Uređaji za obradu, pohranu i prijenos digitalnih informacija. "Uređaji za digitalnu obradu informacija: digitalni fotoaparat" - lekcija

Digitalni uređaji

Analogni uređaji

Analogni uređaji uključuju funkcionalne elektroničke komponente, dizajniran za izvođenje različitih operacija i pretvorbi na analognim signalima. strukturno, analogni uređaji može se predstaviti kao:

1. Bipolarni

Ima 2 para ulaznih stezaljki na koje su spojeni izvori signala, a na izlazne stezaljke spojeno je opterećenje. To je prijenosna veza s kontrolnim parametrima.

Digitalni uređaji uključuju funkcionalne jedinice dizajnirane za izvođenje operacija na informacijskim objektima u obliku digitalni signali. Kodne riječi koriste se za predstavljanje digitalnih signala. Značajke: za konstrukciju se koristi najjednostavnija abeceda - dva slova, označena simbolima 0 i 1. Kodna riječ je broj u 2 SS. Broj slova u kodnoj riječi je fiksan.

Riječ sadrži n slova ili znamenki. U digitalnim uređajima, objekt informacija su binarni brojevi, a ne funkcije vremena.

Načela rada digitalnih uređaja:

1) Za izvršenje naredbe dodijeljeno je određeno vrijeme, za to se koristi generator taktnih impulsa, koji formulira kontrolni signal

2) Nakon početka operacije, sve ulazne kodne riječi se pretvaraju u traženi izlaz

3) Izlazne kodne riječi šalju se za pohranu u memoriju digitalnog sustava ili u vanjskih uređaja izvoditi radnje

Načini obrade kodnih riječi:

Za provedbu operacija na kodne riječi, iznimno je važno da budu u formi električni signali. Proširen je potencijalni način predstavljanja. Logička nula odgovara niska razina signal (napon), logika jedinica - visoka. Operacije nad kodnim riječima mogu se izvoditi na dva načina: sekvencijalno (bit po bit) i paralelno.

Najjednostavniji pretvarači informacija:

Računalo se sastoji od milijuna elemenata: tranzistora, dioda, registara, koji su dio integrirani krugovi. Ali učenje kako PC radi olakšava pravilnost njegove strukture, što znači da se računalo sastoji od veliki broj najjednostavniji elementi, samo nekoliko vrsta. Elementi čine mali broj tipičnih shema.

Prema stupnju složenosti izvršenih funkcija, razlikuju se:

1) Elementi - najjednostavniji dio, koji izvodi operacije na pojedinačnim bitovima. Postoje logično (i, ili, ne, i-ne, ili-ne), pamćenje (okidači različite vrste) i pomoćni, koji služe za pojačavanje i formiranje signala.

2) Čvorovi – sastoje se od elemenata i izvode operacije nad riječima. Postoje kombinirani i akumulativni (sekvencijski)

Kombinacijske se grade isključivo na logičkim elementima;

Akumulativni uključuju logičke elemente i memorijske elemente;

PC čvorovi uključuju: registre, brojače, zbrajače, multipleksore itd.

3) Uređaji - sastoje se od više čvorova, izvode jednu ili niz sličnih operacija nad strojnim riječima.Uređaji uključuju ALU, memorijski uređaj, upravljački uređaj, memoriju, ulazno/izlazni uređaj.

Digitalni uređaji - pojam i vrste. Klasifikacija i značajke kategorije "Digitalni uređaji" 2017., 2018.

ODJELJAK 2. PROJEKTIRANJE KRUGOVA DIGITALNIH ELEKTRONSKIH UREĐAJA

Osnovni pojmovi digitalne elektronike

Svrha radioelektronskih uređaja, kao što znate, je primanje, transformacija, prijenos i pohranjivanje informacija predstavljenih u obliku električnih signala. Signali koji djeluju u elektroničkim uređajima, a samim tim i sami uređaji podijeljeni su na dva velike grupe: analogni i digitalni.

analogni signal je signal koji je kontinuiran u razini i vremenu, t.j. takav signal postoji u bilo kojem trenutku i može uzeti bilo koju razinu iz navedenog raspona.

Kvantizirani signal – signal koji može poprimiti samo određene kvantizirane vrijednosti koje odgovaraju razinama kvantizacije. Udaljenost između dvije susjedne razine je korak kvantizacije.

