Dispositivi per l'elaborazione, l'archiviazione e la trasmissione di informazioni digitali. "Dispositivi di elaborazione delle informazioni digitali: fotocamera digitale" - Lezione

Dispositivi digitali

Dispositivi analogici

I dispositivi analogici includono funzionali componenti elettronici, progettato per eseguire varie operazioni e conversioni su segnali analogici. strutturalmente, dispositivi analogici può essere rappresentato come:

1. Due terminali

Dispone di 2 coppie di terminali di ingresso, a cui sono collegate le sorgenti di segnale, e il carico è collegato ai terminali di uscita. È un collegamento di trasmissione con parametri di controllo.

I dispositivi digitali includono unità funzionali progettate per eseguire operazioni su oggetti informativi nella forma segnali digitali... Le parole in codice vengono utilizzate per rappresentare i segnali digitali. Caratteristiche: l'alfabeto più semplice viene utilizzato per la costruzione: due lettere, indicate dai simboli 0 e 1. La parola in codice è un numero in 2 SS. Il numero di lettere nel codice è fisso.

Una parola contiene n lettere o cifre. Nei dispositivi digitali, l'oggetto dell'informazione sono i numeri binari, non le funzioni del tempo.

Principi di funzionamento dei dispositivi digitali:

1) Per eseguire il comando, viene assegnato un certo tempo, per questo viene utilizzato un generatore di impulsi di clock, che formula il segnale di controllo

2) Dopo l'inizio dell'operazione, tutte le parole del codice di input vengono convertite nell'output richiesto

3) Le parole del codice di uscita vengono inviate alla memorizzazione nella memoria del sistema digitale o in dispositivi esterni agire

Modi per gestire le parole in codice:

Per eseguire operazioni su per parole in codice, è estremamente importante che siano nella forma segnali elettrici... Un potenziale modo di presentare si è diffuso. Corrispondenze zero logiche basso livello segnale (tensione), logico unità - alto... Le operazioni sulle codeword possono essere eseguite in due modi: sequenzialmente (bit per bit) e in parallelo.

I più semplici convertitori di informazioni:

Un computer è costituito da milioni di elementi: transistor, diodi, registri che compongono circuiti integrati... Ma lo studio del lavoro di un PC è facilitato dalla regolarità della sua struttura, il che significa: un computer è costituito da un largo numero gli elementi più semplici, ci sono diversi tipi. Gli elementi formano un piccolo numero di circuiti tipici.

In base al grado di complessità delle funzioni svolte, si distinguono:

1) Elementi - parte più semplice che esegue operazioni sui singoli bit. Distinguere logicamente (e, o, non, e-non, o-non), memorizzare (attiva tipi diversi) e ausiliario, che servono ad amplificare e formare segnali.

2) Nodi: sono costituiti da elementi ed eseguono operazioni sulle parole. Distinguere tra combinatorio e cumulativo (sequenziale)

I combinatori sono costruiti esclusivamente su elementi logici;

Gli accumulatori includono porte logiche e porte di memoria;

I nodi PC includono: registri, contatori, sommatori, multiplexer, ecc.

3) Dispositivi: sono costituiti da diversi nodi, eseguono una o più operazioni simili sulle parole macchina.I dispositivi includono ALU, dispositivo di memoria, dispositivo di controllo, dispositivo di memoria, dispositivo di input/output.

Dispositivi digitali - concetto e tipi. Classificazione e caratteristiche della categoria "Dispositivi digitali" 2017, 2018.

SEZIONE 2. CIRCUITI ELETTRONICI DIGITALI

Concetti di base dell'elettronica digitale

Lo scopo dei dispositivi elettronici, come sapete, è ricevere, trasformare, trasmettere e memorizzare informazioni sotto forma di segnali elettrici. I segnali che agiscono nei dispositivi elettronici e, di conseguenza, i dispositivi stessi sono divisi in due grandi gruppi: analogico e digitale.

Segnale analogico - un segnale continuo nel livello e nel tempo, ad es. tale segnale esiste in qualsiasi momento e può assumere qualsiasi livello dall'intervallo specificato.

Segnale quantizzato - un segnale che può assumere solo determinati valori quantizzati corrispondenti ai livelli di quantizzazione. La distanza tra due livelli adiacenti è il passo di quantizzazione.

Segnale campionato un segnale, i cui valori sono impostati solo negli istanti di tempo, chiamati istanti di campionamento. Distanza tra punti di campionamento adiacenti - fase di campionamento
... Con costante
il teorema di Kotelnikov è applicabile:
, dove - superiore frequenza di taglio spettro del segnale.

