

Самый известный из таких комбайнов — Samsung GALAXY Camera.

Здесь вам и неплохая (для таких размеров и тех времен) оптика, и Android, и  4G, что делает софтовую часть полезнее не только при наличии wifi.

Были еще Nikon Coolpix S800C и парочка Полароидов — SC1630 и iM1836.

Затем на какое-то время эти устройства впали в заслуженное забытье, потому что флагманские смартфоны стали снимать не хуже (ну разве что оптический зум пока поменьше), а весили в несколько раз меньше.

Осенью 2018 года китайцы решили возродить этот класс техники — умельцы из Yongnuo сделали беззеркалку со сменными объективами на Android.

Выглядит уже посерьезнее аналогов. Сенсор 16 Мпикс. Four tdirds и объективы от Canon EF, сенсорный экран на 5 дюймов, возможность записи видео в 4К, 3 гигабайта оперативки и даже камера для селфи. Камера пока продаётся в Китае с байонетом EF. Официальные продажи по всеми миру должны начаться в 2020 году.

Определение и сокращение термина

ПЗС (первичные заключенные системы) – это электронные устройства, которые используются для регистрации света или других форм излучения и преобразуют его в электрический сигнал. Такие устройства состоят из матрицы светочувствительных элементов, каждый из которых называется пикселем.

ПЗС-матрицы применяются во многих областях: в фотографии для создания цифровых камер, в видеонаблюдении для регистрации и анализа изображений, в астрономии для наблюдения далеких объектов, а также в научных и медицинских исследованиях.

Первичные заключенные системы имеют ряд преимуществ по сравнению с другими технологиями регистрации излучения, такими как пленка или камеры на основе КМОП (комплементарной металлокислородной полупроводниковой технологии).

В основе работы ПЗС-устройств лежит возбуждение зарядов в пикселях матрицы при попадании фотонов на светочувствительные элементы. Заряды затем считываются и преобразуются в цифровой сигнал.

Основными преимуществами ПЗС-матриц являются: высокая чувствительность к свету, широкий динамический диапазон, низкий уровень шума, высокая скорость считывания и возможность получения изображений высокого качества с хорошим разрешением.

Сокращение ПЗС происходит от первых букв слов «первичные заключенные системы».

Области применения

ПЗС-матрицы широко применяются в различных областях, благодаря своим уникальным свойствам и возможностям. Рассмотрим некоторые из основных областей применения:

Это лишь некоторые из множества областей применения ПЗС-матриц. Благодаря своим преимуществам, ПЗС-матрицы находят все большее применение в различных отраслях, способствуя повышению качества и эффективности работы в различных сферах деятельности.

Для чего нужны ПЗС?

ПЗС (прямое зарядовое устройство) является одним из видов полупроводниковых элементов, используемых в электронике и фотографии. Они представляют собой специальные материалы, способные накапливать электрический заряд при воздействии на них света.

Основными целями использования ПЗС являются:

Все эти области различных применений ПЗС продемонстрировали их высокую эффективность и значимость в нашей современной жизни.

Мегапиксели и карты памяти

Сам термин «мегапиксель» придумали в Kodak, когда в 1986 г. сделали промышленную монохромную ПЗС-матрицу на 1,4 Мпикс. Это сейчас нормально, что у человека в смартфоне 20 Мпикс. А то и больше.

Например, Huawei mate 20 Pro. Три основных камеры — 40+20+8 MP (прекрасный чехол с Арнольдом можно приобрести тут).

Лет 20 назад все было немного иначе.

1991 г. — Kodak вместе с Nikon делают Kodak DCS100, первую цифровую зеркалку.

Kodak DCS100 с надписью Nikon. Почему так — см. далее

Штука под фотоаппаратом — это то, что раньше использовали вместо SD-карт. Это Digital Storage Unit, на котором зеркалка хранила все сделанные фотографии. Ну ОК, не все, а сколько помещалось на 200 мегабайт 3,5-дюймового харда. Порядка 156 фото без сжатия или 600 со сжатием. Витой шнурок как у проводных телефонов давал возможность поставить storage kit на стол или полку в процессе съемки, или вообще аккуратно положить его в рюкзак за спиной. Экранчик позволял посмотреть, получилось фото или не особо, а еще можно было поставить внешнюю клавиатуру и дописывать к фото полезные описания или хэштег #nofiltres.