Uzorkovani signal signal, čije su vrijednosti navedene samo u vremenskim točkama, koje se nazivaju točke uzorkovanja. Udaljenost između susjednih točaka uzorkovanja je korak uzorkovanja
. Pri konstantnom
primjenjiv je Kotelnikov teorem:
, gdje - vrh granična frekvencija spektar signala.

digitalni signal - signal kvantiziran po razini i diskretiziran u vremenu. Kvantizirane vrijednosti digitalnog signala obično su kodirane nekim kodom, pri čemu se svaki uzorak odabran tijekom procesa uzorkovanja zamjenjuje odgovarajućom kodnom riječi, čiji simboli imaju dvije vrijednosti - 0 i 1.

Tipični predstavnici analognih elektroničkih uređaja su komunikacijski, radiodifuzni, televizijski uređaji. Opći zahtjev za analogne uređaje je minimalno izobličenje. Želja za ispunjavanjem ovih zahtjeva dovodi do komplikacija električni krugovi i dizajn uređaja. Drugi problem analogne elektronike je postizanje potrebne otpornosti na buku, jer je u analognom komunikacijskom kanalu šum u osnovi neuklonjiv.

Digitalne signale generiraju elektronički sklopovi u kojima su tranzistori ili zatvoreni (struja je blizu nule) ili potpuno otvoreni (napon je blizu nule), pa rasipaju malo snage, a pouzdanost digitalnih uređaja veća je od analognih.

Digitalni uređaji su otporniji na smetnje od analognih, jer male vanjske smetnje ne uzrokuju pogrešan rad uređaja. Pogreške se pojavljuju samo pod takvim poremećajima, u kojima se niska razina signala percipira kao visoka, ili obrnuto. U digitalnim uređajima također se mogu primijeniti posebni kodovi za ispravljanje pogrešaka. Analogni uređaji nemaju tu mogućnost.

Digitalni uređaji su neosjetljivi na širenje (u prihvatljivim granicama) parametara i karakteristika tranzistora i drugih elemenata sklopa. Nepogrešivo izrađeno digitalnih uređaja ne trebaju se prilagođavati, a karakteristike su im potpuno ponovljive. Sve je to vrlo važno u masovnoj proizvodnji uređaja pomoću integrirane tehnologije. Isplativost proizvodnje i rada digitalnih integriranih sklopova dovela je do toga da se u suvremenim radioelektroničkim uređajima digitalno obrađuju ne samo digitalni, već i analogni signali. Uobičajeni su digitalni filtri, regulatori, množitelji itd. Prije digitalna obrada analogni signali se pretvaraju u digitalne pomoću analogno-digitalnih pretvarača (ADC). Obrnuta transformacija - oporavak analogni signali digitalno - izvodi se pomoću digitalno-analognih pretvarača (DAC).

Uz svu raznolikost zadataka koje rješavaju digitalni elektronički uređaji, njihovo funkcioniranje odvija se u brojevnim sustavima koji rade sa samo dvije znamenke: nula (0) i jedan (1). Po vrsti kodiranja binarne znamenke električni signali elementi digitalne tehnologije dijele se na potencijalne (statičke) i impulsne (dinamičke).

V potencijal elementi nula i jedan odgovaraju dvjema oštro različitim razinama napona. U tom slučaju naponi mogu biti pozitivni i negativni u odnosu na kućište, čiji se električni potencijal uzima kao nula. Postoje elementi koji djeluju u pozitivnoj i negativnoj logici. U elementima s pozitivnom logikom prijelaz od 0 do 1 se vrši s povećanjem potencijala. U negativnoj logici, negativniji napon se uzima kao logička 1.

V impulzivan elementi logičke jedinice odgovaraju prisutnosti, a logičkoj nuli - odsutnosti impulsa.

Rad digitalnih uređaja je obično taktirano dovoljno visokofrekventni generator takta. Tijekom jednog ciklusa implementira se najjednostavnija mikrooperacija - čitanje, pomak, logička naredba itd. Informacija je predstavljena kao digitalna riječ. Postoje dva načina za prijenos riječi - paralelni i serijski. Serijsko kodiranje koristi se u razmjeni informacija između digitalnih uređaja (na primjer, u računalnim mrežama, modemska veza). Obrada informacija u digitalnim uređajima u pravilu se provodi pomoću paralelnog kodiranja informacija, što osigurava maksimalnu učinkovitost.

Elementnu bazu za izgradnju digitalnih uređaja čine digitalni integrirani sklopovi (IC-ovi), od kojih je svaki implementiran pomoću određenog broja logičke elemente(LE) - najjednostavniji digitalni uređaji koji izvode elementarne logičke operacije.