Segnale digitale - segnale quantizzato in livello e campionato nel tempo. I valori quantizzati di un segnale digitale sono solitamente codificati con un codice, con ogni campione selezionato durante il processo di campionamento sostituito da una corrispondente parola in codice, i cui simboli hanno due valori: 0 e 1.

Rappresentanti tipici dei dispositivi elettronici analogici sono i dispositivi di comunicazione, le trasmissioni radiofoniche, la televisione. I requisiti generali per i dispositivi analogici sono una distorsione minima. Il desiderio di soddisfare questi requisiti porta alla complicazione circuiti elettrici e design dei dispositivi. Un altro problema dell'elettronica analogica è il raggiungimento della necessaria immunità al rumore, perché in un canale di comunicazione analogico il rumore è fondamentalmente inevitabile.

I segnali digitali sono formati da circuiti elettronici, i cui transistor sono chiusi (la corrente è vicina allo zero) o completamente aperti (la tensione è vicina allo zero), quindi dissipano una potenza insignificante e l'affidabilità dei dispositivi digitali è superiore a quella analogica quelli.

I dispositivi digitali sono più immuni alle interferenze rispetto a quelli analogici, poiché piccoli disturbi estranei non causano un funzionamento errato dei dispositivi. Gli errori compaiono solo nel caso di tali disturbi in cui un livello di segnale basso viene percepito come alto o viceversa. I dispositivi digitali possono anche utilizzare codici speciali per correggere gli errori. Non esiste tale possibilità nei dispositivi analogici.

I dispositivi digitali sono insensibili alla diffusione (entro limiti accettabili) dei parametri e delle caratteristiche dei transistor e di altri elementi del circuito. Prodotto inconfondibilmente dispositivi digitali non hanno bisogno di essere sintonizzati e le loro caratteristiche sono completamente ripetibili. Tutto questo è molto importante nella produzione in serie di dispositivi che utilizzano la tecnologia integrata. L'economicità della produzione e del funzionamento dei circuiti integrati digitali ha portato al fatto che nei moderni dispositivi radio elettronici non solo i segnali digitali, ma anche quelli analogici vengono elaborati digitalmente. Filtri digitali, regolatori, moltiplicatori, ecc. sono molto diffusi elaborazione digitale i segnali analogici vengono convertiti in digitale utilizzando convertitori analogico-digitale (ADC). Trasformazione inversa - recupero segnali analogici da digitale - eseguito utilizzando convertitori digitale-analogico (DAC).

Con tutta la varietà di compiti risolti dai dispositivi elettronici digitali, il loro funzionamento avviene in sistemi di numerazione operanti con solo due cifre: zero (0) e uno (1). Per tipo di codifica cifre binarie segnali elettrici, elementi della tecnologia digitale si dividono in potenziale (statico) e impulsivo (dinamico).

V potenziale gli elementi zero e uno corrispondono a due livelli di tensione nettamente differenti. In questo caso le tensioni possono essere sia positive che negative rispetto al caso il cui potenziale elettrico è assunto nullo. Ci sono elementi che funzionano in logica positiva e negativa. Negli elementi con logica positiva il passaggio da 0 a 1 avviene con potenziale crescente. In logica negativa, una tensione più negativa viene presa come logico 1.

V impulso elementi, un'unità logica corrisponde alla presenza e uno zero logico corrisponde all'assenza di un impulso.

Il funzionamento dei dispositivi digitali è solitamente cronometrato un generatore di clock a frequenza sufficientemente alta. Durante un ciclo di clock, viene implementata la microoperazione più semplice: lettura, spostamento, comando logico, ecc. L'informazione è presentata come una parola digitale. Per trasferire le parole, vengono utilizzati due metodi: parallelo e sequenziale. La codifica seriale viene utilizzata nello scambio di informazioni tra dispositivi digitali (ad esempio, nelle reti di computer, connessione modem). L'elaborazione delle informazioni nei dispositivi digitali, di norma, viene implementata utilizzando la codifica parallela delle informazioni, che garantisce le massime prestazioni.

L'elemento base per la costruzione di dispositivi digitali è costituito da circuiti integrati digitali (IC), ciascuno dei quali è implementato utilizzando un certo numero elementi logici(LE) - i dispositivi digitali più semplici che eseguono operazioni logiche elementari.