Вопрос с корпусами решался довольно просто. Тогда не было промышленных заказов на цифровые фотоаппараты, соответственно, корпуса массово не выпускались, а печать их в качестве прототипов на 3D-принтерах затруднялась из-за отсутствия 3D-принтеров. Поэтому ребята просто брали корпуса от имеющихся пленочных фотокамер, и на их базе творили будущее. В этом случае тушкой стал легендарный пленочный Nikon F3. Оставалось лишь навесить на нее матрицу, аккумулятор и прочее высокотехнологичное добро.

Jim McGarvey, ведущий инженер KODAK (DSLR), с March Camera в руках.

Обратите внимание на самую нижнюю часть фотоаппарата.

В этом черном футлярчике помещалась память, 5 плашек DRAM на 1 мегабайт, что позволяло хранить вне Storage Kit целых 4 (четыре) полноразмерных фотографии.

Кстати, о сжатии. Технологию JPEG-сжатия статических цифровых изображений утвердили в качестве рекомендации Т.81 в 1998. Формат CF (CompactFlash) для хранения этого графического добра создала SanDisk. Эволюция формата касалась главным образом изменений ТТХ в части скорости записи изображения и емкости самого накопителя, а также количества пинов в самой карте.

И хотя сейчас прогресс у этих карт дошел до своего максимума (можно пойти и купить карту на 512 гигабайт с хорошими показателями чтение-запись), но по ряду параметров они все же уступают SD-картам. S D — это такая вещь в себе, которая довольно монолитна и которую сложно испортить, попытавшись вставить в ридер или фотоаппарат не под тем углом, а вот CF в этом случае может пострадать (пины погнутся, например). Ну и, собственно, размер самой карты.

Весила система хранения снимков вместе с аккумуляторами 3,5 кг. Все вместе с фотокамерой — 5 кг. Становится понятно, почему среди тогдашних фотографов было так мало откровенно хилых парней.

Сами снимки подобные фотоаппараты выдавали вполне себе приемлемого качества, если учитывать, что это просто тушка от пленочника, из которой сделали цифровик, просто добавив матрицу и несколько плат.

Сейчас совсем бюджетные китайские смартфоны иногда снимают хуже, чем первые цифровые камеры, которым сейчас больше 30 лет. Все фото — 640*480 пикс., четверть от максимального разрешения фотокамеры (больше фото здесь).

Существовали и вот такие системы хранения снимков — не такая здоровенная, но все равно тяжелая алюминиевая штуковина.

16 мегабайт и возможность хранить 12 полноразмерных фотоснимков или 48 снимков разрешением 640х480 пикс. Полные ТТХ можно посмотреть тут.

Canon EOS DCS 1 (он же — Kodak Professional EOS-DCS 1)

Сейчас более диким является не тот факт, что эта штука стоила порядка 40 000 долларов (2 482 420 рублей на момент публикации статьи), а то, что на одном гаджете стоят шильдики конкурентов.

Так или иначе на фото — рекордсмен по мегапикселям на 1995-й год. Тут их целых 6, матрица формата APS-H.

А в нулевых техника дошла уже до 20 Мпикс. Как до своего рода стандарта для продвинутых фотокамер. Конечно, были и мыльницы с куда меньшим разрешением.

Сравнение размеров матриц, Википедия

Шли годы. Компании продолжали совершенствовать матрицы, принимали новые стандарты (в плане размеров матриц для фотоаппаратов и форматов хранения файлов). Самих фотокамер становилось все больше. Цены на профессиональную технику стали хотя бы частично напоминать доступные.

Космические снимки.

Рис. Классификация космических снимков по спектральным диапазонам и технологии съемки: а — в видимом, ближнем и среднем инфракрасном(световом) диапазоне; б – в тепловом инфракрасном диапазоне; в – в радиодиапазоне.

В результате выполнения аэрокосмических съемок накоплен многомиллионный фонд снимков, в котором насчитывается бо­лее 100 их разновидностей. Для того чтобы специалисты-географы могли эффективно использовать материалы аэрокосмических съе­мок, они систематизированы, сгруппированы в типы снимков, различающихся по возможностям их применения в географичес­ких исследованиях. Приводимые ниже классификации охватыва­ют в основном космические снимки, как наиболее значимые для географических исследований.