Svi digitalni uređaji mogu se svrstati u jednu od dvije glavne klase: kombinacijsku (bez memorije) i sekvencijalnu (s memorijom). kombinacijska nazivaju se uređaji čije je stanje izlaza u bilo kojem trenutku jedinstveno određeno vrijednostima ulaznih varijabli u istom trenutku. To su logički elementi, pretvarači koda (uključujući enkodere i dekodere), razdjelnici koda (multiplekseri i demultiplekseri), komparatori koda, aritmetičko-logičke jedinice (zbrajači, oduzimači, množitelji, sama ALU), memorijski uređaji samo za čitanje (ROM), programabilna logika matrice (PLM).

izlazno stanje sekvencijalno digitalni uređaj (državni stroj) u ovaj trenutak vrijeme je određeno ne samo logičkim varijablama na svojim ulazima, već ovisi i o redoslijedu (slijedu) njihovog dolaska u prethodnim vremenima. Drugim riječima, konačni automati moraju nužno sadržavati memorijske elemente koji odražavaju cjelokupnu povijest prijema logičkih signala i izvode se na flip-flopovima, dok se kombinirani digitalni uređaji u cijelosti mogu izgraditi samo na logičkim elementima. Digitalni uređaji sekvencijalnog tipa uključuju flip-flops, registre, brojače, memoriju s slučajnim pristupom (RAM), mikroprocesorske uređaje (mikroprocesore i mikrokontrolere).

Prije proučavanja raznih digitalnih uređaja, upoznajmo se s elementima matematičkog aparata koji se koristi u njihovoj konstrukciji. Njegove komponente su ideja o brojčanim sustavima i metodama za opisivanje i pretvaranje logičkih funkcija.

9. Matematički temelji digitalne elektronike

9.1. Pozicijski sustavi računanje

brojevni sustav metodu predstavljanja proizvoljnog broja nazvati ograničenim skupom znakova koji se nazivaju brojevi. Poziva se broj pozicije koji određuje težinu kojom se zadana znamenka dodaje u broj pražnjenje, a brojevni sustavi s navedenim svojstvom su pozicijski.

V opći slučaj n- bitni pozitivan broj N v proizvoljan sustav račun s bazom R predstavljen je zbrojem oblika

(9.1)

gdje a k- zasebne znamenke u zapisu broja čije su vrijednosti jednake članovima prirodnog niza u rasponu od 0 do ( R– 1).

Pri izvođenju proračuna digitalnim elektroničkim uređajima koriste se elementi s dva stabilna stanja. Zbog toga je pozicijski binarni brojevni sustav (s bazom 2) postao raširen u digitalnoj tehnologiji. U svakoj binarnoj znamenki, tzv malo, može biti 1 ili 0. Isti unos broja (binarni kod) je niz jedinica i nula. Da bismo razlikovali binarni broj od decimalnog, nadopunit ćemo ga s desne strane sufiksom V(Binaire), kao što je uobičajeno u posebnim strojno orijentiranim programskim jezicima zvanim asembleri.

Težine susjednih znamenki binarnog koda broja razlikuju se za faktor dva, a krajnja desna znamenka (najniža) ima težinu 1. Stoga je npr.

101101B = 1. 2 5 + 0 . 2 4 + 1 . 2 3 +1 . 2 2 + 0 . 2 1 + 1 . 20 = 45.

Pozivaju se četiri susjedna bita tetrad, grupa od 8 bitova se zove bajt, i od 16 bita - strojna riječ. Skup od 1024 (2 10) bajta naziva se kilobajt, od 1024 kilobajta - megabajt, od 1024 megabajta - gigabajt.

1 GB = 2 10 MB = 2 20 KB = 2 30 bajtova .

Moderna osobna računala mogu pohraniti u svoju memoriju na tvrdi magnet diskovi s digitalnim informacijama s volumenom od nekoliko desetaka gigabajta.

Aritmetičke operacije u binarni sustav Račun je iznimno jednostavan i lako implementiran u hardver. Međutim, prilikom unosa i izlaza informacija u digitalni uređaj, one moraju biti predstavljene u decimalnom brojevnom sustavu koji je ljudima poznatiji. Želja za pojednostavljenjem postupka ponovnog izračuna binarni brojevi na decimalni ekvivalent doveo do upotrebe binarni decimalni kodirati. U ovom kodu, za pisanje pojedinačnih znamenki znamenki decimalnog broja, tetrade njihovog binarnog

Moderni digitalni uređaji: zasloni osjetljivi na dodir skeneri kamere kamkorderi Mobiteli web kamere dokument kamere video projektori uređaji bežični prijenos sustavi za nadzor podataka elektroničke knjige digitalni mikroskopi

Televizori mogu biti opremljeni zaslonima osjetljivim na dodir, kompjuterski monitori i druge zaslonske uređaje. Mogu se ugraditi u terminale za plaćanje, u opremu za automatizaciju trgovine, u PDA uređaje, u upravljačke ploče u industriji.

