Гигапиксельная камера – (!)

AWARE-2 — первый уникальный 1 гигапиксельной фотоаппарат

В неугомонном мире гаджетов очередное гига-пополнение. Сегодня, группа инженеров из США, объявила о создании нового экспериментального прототипа гигапиксельной камеры под названием AWARE-2. Камера, размером с тумбочку, способна создавать изображения, которые в 1000 раз более детализированные, чем снимки самых передовых современных цифровых фотокамер последних лет.
По словам команды разработчиков, созданная гигапиксельная камера не является первой разработкой в своем роде, но учитывая все прежние варианты, именно AWARE-2 считается самой компактной и быстрой. Инженеры утверждают, что в ее производстве были задействованы технологии, которые можно применять в передовых камерах наружного наблюдения, системах военной разведки или онлайн-видеовещания. На сегодняшний день, на рынке фототехники можно купить фотоаппарат, способный создавать цифровые изображения с разрешением примерно в 5-40 мегапикселей, а новая AWARE-2 Гигапикесельная легко сделает снимки с разрешением в 1000 мегапикселей.

Руководитель проекта по созданию камеры, Дэвид Брэди, заявил, что большинство современных гигапиксельных снимков – это снимки, которые в буквальном смысле склеены из сотен обычных снимков разрешением 20-30 мегапикселей. Тем не менее, новая камера делает AWARE-2 цельный гигапиксельный снимок, который можно приближать и легко рассматривать невидимые, на первый взгляд, детали, масштабировать снимок без какой-либо потери в качестве.

Брэди утверждает: «Наша камера может записать изображение с разрешением один гигапиксель менее чем за 0,1 секунды». AWARE-2, представляет собой устройство размером 75х50х50 см, большая часть которого – это электронная начинка для процессинга и взаимодействия оборудования. Оптическая система камеры состоит из 6-сантиметровых шарообразных линз, окруженных массивом из 98 микрокамер.

Каждая из микрокамер имеет разрядность в 14 мегапикселей. Оптическая система гига-камеры весит около 10 кг, а вес камеры в полном комплекте 45 кг. На данный момент, цена камеры не указывается, так как камера собрана из экспериментальных компонентов, она ещё не оценивалась.

Однако, если собирать подобное оборудование под заказ, то стоимость камеры достигнет приблизительно 100-250 тысяч долларов.

megaobzor.com

Мегапиксельная камера | БИК Дом оптики

Мегапиксельная камера обеспечивает лучшую детализацию и разрешение, чем VGA (аналоговая) камера, из-за того, что размер пикселя меньше (например, 3 микрона против 7.5 для 1/3” 2 МП сенсора) и отраженный от объекта свет распределяется на большее число пикселей.  Они с успехом справляются с такими задачами видеонаблюдения, как обнаружение и фиксация изображения крупных объектов, ведь отсутствие обеспечения необходимой детализации картинки во многих случаях делает систему охранного видеонаблюдения неэффективной.

1 Мп камеры

На сегодняшний день камеры наблюдения с разрешением менее 1 Мегапикселя (1280х720 пикселей) практически не используются. Да и видеокамеры в 1Мп не пользуются особой популярностью, хотя их применение для наблюдаемых сцен небольшого размера может быть вполне оправдано с технической точки зрения. Кроме того, не стоит забывать о сокращении стоимости оборудования при реализации проекта на основе камер видеонаблюдения с разрешением 1Мп. И дело не только в цене самой камеры — сокращается необходимое количество жестких дисков при соблюдении условия неизменности глубины архива, а также снижается нагрузка на локальную сеть, что приводит к уменьшению стоимости коммутационного оборудования.

2 Мп камеры

Разрешение цифровой видеокамеры наблюдения в 2 Мегапикселя считается стандартным для решения наиболее общих задач охранного видеомониторинга. Такое разрешение могут обеспечить как IP-камеры, так и камеры высокой четкости HD, обычно оно составляет 1920х1080 пикселей.

В случае модернизации уже существующей системы для обеспечения необходимой эффективности охранного видеонаблюдения зачастую достаточно установить несколько 2 Мп цифровых камер в ключевых точках, требующих особенной детализации, не меняя при этом полностью все оборудование. Например, у кассы, стойки администратора, ворот, через которые въезжает автотранспорт и т.п. Получаемое от мегапиксельной камеры наблюдения изображение высокого качества в случае необходимости будет способствовать идентификации злоумышленника, позволит распознать регистрационный номер автомобиля.