Классификация космических снимков. При работе со снимками для географов в первую очередь важ­ны спектральный диапазон съемки, который определяет биогео­физические характеристики объектов, передаваемые снимками, и технология получения изображения, от которой зависят изоб­разительные, радиометрические и геометрические свойства сним­ков. Эти две характеристики представляют основу классификации космических снимков, учитывающей возможности их географи­ческого дешифрирования (рис.).

Спектральный диапазон съемки определяет первый, фундамен­тальный, уровень этой классификации, учитывающий отражатель­ные и излучательные характеристики объектов, воспроизводимые на снимках. По этому признаку выделяются три основные группы снимков:

а) в видимом, ближнем и среднем инфракрасном диапазоне, ко­ торый называют также световым;

б) в тепловом инфракрасном диапазоне;

в) в радиодиапазоне.

По технологии получения снимки в световом диапазоне делят­ся на фотографические и сканерные, которые, в свою очередь, подразделяются на полученные оптико-механическим и оптико-электронным сканированием с использованием линейных ПЗС-приемников излучения. Для краткости первые из них названы ска-нерными, а вторые — ПЗС-снимками. Таким образом, в световом диапазоне выделены три типа снимков: фотографические, сканер-ные и ПЗС-снимки.

Поскольку снимки в тепловом инфракрасном диапазоне в на­стоящее время получают в основном по единой технологии, то они представлены одним типом — это тепловые инфракрасные снимки.

Снимки в радиодиапазоне делятся в зависимости от выполне­ния пассивной или активной съемки на микроволновые радиомет­рические снимки, получаемые при регистрации собственного из­лучения исследуемых объектов, и радиолокационные снимки, по­лучаемые при регистрации отраженного радиоизлучения, посы­лаемого с носителя.

Названия типов снимков условны. Так, сканирование исполь­зуется для получения разных типов снимков, а название ска-нерные отнесено лишь к снимкам, получаемым оптико-механи­ческими сканерами в видимом и ближнем инфракрасном диапа­зоне.

Радиометрическими являются также несколько выделенных ти­пов, а название отнесено лишь к микроволновым, чтобы подчер­кнуть их отличие от получаемых при активном методе радиолока­ционных снимков.

Каждый из выделенных типов снимков далее может быть под­разделен с учетом показателей, определяющих их дешифровоч-ные возможности, — обзорности, масштаба и пространственного разрешения (территориального охвата), которые зависят от конк­ретных параметров съемки: высоты орбиты, характеристик съе­мочной аппаратуры и др.

Классификации космических снимков по этим трем показате­лям, важнейшим для дешифрирования, в целом образуют еди­ную систему:

ПЗС против КМОП

Итак, в 1969 г. два находчивых гражданина США Джордж Смит и Уиллард Бойл изобретают сам прибор с зарядовой связью, и уже год спустя в 1970 г. они смогли фиксировать изображения при помощи ПЗС-линеек. Логичным продолжением этого стало создание ПЗС-матриц.

Примерно в то же время создаются CMOS-матрицы (они же КМОП, комплементарная структура металл-оксид-полупроводник, но даже для русского уха, судя по по всему, CMOS оказался милее). Тогда, в конце 1960-х, CMOS уже показывали приемлемый уровень светочувствительности, но у ПЗС этот уровень был куда выше. Как, впрочем, и качество выдаваемого изображения.

На этом этапе в дело вступил самый главный двигатель развития технологий — деньги. Правильный бюджет в правильных руках иногда творит чудеса. Руки принадлежали Кадзуо Ивама, опытному инженеру и главе Sony, а бюджет, как можно догадаться, — Sony. Корпорация тогда делала видеокамеры и заметила хорошую возможность. Она начала вкладываться в ПЗС весьма резво, чтобы вытянуть технологию на новый уровень и поставить в свои видеокамеры такие матрицы, что закачаешься.

Работали японцы активно. Уже через 5 лет, в 1975 г., внедрение ПЗС-матриц в производство стало очень активным. А через 14 лет, в 1989 г., ПЗС-матрицы являлись нутром почти всех видеокамер в мире (97%).

Кадзуо так активно развивал технологию, что после смерти на его надгробной плите установили микросхему ПЗС в память о достижениях.