Uređaji za skeniranje Skener je uređaj koji se koristi za unos različitih boja i crno-bijele slike(fotografije, crteži, slajdovi), kao i tekstualne informacije sa lista papira, sa stranice knjige ili časopisa. Skener se koristi kada postoji potreba za unosom teksta i/ili grafičke slike s postojećeg izvornika u računalo za daljnju obradu (uređivanje i sl.).

Skener je uređaj za unos podataka s papira u memoriju računala i daljnje uređivanje teksta ili slika.

Područja primjene fotoaparata Široko korišteni u tiskanju, znanstveno istraživanje, medicina, geologija, kriminalistika. U tim i mnogim drugim industrijama, vrlo često postoji potreba za dobivanjem slika gotovo trenutno uz naknadnu obradu i slanje na velike udaljenosti putem interneta.

Web kamere - digitalni fotoaparati, sposoban za snimanje slika u stvarnom vremenu, koje se zatim prenose putem interneta ili putem druge video aplikacije.

Kamera za dokumente - posebna video kamera. Koristi se kada je potrebno prikazati nešto malo što postoji u jednom primjerku (knjige, slike, slike iz mikroskopa). Povezuje se na TV, projektor, računalo.

E-knjige se klasificiraju kao tablet računala. Njihov je izgled posljedica razvoja i specijalizacije tablet računala općenito. Neki modernih uređaja opremljena ekran na dodir i imaju prošireni skup funkcija i omogućuju ne samo čitanje, već i uređivanje teksta.

Prednosti Kompaktan i prenosiv. Na jednom uređaju mogu se pohraniti stotine i tisuće knjiga. Osim toga, uređaj je obično manji i lakši od papirnate knjige. Postavke slike. Na zahtjev korisnika, možete promijeniti stil i veličinu fonta te izlazni format (u jednom ili dva stupca, portret ili pejzaž). Mogućnost promjene veličine fonta omogućuje čitanje knjiga ljudima koji u osnovi nisu u stanju čitati mali neregulirani font papirnatih knjiga. Dodatne mogućnosti. Uređaj može implementirati pretraživanje teksta, navigaciju hipervezom, prikaz privremenih istaknutih mjesta i bilješki, elektroničke oznake, rječnik.

Prednosti Ugrađeni programi - sintisajzeri govora omogućuju glasovno kazivanje tekstova. E-knjiga vam omogućuje ne samo čitanje tekstova, već i prikaz animiranih slika, multimedijskih isječaka ili reprodukciju audio knjiga. Cijena teksta. Mnogi tekstovi u u elektroničkom formatu besplatno ili jeftinije od papira. Dostupnost. Ako imate internetsku vezu, tekstovi su u svakom trenutku dostupni za preuzimanje s relevantnih stranica (elektroničke knjižnice).

Prednosti Ekološka prihvatljivost. Za čitanje tekstova u e-knjigi nije vam potreban papir za čiju proizvodnju se sijeku šume. Sigurno za astmatičare, alergičare, osjetljive na kućnu i papirnatu prašinu.

Nedostaci Elektroničke knjige s TFT - ekranima imaju negativan učinak na ljudski vid, po analogiji s računalom. Relativno niska kvaliteta slike, ne može se usporediti s papirnatim knjigama objavljenim na skupom visokokvalitetnom papiru [izvor nije naveden 42 dana]. Kao i svaki elektronički uređaji, uređaji za čitanje e-knjige mnogo osjetljiviji na fizički utjecaj(oštećene) nego papirnate knjige Visoka cijena. Neki izdavači objavljuju elektronička verzija odgođene knjige. Neke knjige uopće nisu službeno objavljene u obliku elektroničke verzije.

Nedostaci U nekim modelima [navedite] koristi se DRM, što nameće ograničenja, uključujući poštenu upotrebu, pa korištenje DRM-a dovodi do situacije da se nijedna knjiga ne može čitati ni na jednom uređaju. Jedan od najjasnijih primjera bilo je daljinsko brisanje legalno kupljenih knjiga s uređaja korisnika. Međutim, budući da nije teško kupiti e-knjigu koja čita ne-DRM formate (na primjer, fb 2, rtf, txt itd.), i komunikacijske sposobnosti daleko od toga da ga sve e-knjige imaju, to se teško može smatrati nedostatkom e-knjiga kao klase uređaja. Uređaji za čitanje e-knjiga zahtijevaju periodično punjenje ugrađenih punjivih baterija (baterije).