Tutti i dispositivi digitali possono essere classificati in una delle due classi principali: combinatoria (senza memoria) e sequenziale (con memoria). Combinazionale sono chiamati dispositivi, il cui stato delle uscite in qualsiasi momento è determinato in modo univoco dai valori delle variabili di ingresso nello stesso momento. Si tratta di elementi logici, convertitori di codice (inclusi encoder e decoder), distributori di codice (multiplexer e demultiplexer), comparatori di codice, dispositivi logici aritmetici (sommatori, sottratori, moltiplicatori, ALU stessa), memoria di sola lettura (ROM), matrici logiche programmabili (PLM).

Stato dell'uscita coerente dispositivo digitale (macchina a stati) in questo momento il tempo è determinato non solo da variabili logiche ai suoi ingressi, ma dipende anche dall'ordine (sequenza) del loro arrivo in tempi precedenti. In altre parole, gli automi finiti devono necessariamente contenere elementi di memoria che riflettono l'intera storia dell'arrivo dei segnali logici, e vengono eseguiti su trigger, mentre i dispositivi digitali combinatori possono essere interamente costruiti solo su elementi logici. I dispositivi digitali sequenziali includono trigger, registri, contatori, memoria ad accesso casuale (RAM), dispositivi a microprocessore (microprocessori e microcontrollori).

Prima di studiare vari dispositivi digitali, facciamo conoscenza con gli elementi dell'apparato matematico utilizzato nella loro costruzione. Le sue parti costitutive sono il concetto di sistemi numerici e metodi per descrivere e trasformare le funzioni logiche.

9. Fondamenti matematici dell'elettronica digitale

9.1. Sistemi posizionali resa dei conti

Sistema di numerazione è chiamato il modo di visualizzare un numero arbitrario da un insieme limitato di caratteri, chiamati numeri. Viene chiamato il numero di posizione, che determina il peso con cui questa cifra viene aggiunta al numero scarico, e i sistemi numerici con la proprietà annotata sono posizionale.

V caso generale n- bit positivo n v sistema arbitrario radice Rè rappresentato da una somma della forma

(9.1)

dove un K- singole cifre nel record numerico, i cui valori sono uguali ai membri della serie naturale nell'intervallo da 0 a ( R– 1).

Quando si eseguono calcoli con dispositivi elettronici digitali, vengono utilizzati elementi con due stati stabili. Per questo motivo, il sistema di numerazione binaria posizionale (con base 2) è diventato molto diffuso nella tecnologia digitale. In ogni cifra binaria, chiamata morso, può essere 1 o 0. La stessa notazione di un numero (codice binario) è una sequenza di uno e zero. Per distinguere un numero binario da un numero decimale, lo integreremo a destra con il suffisso V(binario), come è consuetudine in speciali linguaggi di programmazione orientati alla macchina chiamati assemblatori.

I pesi dei bit adiacenti del codice binario del numero differiscono di due volte e il bit più a destra (meno significativo) ha peso 1. Pertanto, ad esempio

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

I quattro bit adiacenti sono chiamati taccuino, viene chiamato un gruppo di 8 bit byte, e da 16 bit - parola macchina... L'aggregato di 1024 (2 10) byte è chiamato kilobyte, di 1024 kilobyte - un megabyte, di 1024 megabyte - un gigabyte.

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

I moderni personal computer possono memorizzare nella loro memoria su magnetico duro dischi di informazioni digitali nel volume di decine di gigabyte.

Operazioni aritmetiche in sistema binario il calcolo è estremamente semplice e facile da implementare nell'hardware. Tuttavia, quando si immettono e si emettono informazioni in un dispositivo digitale, queste devono essere rappresentate in un sistema di numeri decimali più familiare. Cercando di semplificare la procedura di ricalcolo numeri binari l'equivalente decimale ha portato all'uso di bcd codice. In questo codice, per scrivere le singole cifre delle cifre del numero decimale, usano le tetradi del loro binario

Dispositivi digitali moderni: touch screen scanner fotocamere videocamere cellulari webcam document camera videoproiettori dispositivi trasmissione senza fili dati sistemi TVCC e-book microscopi digitali

I touch screen possono essere dotati di TV, monitor per computer e altri gadget dello schermo. Possono essere installati nei terminali di pagamento, nelle apparecchiature per l'automazione del commercio, nei computer tascabili, nei pannelli operatore nell'industria.

Dispositivi di scansione Uno scanner è un dispositivo progettato per immettere vari colori e immagini in bianco e nero(fotografie, disegni, diapositive), e informazioni di testo da un foglio di carta, dalla pagina di un libro o di una rivista. Lo scanner viene utilizzato quando è necessario inserire testo e/o un'immagine grafica da un originale esistente in un computer per la sua ulteriore elaborazione (modifica, ecc.).