Норио Ога, президент Sony с 1982 по 1995, установил ПЗС-чип на надгробной плите Кадзуо, чтобы в очередной раз подчеркнуть вклад, который тот внёс в развитие технологии и самой корпорации. Источник — официальный сайт Sony

В этом же 1975 году ребята из Kodak сделали первый в мире бесплёночный фотоаппарат с ПЗС-матрицей на 0,01 Мпикс. (по текущим меркам, так как сам термин «мегапиксель» тогда еще не существовал).

Первая в мире цифровая камера и её создатель — инженер Kodak Стив Сассон

Стиву и его коллегам пришлось решать сразу несколько проблем, как и подобает истинным первопроходцам. И все они связаны с хранением подобных изображений. Решено было использовать новый (по тем временам) процесс, называемый цифровизацией (это когда электронные импульсы преобразуются в числа. Когда с этим разобрались, всплыла вторая задача — как теперь все это нормально сохранять в оперативной памяти, чтобы потом нормально переносить информацию на магнитную ленту. В итоге свет увидела первая цифровая камера, в состав которой входил портативный кассетный магнитофон, аналого-цифровой преобразователь, 16 батареек (никель-кадмиевых) и десятки цепей на 6 платах.

Качество снимков для того времени, учитывая как возможности самой фотокамеры, так и экранов, с которых просматривали снимки, можно оценить как вполне себе неплохое.

В 1981 году в Sony создают видеофотоаппарат Mavica  (это штуковина, которая писала статичные изображения на видеокассеты, тогда это было нормальным).

CMOS не отставала, и уже в начале 1990-х был первый скачок технологий, который хорошо помог этому виду матриц: субмикронную фотолитографию прокачали до уровня, который позволил использовать в CMOS-сенсорах более тонкие соединения. Благодаря этому ощутимо подросла светочувствительность (больший процент облучаемой поверхности матрицы).

А потом в дело вступил еще один гигант с таким же гигантским бюджетом, тягой к знаниям и усовершенствованию технологий — NASA.

Лаборатория реактивного движения NASA, вблизи Лос-Анджелеса (Википедия)

Именно здесь в 1993 г. создали активно-пиксельный датчик (APS), что и позволило матрицам CMOS стать такими, какими мы их знаем.

Лаборатория реактивного движения прекрасно оправдала свое название даже в этом — после создания APS-матрицы CMOS стали полноценной альтернативой CCD (ПЗС). Свои плюсы и минусы есть у каждой из технологий, но главными преимуществами CMOS считаются более низкое энергопотребление и не такая сильная боязнь точечного света. А тут еще спецы Sony, поняв, что CMOS — тоже штука неплохая, которую можно развивать не хуже, чем ранее CCD, прокачали технологию с помощью Backlight illumination.

Интересующимся — статья CMOS vs CCD (на английском).

Все это делало технологию доступнее для производства, а значит, и сказывалось на цене в сторону, удобную для покупателя. Фотоаппаратов и видеокамер с такими матрицами становилось все больше и больше, а сами они доступнее, что помогало обзавестись неплохим инструментом даже начинающему фотографу. А как только цифровики стали доступнее, они очень резво вытеснили пленочники с рынка.

Тренды

За трендами хорошо наблюдать не только на основании мнений большинства потребителей, но и на технологических выставках. Одним из главных посланий Photokina 2018 (в 2019 её решили не проводить) было — активно развитие беззеркалок.

Парни из Canon сделали EOS R с самой скоростной (по их заверениям) системой фокусировки, 0,05 с.

Это полнокадровая камера с такими характеристиками:

Цена — 220 000 руб (была на старте, сейчас можно взять за 135 000 руб — спасибо guryanov). Вишенкой на торте — новое крепление объективов, несовместимое с предыдущими.

Вечный конкурент не отстает — у Nikon теперь тоже есть полнокадровая беззеркалка с отличными характеристиками.

Сам Z 7 + объектив 24-70/4 S обойдутся счастливому владельцу примерно в 304 000 рублей.

Что в итоге? В итоге теперь у каждой уважающей себя марки есть топовые полнокадровые беззеркалки — см. Sony α9 и полный кадр от Sigma. А теперь подтянулись и Nikon c Canon. Судя по всему, компактность становится все более важным фактором при выборе хорошей оптики.