Digitalni mikroskop Digitalni mikroskop je mikroskop opremljen s digitalni sustav ulaz slike, koji prenosi slike na računalo. Digitalni mikroskop omogućuje ne samo promatranje mikro-objekata, već i dokumentiranje slika pomoću ulaznog sustava koji je instaliran na mikroskopu, te, ako je potrebno, mjerenje slika i njihovu analizu pomoću softvera.

Digitalni mikroskop Za prijenos slika s mikroskopa ili stereo mikroskopa na računalo, digitalne video kamere, digitalni fotoaparati ili analogni sustavi ulazni. Pomoću ovih uređaja slika se s mikroskopa prenosi na računalo radi naknadnog arhiviranja ili obrade po potrebi. Izbor ulaznog sustava ovisi o zadacima koje treba riješiti i zahtjevima za kvalitetom slike.

Digitalni mikroskop Digitalni mikroskopi omogućuju prijenos slike iz različito povećanje od višestrukog povećanja do povećanja stotina tisuća puta

Grafički tablet, ili digitalizator, dizajniran je za unos u računalo. grafičke slike, a koristi se pri radu s profesionalnim grafičkim i CAD programima, kao i za izradu ili kopiranje crteža ili fotografija. Omogućuje vam stvaranje crteža baš kao na komadu papira. Ovaj ulazni uređaj sastoji se od tableta i pokazivača. Slika se pretvara u digitalni oblik, otuda i naziv uređaja (od engleske znamenke - broj).

Grafička tableta Princip rada digitalizatora temelji se na fiksiranju koordinata kursora na površini tableta pomoću ugrađene mreže koja se sastoji od žice ili tiskanih vodiča. Uređaj vam omogućuje pretvaranje kretanja pokazivača na tabletu u format vektorska grafika. Digitalizator točno određuje apsolutne koordinate pokazivača na tabletu i prevodi ih u koordinate točke na zaslonu monitora.

Grafička tableta Kao pokazivači koriste se posebni kružni pokazivači i olovke. Poput miševa, pokazivači imaju gumbe. Kursori vam omogućuju da točno postavite koordinate točke, češće se koriste pri radu u CAD-u. Pri radu se koristi perje grafički urednici, neki od njih su osjetljivi na pritisak i omogućuju vam promjenu parametara vodova

Grafički tablet Tableti su kruti i fleksibilni. Fleksibilne ploče mogu se smotati u cijev, lako ih je transportirati i skladištiti, manje su težine, kompaktnosti i cijene, ali u isto vrijeme imaju nižu rezoluciju i pouzdanost od krutih.

Grafički tablet Rezultat rada digitalizatora prikazuje se na zaslonu monitora i, ako je potrebno, može se ispisati na pisaču. Digitalizatore obično koriste arhitekti i dizajneri. Visoka cijena profesionalnih digitalizatora s velikim formatom tableta i kvalitetnim, uravnoteženim pokazivačem ograničava upotrebu ovog ulaznog uređaja.

Tijekom razvoja digitalnih tehnologija, računala najviše različiti tipovi. Mnogi od njih odavno su zaboravljeni, no neki su snažno utjecali na razvoj modernih računalnih sustava. Ovdje ćemo dati kratak pregled nekih faza u razvoju računala kako bismo pokazali kako je ljudska misao došla do suvremenog razumijevanja računalne tehnologije.

Odavno su poznati uređaji koji olakšavaju brojanje ili pamćenje njegovih rezultata, ali će nas zanimati samo računalni uređaji koji automatski izvršavaju programe koji su u njih ugrađeni, stoga ne razmatramo uređaje kao što su abakus, mehaničko zbrajanje i elektronička kalkulatora. .

Prvi stroj za računanje sa pohranjenim programom izgradio je francuski znanstvenik Blaise Pascal godine 1642. Bio je mehanički s ručnim pogonom i mogao je izvoditi operacije zbrajanja i oduzimanja. njemački matematičar Gottfried Leibniz 1672. sagradio je mehanički stroj koji je mogao raditi iste operacije množenja i dijeljenja. Prvi put je 1834. godine jedan engleski znanstvenik razvio stroj koji radi prema programu Charles Babbage. Sadržavao je uređaj za pohranu, računalni uređaj, uređaj za unos bušene kartice i uređaj za ispis. Naredbe su čitane s bušene kartice i čitane su podaci iz memorije u računalni uređaj i zapisuju se rezultati proračuna u memoriju. Svi uređaji Babbageovog stroja, uključujući memoriju, bili su mehanički i sadržavali su tisuće zupčanika, čija je izrada zahtijevala preciznost koja nije bila dostupna u 19. stoljeću. Stroj je implementirao sve programe napisane na bušenoj kartici, tako da je po prvi put od programera bio potreban da napiše takve programe. Prva programerka bila je Engleskinja Ada Lovelace, po kojem je već u naše vrijeme nazvan programski jezik Ada.