Lo scanner è un dispositivo per inserire informazioni dalla carta nella memoria del computer e per modificare ulteriormente testo o immagini.

Campi di applicazione delle fotocamere Ampiamente utilizzati nell'industria della stampa, ricerca scientifica, medicina, geologia, medicina legale. In questi e in molti altri settori è spesso necessario ottenere immagini quasi istantaneamente con successiva elaborazione e invio a lunghe distanze via internet.

Webcam - fotocamere digitali, in grado di catturare immagini in tempo reale, che vengono poi trasmesse su Internet o altra applicazione video.

Fotocamera per documenti - videocamera speciale... Viene utilizzato quando è necessario mostrare qualcosa di piccolo che esiste in una copia (libri, immagini, immagini al microscopio). Si collega a TV, proiettore, computer.

I libri elettronici sono classificati come computer tablet... Il loro aspetto è dovuto allo sviluppo e alla specializzazione dei tablet PC in generale. Alcuni dispositivi moderni attrezzato touch screen e hanno un set ampliato di funzioni e consentono non solo la lettura, ma anche la modifica del testo.

Vantaggi Compatto e portatile. Un dispositivo può memorizzare centinaia e migliaia di libri. Inoltre, il dispositivo è solitamente più piccolo e leggero di un libro di carta. Impostazioni immagine. Su richiesta dell'utente, è possibile modificare lo stile e la dimensione del carattere e il formato di output (in una colonna o in due, verticale o orizzontale). La possibilità di modificare la dimensione del carattere consente di leggere libri per le persone a cui non è consentito leggere il carattere piccolo e non regolamentato dei libri di carta. Caratteristiche aggiuntive. Il dispositivo può essere utilizzato per la ricerca di testo, collegamenti ipertestuali, visualizzazione di selezioni e note temporanee, segnalibri elettronici, dizionario.

Vantaggi Programmi integrati: i sintetizzatori vocali consentono la lettura di testi. L'e-book consente non solo la lettura di testi, ma anche la visualizzazione di immagini animate, clip multimediali o la riproduzione di audiolibri. Il costo del testo. Molti testi in in formato elettronico gratuito o più economico della carta. Disponibilità. Se si dispone di una connessione Internet, i testi sono disponibili per il download in qualsiasi momento dai rispettivi siti (biblioteche elettroniche).

Vantaggi Rispettoso dell'ambiente. Per leggere i testi in un e-book, non è necessaria la carta, per la cui produzione vengono abbattute le foreste. Sicuro per asmatici, allergici, polvere di casa e polvere di carta.

Svantaggi Gli e-reader con schermo TFT hanno un effetto negativo sulla vista umana, simile a un computer. Qualità dell'immagine relativamente scarsa, non paragonabile ai libri di carta pubblicati su carta costosa di alta qualità [fonte non specificata 42 giorni]. come qualsiasi dispositivi elettronici dispositivi di lettura e-book molto più sensibile a impatto fisico(danno) rispetto ai libri di carta Alto prezzo... Alcuni editori rilasciano versione elettronica libri con ritardo. Alcuni dei libri non sono affatto pubblicati ufficialmente come versione elettronica.

Svantaggi In alcuni modelli [chiarire] viene utilizzato il DRM, che impone restrizioni, incluso il fair use, quindi l'uso del DRM porta a una situazione in cui qualsiasi libro non può essere letto su alcun dispositivo. Uno degli esempi eclatanti è stata la cancellazione remota dei libri acquistati legalmente dai dispositivi degli utenti. Tuttavia, poiché non è difficile acquistare un e-book che legga formati privi di DRM (ad esempio fb 2, rtf, txt, ecc.), e capacità di comunicazione non tutti gli e-book possiedono, questo difficilmente può essere considerato uno svantaggio degli e-book come classe di dispositivi. I dispositivi per la lettura di e-book richiedono la ricarica periodica delle batterie ricaricabili integrate (batterie).

Microscopio digitale Il microscopio digitale è un microscopio completo di sistema digitale input di immagini che trasferisce le immagini a un computer. Un microscopio digitale consente non solo di osservare micro oggetti, ma anche di documentare immagini utilizzando il sistema di input installato sul microscopio e, se necessario, effettuare misurazioni su immagini e analizzarle tramite software.

Microscopio digitale Per trasferire immagini da un microscopio o stereomicroscopio a un computer, videocamere digitali, fotocamere digitali o sistemi analogici ingresso. Con l'aiuto di questi dispositivi, l'immagine del microscopio viene trasferita a un computer per la successiva archiviazione o elaborazione, se necessario. La scelta di un sistema di input dipende dai compiti da risolvere e dai requisiti per la qualità dell'immagine.