Полный кадр — почти у всех (Fuji, Olympus). Стабилизатор на матрице — почти у всех. В общем, еще вчерашние киллер-фичи становятся чем-то таким же привычным, как запись видео в 4К.

Не меняется только одно, и технологии тут (пока) бессильны. Главное в фотографии — чувство прекрасного и руки из плеч. Потому что иногда даже на бюджетный смартфон на Android можно поймать куда лучший кадр, чем на топовую зеркалку с объективом стоимостью в две таких зеркалки. А вот остальное — дело техники.

Примеры использования ПЗС

1. Цифровые фотоаппараты

Одним из основных примеров использования ПЗС является их применение в цифровых фотоаппаратах. П ЗС-матрица является основным элементом, с помощью которого происходит преобразование световых сигналов в цифровой формат изображения. Благодаря ПЗС-матрице, цифровые фотоаппараты могут делать высококачественные фотографии с разрешением от нескольких миллионов до десятков мегапикселей.

2. Видеокамеры и видеонаблюдение

ПЗС также широко применяются в видеокамерах и системах видеонаблюдения. Благодаря высокому разрешению и чувствительности ПЗС, такие системы могут записывать и передавать качественное видео с высокой детализацией и точностью цветопередачи. Это делает ПЗС-матрицы идеальным выбором для использования в системах безопасности и видеонаблюдении на промышленных объектах, улицах, транспорте и других местах.

3. Медицинская техника

ПЗС-матрицы нашли применение в различных областях медицинской техники. Они используются в рентгеновских аппаратах для получения и обработки изображений, в микроскопах для цифровой фиксации и анализа препаратов, а также в эндоскопах для проведения диагностических и хирургических процедур.

ПЗС-матрицы находят применение и в робототехнике. Они могут использоваться для создания системы видеозрения у роботов, что позволяет им получать информацию о окружающей среде, распознавать объекты, определять расстояния и обрабатывать изображения в реальном времени. Благодаря этому, роботы могут выполнять сложные задачи, требующие визуального восприятия и анализа.

5. Научные исследования и астрономия

В научных исследованиях и астрономии ПЗС-матрицы также нашли применение. Они используются для получения изображений и спектров различных объектов и явлений. Благодаря высокой чувствительности, ПЗС-матрицы могут регистрировать слабые световые сигналы, что позволяет исследователям получать ценные данные о космических объектах, а также в различных областях физики, химии и биологии.

Это лишь некоторые примеры использования ПЗС-матриц. Можно с уверенностью сказать, что ПЗС-технология играет большую роль в современной технике и науке, обеспечивая высокое качество изображений и различные функциональные возможности.

Безопасность

ПЗС (полупроводниковые зарядовые светочувствительные устройства) — технология, которая нашла широкое применение в области безопасности. Благодаря своей высокой чувствительности и возможности работы в различных условиях освещения, ПЗС используются в множестве систем безопасности, включая системы видеонаблюдения, контроля доступа, системы определения металлов и т.д.

Одним из примеров использования ПЗС в области безопасности является система видеонаблюдения. П ЗС-матрицы используются в видеокамерах для преобразования световых сигналов в электрические сигналы, которые затем обрабатываются и записываются на носитель информации. Видеокамеры с ПЗС-матрицами имеют высокое разрешение и четкость изображения, что позволяет эффективно контролировать объекты и помещения.

Также ПЗС применяются в системах контроля доступа, например, в считывателях пропусков или магнитных карт. П ЗС-датчики способны сканировать информацию на карте или пропуске, а затем передавать ее для дальнейшей обработки и принятия решения о предоставлении или ограничении доступа.

Еще одним примером использования ПЗС в области безопасности являются системы определения металлов. П ЗС-сенсоры могут быть использованы в рамках металлодетекторов для обнаружения металлических предметов на людях или вещах. Благодаря своей высокой чувствительности, ПЗС-сенсоры позволяют точно определить наличие металлических предметов и сигнализировать о подозрительных обнаружениях.

Преимущества использования ПЗС в системах безопасности

ПЗС-технология имеет большой потенциал в области безопасности и широко применяется для создания эффективных систем контроля и защиты. Множество устройств, использующих ПЗС, позволяют обеспечить безопасность объектов и помещений, обнаруживать и предотвращать различные преступления и опасности.