U 20. stoljeću elektronika se počela razvijati i njezine su mogućnosti odmah usvojili programeri računala. Izgradnjom računala, čiji je osnovni sustav elemenata izgrađen na elektroničkim komponentama, počinje odbrojavanje generacija digitalnih računala. Treba napomenuti da je podjela razdoblja razvoja digitalne tehnologije na faze uglavnom povezana s prijevodom osnovni sustav elemente novih tehnologija za proizvodnju elektroničkih komponenti.

Prva generacija - vakuumske cijevi (1945.-1955.)

U srcu osnovnog sustava elemenata ove generacije računala bile su vakuumske cijevi. Njihova uporaba odredila je i prednosti i nedostatke digitalnih uređaja. Priložene vakuumske cijevi velika brzina prebacivanje logičkih elemenata, što je povećalo brzinu računanja u odnosu na pokušaje stvaranja računala, osnovni element koji je izgrađen na bazi elektromehaničkog releja. Vakuumske cijevi bile su prilično izdržljive i osiguravale su pouzdan rad računala. Nažalost, i cijevna računala su imala dovoljno nedostataka. Prvo, vakuumske cijevi su radile s naponima od nekoliko desetaka volti i trošile mnogo energije, osim veličine elektronske cijevi, prema suvremenim konceptima mikroelektronike, bio je ogroman - nekoliko desetaka kubičnih centimetara. Za izradu računala bile su potrebne tisuće logičkih elemenata, pa je veličina cijevnih računala u smislu zauzete površine bila deseci četvornih metara, a potrošnja energije kretala se od jedinica do desetaka, pa čak i stotina kilovata. Takva snaga dovela je do pregrijavanja svjetiljki koje su bile prilično kompaktno postavljene i postavile zadatak učinkovitog hlađenja elektroničkih komponenti stroja. Brzina obrade informacija u cijevnim strojevima kretala se od nekoliko stotina do nekoliko tisuća operacija u sekundi.

Tema lekcije:„Uređaji za digitalnu obradu informacija: Digitalna kamera»

Svrha lekcije:

Stvoriti uvjete za formiranje predodžbi učenika o vrstama i namjeni digitalnih uređaja za obradu informacija;

Razvijati vještine obrade informacija korištenjem raznih uređaja;

Negujte poštovanje prema računalna tehnologija, poštivanje pravila sigurnog ponašanja.

Učenici bi trebali znati:

Mogućnosti korištenja digitalnih fotoaparata.

Odredba lekcije:

prezentacija "Digitalna kamera";

multimedijski projektor i platno;

Digitalna kamera;

TIJEKOM NASTAVE:

Organiziranje vremena.

Pozdravljanje, organiziranje učenika za zajedničke produktivne aktivnosti.

Objašnjenje novog gradiva.

Pitanje. Koji su najčešći uređaji za digitalnu obradu informacija koje poznajete?:

Danas ćemo pogledati digitalne fotoaparate. Proučavat ćete gradivo na sljedeći način: svatko od vas će izvući karticu sa zadatkom i proučiti gradivo. Zatim ćete se, prema brojevima kartica, formirati u grupe (parove), zajedno razgovarati o materijalu i odabrati način na koji ćete ga prenijeti ostalima. Na kraju lekcije trebamo formirati ideju o digitalnom fotoaparatu kao sredstvu za obradu i prijenos informacija na računalo prema sljedećem planu:

Opći izgled, komponente.

Prednosti.

Dodatne mogućnosti.

Načini pohranjivanja informacija

Komunikacija s računalom i drugim uređajima.

Kartica br. 1

Opći izgled, komponente:

U osnovi, uređaj digitalnog fotoaparata ponavlja dizajn analognog. Njihova glavna razlika je u fotoosjetljivom elementu na kojem se formira slika: u analognim fotoaparatima to je film, u digitalnim fotoaparatima matrica. Svjetlost kroz leću ulazi u matricu, gdje se formira slika koja se potom pohranjuje u memoriju. Kamera se sastoji od dva glavna dijela - tijela i leće. Kućište sadrži matricu, zatvarač (mehanički ili elektronički, a ponekad i oboje odjednom), procesor i kontrole. Leća, odvojiva ili ožičena, sastoji se od skupine leća smještenih u plastičnom ili metalnom kućištu.