3 Мп камеры

Разрешение в 3 мегапикселя, или 2048×1536 пикселей, на сегодняшний день способны обеспечивать сетевые видеокамеры. Производители аналоговых HD камер активно работают над увеличением разрешающей способности своего оборудования до 3Мп.

Такие устройства предназначены для решения следующих задач:

  • обзор больших территорий;
  • детализация мелких объектов в зоне наблюдения посредством цифрового увеличения изображения, что позволяет идентифицировать людей, номера машин и т.п.;
  • удаленный доступ к видеоданным в реальном времени либо к архиву видеозаписей.

Это обеспечивает эффективность использования 3-мегапиксельных IP-камер наблюдения в системах безопасности крупных объектов: автомобильных стоянок и банковских учреждений, производственных цехов и стадионов, городских площадей и стратегических объектов и т.п.

3-мегапиксельный видеопоток, транслирующийся IP-камерой, подвергается компрессии одним из кодеков сжатия (MJPEG, MPEG-4, H.264), что позволяет в десятки раз сократить объем видеоданных.

На объектах, где высокая детализация изображения необходима в 1-2 ключевых точках, возможно создание системы видеонаблюдения, объединяющей в себе аналоговые и IP-камеры. Для записи информации при этом используются гибридные видеорегистраторы.

Однако, 3 Мп – уже не самое высокое разрешение современных сетевых видеокамер. Производители готовы предложить рынку камеры с разрешением 5 Мп, 10 Мп, 20 Мп. Одним из наиболее популярных новых форматов камер видеонаблюдения является 8 мегапиксельный Ultra HD он же 4К.

cctvlens.ru

Фоторепортаж со строительства 570-мегапиксельной камеры / Habr

Самый большой в мире девайс для поиска тёмной материи скоро будет готов к работе. Сооружение четырёхтонной Dark Energy Camera стоимостью $35 млн завершится через месяц в лаборатории Fermilab в Иллинойсе. Там её сейчас тестируют, установив в крепление от телескопа (сборка крепления — на видео). А в полную силу камера заработает после установки на телескоп Виктора Бланко в горах Чили, в октябре 2012 года.

Участники этого проекта собираются замерить скорость 300 млн галактик в Южном полушарии звёздного неба, чтобы проверить теорию о существовании тёмной материи.

Проект Dark Energy Survey и эта 570-мегапиксельная камера уже обсуждались на Хабре, а сейчас предлагаем посмотреть фоторепортаж непосредственно с места строительства.

Сборка камеры ведётся с 2008 года силами 120 астрономов, инженеров и физиков.

Блок захвата изображения (imager) вмещает 74 отдельных сенсора совокупным разрешением 570 МП.

На сегодняшний день в мире существует только одна камера с бóльшим разрешением: телескоп Pan-STARRS на 1400 МП, который ищет приближающиеся к Земле опасные астероиды. Но Dark Energy Camera не имеет себе равных по весу. Один только блок захвата изображения весит около 910 кг.

Обоих «конкурентов» может с лёгкостью посрамить планируемый к строительству Large Synoptic Survey Telescope на 3200 МП, который тоже займётся поиском следов (эффектов) тёмной материи. Проблема только в том, что на его сооружение пока нет денег.

На фотографии техник проверяет матрицу из 74 ПЗС-сенсоров. Двенадцать из этих сенсоров имеют меньшее разрешение (в сумме около 53 МП), они нужны для наведения и фокусировки телескопа. Остальные 62 сенсора (519 МП) непосредственно делают фотографии галактик.

Все ПЗС сенсоры несерийные, а сделаны по спецзаказу в соответствии с необходимыми характеристиками — чтобы они были максимально чувствительны в инфракрасном диапазоне (в котором и предполагается снимать смещение удалённых галактик).

Примерно такую картинку выдают все сенсоры вместе.


Каждую ночь камера будет делать около 400 полноразмерных фотографий, каждая объёмом 1 ГБ. С подстанции в Чили их сразу будут отправлять для обработки и анализа в Национальный суперкомпьютерный центр в Иллинойсе (National Center for Supercomputer Applications in Illinois).

Тяжеловесные детали камеры не будут висеть на самом телескопе. Для них инженеры соорудили отдельный 3,4-метровый «футляр». На фотографии внизу можно разглядеть блок с сенсорами (слева), основную оптическую систему фокусировки (справа) и две из шести пневмотрубок для наведения камеры.