Microscopio digitale Microscopi digitali consentono di trasferire un'immagine da vari ingrandimenti dall'aumento più volte all'aumento di centinaia di migliaia di volte

Una tavoletta grafica, o digitalizzatore, è progettata per l'input in un computer immagini grafiche e viene utilizzato quando si lavora con grafica professionale e programmi CAD, nonché per creare o copiare disegni o fotografie. Ti permette di creare disegni proprio come su un pezzo di carta. Questo dispositivo di input è costituito da un tablet e un puntatore. L'immagine viene convertita in modulo digitale, da cui il nome del dispositivo (dalla cifra inglese - numero).

Tavoletta grafica Il principio di funzionamento del digitalizzatore si basa sul fissaggio delle coordinate del cursore sulla superficie della tavoletta mediante una rete incorporata costituita da fili o conduttori stampati. Il dispositivo consente di convertire il movimento del puntatore sul tablet nel formato grafica vettoriale... Il digitalizzatore determina accuratamente le coordinate assolute del puntatore sul tablet e le traduce nelle coordinate di un punto sullo schermo del monitor.

Tavoletta grafica Speciali cursori circolari e penne vengono utilizzati come puntatori. Come i mouse, i puntatori sono dotati di pulsanti. I cursori consentono di impostare con precisione le coordinate di un punto, sono spesso utilizzati quando si lavora in CAD. Le piume vengono utilizzate quando si lavora in editor grafici, alcuni sono sensibili alla pressione e consentono di modificare i parametri delle linee

Tavoletta grafica Le tavolette sono rigide e flessibili. Le compresse flessibili possono essere arrotolate in un tubo, sono convenienti per il trasporto e lo stoccaggio, sono più leggere, più compatte e più costose, ma allo stesso tempo hanno una risoluzione e un'affidabilità inferiori rispetto a quelle rigide.

Tavoletta grafica Il risultato del lavoro del digitalizzatore viene riprodotto sullo schermo del monitor e, se necessario, può essere stampato su una stampante. I digitalizzatori sono solitamente utilizzati da architetti e designer. Il prezzo elevato dei digitalizzatori professionali con un grande formato tablet e un puntatore bilanciato di qualità limita l'uso di questo dispositivo di input

Durante lo sviluppo delle tecnologie digitali, i computer dei più tipi diversi... Molti di questi sono stati a lungo dimenticati, ma alcuni hanno avuto una forte influenza sullo sviluppo dei moderni sistemi informatici. Qui daremo una breve panoramica di alcune fasi dello sviluppo dei computer per mostrare come il pensiero umano sia arrivato alla moderna comprensione della tecnologia informatica.

I dispositivi che facilitano il conteggio o la memorizzazione dei suoi risultati sono noti da molto tempo, ma saremo interessati solo a dispositivi informatici che eseguono automaticamente programmi incorporati in essi, quindi non consideriamo dispositivi come il conteggio, le calcolatrici meccaniche e i calcolatori elettronici.

Il primo macchina per contare con un programma memorizzato è stato costruito da uno scienziato francese Blaise Pascal nel 1642. Era meccanico con un azionamento manuale e poteva eseguire operazioni di addizione e sottrazione. matematico tedesco Gottfried Leibniz nel 1672 costruì una macchina meccanica che poteva fare le stesse operazioni di moltiplicazione e divisione. Per la prima volta una macchina funzionante secondo il programma fu sviluppata nel 1834 da uno scienziato inglese Charles Babbage... Conteneva un dispositivo di memoria, un dispositivo informatico, un dispositivo di input per schede perforate e un dispositivo di stampa. I comandi venivano letti da una scheda perforata ed eseguivano la lettura dei dati dalla memoria in un dispositivo informatico e la scrittura dei risultati dei calcoli in memoria. Tutti i dispositivi della macchina di Babbage, inclusa la memoria, erano meccanici e contenevano migliaia di ingranaggi, la cui fabbricazione richiedeva una precisione non disponibile nel XIX secolo. La macchina implementava tutti i programmi scritti su una scheda perforata, quindi per la prima volta era richiesto a un programmatore di scrivere tali programmi. La prima programmatrice era un'inglese Ada Lovelace, dopo di che il linguaggio di programmazione Ada è stato chiamato nel nostro tempo.