Kartica br. 2

Prednosti

Vidljivost i učinkovitost. Kada snimate digitalno, rezultat vidite odmah nakon što pritisnete okidač.

Profitabilnost. Cijena digitalnog fotoaparata snižena je na razinu cijene konvencionalne filmske kamere. Također morate uzeti u obzir trošak Pribor(filmovi, reagensi, itd.)

Kompaktnost. mala veličina kamere su jedna od naj važni kriteriji za fotografa amatera.

Neovisnost, pouzdanost, jednostavnost skladištenja. Nema ovisnosti o čarobnjaku za ispis fotografija, više dugoročno skladištenje.

Dodatne mogućnosti. Moderni digitalni fotoaparati često imaju niz dodatnih značajki koje su u osnovi nedostupne filmskim kolegama. Među njima, na primjer, snimanje videa, način snimanja panorame ili snimanje audio komentara. Osim toga, posebni algoritmi za obradu slike implementirani u softver opskrba kamerama, omogućuju vam da djelomično zamijenite takve tradicionalne fotografske alate, kao što su filteri i filmovi za različite vrste rasvjete.

Digitalna obrada.

Pečat. Gotovo svi moderni digitalni fotoaparati i pisači podržavaju PictBridge protokol koji omogućuje izravnu razmjenu podataka između fotoaparata i pisača.

Kartica br. 3

Dodatne mogućnosti

Pucanje velikom brzinom. Snimanje velike brzine je način u kojem kamera snima kadrove ne jedan po jedan, kao i obično, već u seriji - u nadi da će se barem jedan kadar u seriji pokazati uspješnim.

Bracketing (račica) autofokus (ekspozicija, balans bijele, bljeskalica). Ovaj poseban način rada, u kojem kamera snima nekoliko (obično 3) snimaka zaredom s varijacijom jednog ili drugog parametra.

Snimanje panorama ("pomoć pri šivanju"). Ova funkcija se koristi za olakšavanje panoramskog snimanja. Panorama je niz kadrova snimljenih s nekim horizontalnim ili okomitim pomakom i naknadno "zalijepljenih" na računalu u jednu veliku sliku.

makro fotografija. Makro funkcija (makro način rada) je poseban način autofokusa u kojem postaje moguće fokusirati vrlo bliske objekte.

Senzor orijentacije. Mnoge kamere imaju takozvani senzor položaja ili orijentacije. Suština njegovog rada je jednostavna: u trenutku snimanja senzor određuje u kojoj se poziciji nalazi kamera - u normalnom ili u portretnom (zakrenut za 90 stupnjeva). Ako je portretni položaj fiksiran, tada su nakon otpuštanja okidača moguće dvije opcije (ovisno o proizvođaču uređaja). Datoteka se ili snima "kako jest", ali u njenom zaglavlju je napravljena posebna napomena o "portretu", ili potrebnu rotaciju za 90 stupnjeva izvodi procesor kamere, a okvir se odmah zapisuje "kako bi trebao biti.

Glasovni komentari za slike. Neke kamere vam omogućuju da novo snimljenu snimku popratite kratkim glasovnim komentarima. Uz svu prividnu pretencioznost, sasvim je korisna prilika. Primjerice, tijekom obilaska nepoznatog grada, fotograf može označiti koju je atrakciju upravo fotografirao, a to će u budućnosti uvelike olakšati analizu snimke.

Video. Gotovo svi digitalni fotoaparati (osim SLR-a) na tržištu omogućuju snimanje filmova.

Specijalni efekti. Gotovo svi uređaji imaju kao dodatnu značajku skup specijalnih efekata (ili tzv. filtera). Među njima je obično odbacivanje informacija o boji (jednobojna slika), "sepija", povećanje ili smanjenje intenziteta boje itd.

Kartica broj 4

Načini pohranjivanja informacija.

a) Ugrađena memorija kamere (obično vrlo mala, omogućuje vam pohranjivanje do 10 fotografija)

b) Flash memorija ili memorijske kartice

Trenutno se među formatima flash memorije mogu izdvojiti tri neosporna lidera - to su Secure Digital, CompactFlash i Memory Stick.

Secure Digital je standard stvoren u savezu između SanDisk, Matsushita Electric (Panasonic) i Toshiba. Fizičke dimenzije moduli su prilično mali i imaju 24x32x1,4 mm, što omogućuje korištenje ove vrste memorije u super-kompaktnim fotoaparatima. Osim toga, standard osigurava zaštitu od neovlaštenog kopiranja (što omogućuje izdavanje knjiga u ovom formatu, na primjer), kao i zaštitu od slučajnog prepisivanja (na memorijskom modulu postoji mehanički prekidač). Od 2004. Secure Digital je najpopularniji format na tržištu.

Secure Digital Memory Module

Standard CompactFlash, koji je izradio SanDisk, predviđa dvije vrste modula (Tip I i ​​Tip II), koji se razlikuju po debljini. Veličine kartice su 42,8x36,4x3,3mm odnosno 42,8x36,4x5mm. CompactFlash je najmanje kompaktan od svih formata, ali osim memorije proizvodi ogroman broj različitih perifernih uređaja za džepna računala: modeme, GPS module, WiFi i Bluetooth adaptere itd. Osim toga, minijaturni tvrdi diskovi IBM/Hitachi Microdrive i Sony Microdrive od 2GB do 4GB (očekuje se i 6GB disk Western Digital). Međutim, svrsishodnost kupnje kompaktnih tvrdih diskova (u svjetlu velikog pada cijena flash memorije) prilično je upitna.

CompactFlash memorijski modul

Format Memory Stick je zaštićen autorskim pravima od strane Sony. Ovaj format ima dva bazni tip futrole - Memory Stick i Memory Stick Duo. Prvi ima dimenzije 50x21,5x2,8 mm, drugi - 31x20x1,6 mm. U istim faktorima oblika, tu su i brze modifikacije s mogućnošću adresiranja više od 128 MB. Označeni su indeksom Pro (Memory Stick Pro i Memory Stick Pro Duo, redom).

Modul Memorija Stick Pro

Secure Digital i CompactFlash otvoreni su standardi bez ikakvih tantijema. Memory Stick je zatvoreni i licencirani standard, tako da nije dobio veliku distribuciju izvan Sony proizvoda. Moduli ovog formata koštaju gotovo dvostruko skuplje od ostalih, budući da su u njihovu cijenu uključene licencne naknade (tantijeme).

Na tržištu postoje i druge vrste memorije (na primjer, xD standard, koji su nedavno razvili Olympus i Fujifilm), zastarjeli standardi MMC i SmartMedia itd. Međutim, oni su puno rjeđi i nećemo se na njima detaljnije zadržavati.

Kartica br.5

Sučelje s računalom i pisačem

Kamera je povezana s računalom za kopiranje snimaka iz flash memorije i, ako je potrebno, za ažuriranje softvera (“firmware”) fotoaparata. Veza pisača očito je neophodna za izravan ispis s fotoaparata putem PictBridge protokola.

Velika većina kamera povezana je s računalom ili pisačem putem USB sučelje(Univerzalna serijska sabirnica). Da biste to učinili (sa strane kamere), koristi se ili standardni mini-B konektor ili nestandardni vlasnički. Očito je prva opcija donekle poželjnija, jer "u tom slučaju" možete jednostavno kupiti standardni kabel u bilo kojoj trgovini za simboličan novac, dok ćete morati trčati za markiranim (a to će koštati mnogo više).

Trenutno su dostupne dvije verzije USB standard: 1.1 i noviji 2.0. Prvi pruža propusnost od 12 Mbps, drugi - 480 Mbps. Sukladno tome, ako koristite dovoljno brzu flash memoriju, USB 2.0 sučelje bi bilo poželjno. No, uvijek možete izvaditi memoriju iz fotoaparata i koristiti vanjski čitač flash kartica - tzv. čitač kartica (memoriji će biti predstavljen kao medij s datotečnim sustavom FAT16/32).

Najjednostavniji konektor - RCA AV izlaz - jednostavno rečeno "tulipani" - prilagođen je za spajanje na bilo koju TV i video opremu, te omogućuje gledanje slika na TV ekranu.

Upoznavanje učenika s gradivom i rasprava 10 minuta . Zatim učenici izrađuju prezentacije, nakon čega slijedi izlaganje nastavnika.

Generalizacija gradiva i sažimanje
Pitanja za razred:

1. Što ste novo naučili na lekciji?

   Jesu li informacije bile od pomoći? Koja je njegova upotreba?

   Kada biste morali odabrati kameru, na koje biste parametre obratili pažnju?

Radionica rada s digitalnim fotoaparatom.

Napomena: tijekom lekcije možete fotografirati glavne faze. Na kraju lekcije prenesite snimku na računalo na razne načine.

Domaća zadaća: raspoređena u grupama:

Grupa 1 - glavni elementi video kamere

Grupa 2 - prednosti digitalnih video kamera

Grupa 3 - uređaji za snimanje informacija u video kameru

Grupa 4 - prijenos informacija s video kamere na računalo

Grupa 5 - web kamere