Nel 20 ° secolo, l'elettronica iniziò a svilupparsi e le sue capacità furono immediatamente adottate dagli sviluppatori di computer. Il conto alla rovescia di generazioni di computer digitali inizia con la costruzione di computer, il cui sistema di elementi di base è stato costruito su componenti elettronici. Si noti che la suddivisione del periodo di sviluppo della tecnologia digitale in fasi è principalmente associata alla traduzione sistema di base elementi per nuove tecnologie per la produzione di componenti elettronici.

La prima generazione - tubi a vuoto (1945-1955)

Il sistema di base degli elementi di questa generazione di computer era basato su tubi a vuoto. Il loro uso ha determinato sia i vantaggi che gli svantaggi dei dispositivi digitali. Tubi elettronici forniti ad alta velocità commutazione di elementi logici, che hanno aumentato la velocità di calcolo rispetto ai tentativi di creare un computer, elemento di base che è stato costruito sulla base di un relè elettromeccanico. I tubi a vuoto erano abbastanza resistenti da fornire un funzionamento affidabile del computer. Sfortunatamente, anche i computer con lampada avevano molte carenze. In primo luogo, i tubi a vuoto funzionavano con tensioni di decine di volt e consumavano molta energia, inoltre, le dimensioni tubi elettronici, secondo i moderni concetti di microelettronica, era enorme: diverse decine di centimetri cubi. Per costruire un computer erano necessari migliaia di elementi logici, quindi la dimensione dei computer a tubo in termini di area occupata era di decine di metri quadrati e il consumo energetico variava da unità a decine o addirittura centinaia di kilowatt. Questa potenza portava al surriscaldamento delle lampade, che erano disposte in modo piuttosto compatto, e ponevano il compito di raffreddare efficacemente i componenti elettronici della macchina. La velocità di elaborazione delle informazioni nelle macchine per tubi variava da diverse centinaia a diverse migliaia di operazioni al secondo.

Argomento della lezione:"Dispositivi di elaborazione delle informazioni digitali: Camera digitale»

Lo scopo della lezione:

Creare le condizioni per la formazione delle idee degli studenti sui tipi e sugli scopi dei dispositivi digitali per l'elaborazione delle informazioni;

Sviluppare abilità nell'elaborazione delle informazioni utilizzando vari dispositivi;

Favorire il rispetto per informatica, rispetto delle regole di comportamento sicuro.

Gli studenti dovrebbero sapere:

Possibilità di utilizzo di fotocamere digitali.

Disposizione delle lezioni:

presentazione "Fotocamera Digitale";

proiettore e schermo multimediale;

Camera digitale;

DURANTE LE LEZIONI:

Organizzare il tempo.

Saluti, organizzazione degli studenti per attività produttive congiunte.

Spiegazione del nuovo materiale.

Vopr. Quali sono i dispositivi di elaborazione delle informazioni digitali più comuni che conosci?:

Oggi daremo un'occhiata alle fotocamere digitali. Studierete il materiale come segue: ognuno di voi estrarrà una scheda con un compito e studierà il materiale. Poi, in base ai numeri delle carte, vi formerete in gruppi (coppie), discutete insieme il materiale e scegliete un modo per trasmetterlo agli altri. Alla fine della lezione, dovremmo farci un'idea di una fotocamera digitale come mezzo per elaborare e trasmettere informazioni a un computer secondo il seguente piano:

Vista generale, componenti.

Dignità.

Caratteristiche aggiuntive.

Metodi di archiviazione delle informazioni

Comunicazione con PC e altri dispositivi.

Carta numero 1

Vista generale, componenti:

Fondamentalmente, il dispositivo di una fotocamera digitale ripete il design di uno analogico. La loro principale differenza sta nell'elemento fotosensibile su cui si forma l'immagine: nelle fotocamere analogiche è una pellicola, nelle fotocamere digitali è una matrice. La luce attraverso l'obiettivo entra nella matrice, dove si forma un'immagine, che viene poi scritta nella memoria. La fotocamera è composta da due parti principali: il corpo e l'obiettivo. Il corpo contiene una matrice, un otturatore (meccanico o elettronico, e talvolta entrambi contemporaneamente), un processore e controlli. Un obiettivo, rimovibile o cablato, è costituito da un gruppo di obiettivi alloggiati in un alloggiamento di plastica o metallo.

Carta numero 2

Dignità

Visibilità ed efficienza. Quando si scatta con il digitale, si vede il risultato subito dopo aver premuto il pulsante di scatto.

Redditività. Il prezzo di una fotocamera digitale è ridotto al livello di una pellicola convenzionale. Devi considerare anche il costo. Forniture(film, reagenti, ecc.)

Compattezza. Taglia piccola le fotocamere sono una delle più criteri importanti per il fotografo dilettante.

Indipendenza, affidabilità, facile conservazione. Nessuna dipendenza dalla procedura guidata per la stampa delle foto, altro lungo termine Deposito.

Caratteristiche aggiuntive. Le moderne fotocamere digitali hanno spesso una serie di funzionalità aggiuntive che sono fondamentalmente inaccessibili alle loro controparti cinematografiche. Tra questi, ad esempio, registrazione video, modalità di ripresa panoramica o registrazione di commenti audio. Inoltre, speciali algoritmi di elaborazione delle immagini implementati nel software fornire telecamere, consentono di sostituire in parte strumenti fotografici tradizionali quali, ad esempio, filtri e pellicole per diversi tipi di illuminazione.

Elaborazione digitale.

Sigillo. Quasi tutte le moderne fotocamere e stampanti digitali supportano il protocollo PictBridge, che prevede lo scambio diretto di dati tra una fotocamera e un dispositivo di stampa.

Carta numero 3

Caratteristiche aggiuntive

Tiro ad alta velocità. Lo scatto ad alta velocità è una modalità in cui la fotocamera riprende i fotogrammi non uno per uno, come al solito, ma in serie, nella speranza che almeno un fotogramma in una serie abbia successo.

Bracketing (bracketing) autofocus (esposizione, bilanciamento del bianco, flash). Questo trattamento speciale, in cui la fotocamera scatta diverse (di solito 3) immagini di fila con una variazione di un parametro o di un altro.

Ripresa di panorami ("stitch assist"). Questa funzione serve per semplificare le riprese panoramiche. Un panorama è una serie di fotogrammi presi con uno spostamento orizzontale o verticale e successivamente "incollati" su un computer in un'unica grande immagine.

Macrofotografia. La funzione macro (modalità macro) è una speciale modalità di messa a fuoco automatica che consente di mettere a fuoco soggetti molto vicini.

Sensore di orientamento. Molte fotocamere hanno un cosiddetto sensore di posizione o orientamento. L'essenza del suo lavoro è semplice: al momento dello scatto, il sensore determina in quale posizione si trova la fotocamera, in posizione normale o verticale (ruotata di 90 gradi). Se la posizione verticale è fissa, dopo il rilascio dell'otturatore sono possibili due opzioni (a seconda del produttore del dispositivo). O il file viene registrato "così com'è", ma nella sua intestazione viene inserita una nota speciale sulla "ritrattistica", oppure la rotazione necessaria di 90 gradi viene eseguita dal processore della fotocamera e il fotogramma viene immediatamente scritto "come dovrebbe.

Commenti vocali per le immagini. Alcune telecamere consentono di accompagnare il filmato appena catturato con brevi commenti vocali. Nonostante tutta l'apparente pretenziosità, è abbastanza utile opportunità... Ad esempio, durante un tour di una città sconosciuta, il fotografo può contrassegnare quale punto di riferimento ha appena fotografato e in futuro ciò faciliterà notevolmente l'analisi del filmato.

Video. Quasi tutte le fotocamere digitali (eccetto le reflex digitali) sul mercato consentono la registrazione video.

Effetti speciali. Quasi tutti i dispositivi hanno una serie di effetti speciali (o cosiddetti filtri) come funzionalità aggiuntiva. Tra questi, di solito ci sono l'eliminazione delle informazioni sul colore (immagine monocromatica), la "seppia", l'aumento o la diminuzione dell'intensità del colore, ecc.

Carta numero 4

Metodi di archiviazione delle informazioni.

a) Memoria interna della fotocamera (di solito molto piccola, permette di memorizzare fino a 10 foto)

b) Memoria flash o schede di memoria

Al momento, ci sono tre leader indiscussi tra i formati di memoria flash: Secure Digital, CompactFlash e Memory Stick.

Secure Digital è uno standard creato da un'alleanza di SanDisk, Matsushita Electric (Panasonic) e Toshiba. Dimensioni fisiche i moduli sono piuttosto piccoli e sono 24x32x1,4 mm, il che consente di utilizzare questo tipo di memoria nelle fotocamere super compatte. Inoltre, lo standard fornisce protezione contro la copia non autorizzata (che consente di rilasciare libri in questo formato), nonché protezione contro la sovrascrittura accidentale (c'è un interruttore meccanico sul modulo di memoria). A partire dal 2004, Secure Digital è il formato più diffuso sul mercato.

Modulo di memoria Secure Digital

Lo standard CompactFlash di SanDisk fornisce due tipi di moduli (Tipo I e Tipo II), di diverso spessore. Le dimensioni delle carte sono rispettivamente 42,8x36,4x3,3 mm e 42,8x36,4x5 mm. CompactFlash è il meno compatto di tutti i formati, ma oltre alla memoria, produce un numero enorme di varie periferiche per computer tascabili: modem, moduli GPS, adattatori WiFi e Bluetooth, ecc. Inoltre, le miniature sono prodotte in questo formato. dischi fissi IBM/Hitachi Microdrive e Sony Microdrive da 2GB a 4GB (previsti anche 6GB da Western Digital). Tuttavia, la fattibilità dell'acquisto di hard disk compatti (alla luce del crollo dei prezzi delle memorie flash) è piuttosto dubbia.

Modulo di memoria CompactFlash

Il formato Memory Stick è attribuito a Sony. Questo formato ha due tipi di base custodie - Memory Stick e Memory Stick Duo. Il primo ha dimensioni di 50x21,5x2,8 mm, il secondo - 31x20x1,6 mm. Negli stessi fattori di forma, ci sono anche modifiche ad alta velocità con la capacità di indirizzare più di 128 MB. Sono designati dall'indice Pro (rispettivamente Memory Stick Pro e Memory Stick Pro Duo).

Modulo Memoria Memoria Stick pro

Secure Digital e CompactFlash sono standard aperti privi di costi di licenza. Memory Stick è uno standard proprietario e concesso in licenza, quindi non ha ottenuto molta accettazione al di fuori dei prodotti Sony. I moduli di questo formato costano quasi il doppio degli altri, poiché i canoni di licenza (royalties) sono inclusi nel loro prezzo.

Esistono anche altri tipi di memoria sul mercato (ad esempio, lo standard xD, sviluppato non molto tempo fa da Olympus e Fujifilm), gli standard MMC e SmartMedia obsoleti, ecc. Tuttavia, sono molto meno comuni e non ci soffermeremo su di essi in dettaglio.

carta n.5

Interfaccia con computer e stampante

La fotocamera è collegata al computer per copiare il filmato dalla memoria flash e, se necessario, per aggiornare il software ("firmware") della fotocamera. La connessione alla stampante è ovviamente necessaria per la stampa diretta dalla fotocamera utilizzando il protocollo PictBridge.

La stragrande maggioranza delle fotocamere è collegata a un computer o a una stampante tramite Interfaccia USB(Universal Serial Bus). Per questo (dal lato della telecamera) viene utilizzato un connettore mini-B standard o uno proprietario non standard. Ovviamente, la prima opzione è in qualche modo preferibile, poiché "nel caso succeda qualcosa" puoi facilmente acquistare un cavo standard in qualsiasi negozio per soldi simbolici, mentre dovrai correre dietro a uno di marca (e costerà molto di più).

Al momento sono distribuite due versioni USB standard: 1.1 e successivi 2.0. Il primo fornisce un throughput di 12 Mbit / s, il secondo - 480 Mbit / s. Di conseguenza, se si utilizza una memoria flash sufficientemente veloce, sarà preferibile USB 2.0. Tuttavia, puoi sempre rimuovere la memoria dalla fotocamera e utilizzare un dispositivo esterno per leggere le schede flash: il cosiddetto lettore di schede (il modulo di memoria verrà presentato come supporto con il file system FAT16 / 32).

Il connettore più semplice - RCA AV-out - per dirla semplicemente "tulipani" - è adatto per il collegamento a qualsiasi apparecchio televisivo e fornisce la visualizzazione delle immagini sullo schermo del televisore.

Per familiarizzare gli studenti con il materiale e la discussione è assegnato 10 minuti ... Gli studenti poi danno presentazioni accompagnate da una presentazione dell'insegnante.

Riassumendo il materiale e riassumendo
Domande per la classe:

1. Che novità hai imparato durante la lezione?

   Le informazioni sono state utili? Qual è il suo uso?

   Se dovessi scegliere una fotocamera, a quali parametri presteresti attenzione?

Workshop sul lavoro con una fotocamera digitale.

Nota: Durante la lezione, puoi fotografare le fasi principali. Alla fine della lezione, trasferisci il filmato sul computer in diversi modi.

Compiti a casa: impostati dai gruppi:

1 gruppo: gli elementi principali della videocamera

Gruppo 2 - i vantaggi delle videocamere digitali

Gruppo 3 - dispositivi per la registrazione di informazioni in una videocamera

4 gruppi: trasferimento di informazioni da una videocamera a un computer

5 gruppi - webcam