Телескоп Виктора Бланко расположен в одной из самых передовых обсерваторий южного полушария — Интерамериканской обсерватории Сьерро-Тололо в Чили. На схеме телескопа для масштаба изображены два человека (красный круг) и место установки Dark Energy Camera (зелёный круг).

Детали самого тяжёлого в мире фотоаппарата внушают уважение. До соприкосновения с сенсорами свет проходит через четыре фильтра шириной 61 см. Они фильтруют диапазон проходящих волны, чтобы на сенсоры не попадало ничего лишнего. В инфракрасном диапазоне сенсоры будут делать, фактически, чёрно-белую картинку. Затем учёные-художники реалистично раскрасят её в разные цвета, используя научные методы (они специально рассчитывают, какой цвет логичнее всего подходит для волн определённой длины).

На следующей фотографии показаны, пожалуй самые большие в мире и диафрагма и шторки затвора. Две стальные шторки спрятаны по периметру: они приходят в движение каждый раз, когда камера делает снимок. Двигаются шторки не слишком быстро, потому что для съёмки звёзд нужна длительная экспозиция в 1-2 минуты.

А вот и самодельная линза объектива.

Оптическая система камеры состоит из пяти линз, которые должны фокусировать изображение с 4-метрового зеркала телескопа. После установки оптика сможет сканировать область неба, в 20 раз большую по площади, чем занимает Луна.

На следующей иллюстрации изображена вся конструкция в сборе. Примерно так она будет выглядеть после окончания сборки в нынешнем году.

Тестирование камеры надеются закончить в феврале 2011-го.

Блок захвата изображений отправят в Чили на отдельном самолёте в июне 2011-го, всё остальное переправят через Нью-Йорк кораблём в грузовых контейнерах. Пройдя через Панамский канал и разгрузившись на побережье Чили, детали камеры будут переправлены грузовиками в горы, где находится обсерватория (примерно в 360 км к северу от Сантьяго).

Телескоп занимает центральное место в обсерватории (блестящее здание по центру). Камера будет делать снимки 525 ночей в течение пяти лет. В идеале, будут получены убедительные доказательства о том, существует или нет тёмная материя, и подходит ли общая теория относительности Эйнштейна для описания гравитации в макромасштабах Вселенной.

habr.com

Как выбрать смартфон с лучшей камерой — Ferra.ru

Идеальная смартфонная камера состоит из большого «фундамента» (матрицы/сенсора) с большими пикселями на нём. Только вот делать смартфоны толще или выделять для камеры половину корпуса сзади никто не собирается. Поэтому «застройка» будет такой, чтобы камера не торчала из корпуса и не занимала много места, мегапиксели были крупногабаритными, пусть даже их будет всего 12-13, а матрица была максимально крупной, чтобы все их вместить.

Размер пикселя в камере измеряется в микрометрах и обозначается как мкм в русском языке или µm в латинице. Перед тем, как купить смартфон, убедитесь, что пиксели в нём достаточно крупные – это косвенный признак того, что камера снимает хорошо. Вбиваете в поиск, например, «Xiaomi Mi 5S мкм» или «Xiaomi Mi 5S µm» – и радуетесь характеристикам камеры смартфона, который вы себе заприметили. Или огорчаетесь – зависит от цифр, которые вы увидите в результате.

Насколько большим должен быть пиксель в хорошем камерафоне?

Размерами пикселей в «новейшем» времени особенно прославился… Google Pixel – смартфон, который вышел в 2016 году и «показал Кузькину мать» конкурентам за счёт сочетания огромной (1/2.3”) матрицы и очень крупных пикселей порядка 1,55 мкм. С таким набором он почти всегда выдавал детальнейшие фотографии даже в пасмурную погоду или в тёмное время суток.

Почему бы производителям не «обрезать» мегапиксели в камере до минимума и расставить на матрице минимум пикселей? Такой эксперимент уже был – HTC в флагмане One M8 (2014 год) сделала пиксели настолько огромными, что их в тыловую камеру поместилось… четыре на 1/3”-матрице! Таким образом, One M8 получил пиксели размером аж 2 мкм! В итоге по качеству снимков в тёмное время суток смартфон «порвал» практически всех конкурентов. Да и фотографий в разрешении 2688×1520 пикселей было достаточно для Full HD-мониторов того времени. Но всесторонним чемпионом камера HTC не стала, потому что тайваньцев подвели HTC точность цветопередачи и «тупые» алгоритмы съёмки, которые не умели «правильно готовить» настройки для сенсора с необычным потенциалом.

Сегодня все производители «перебесились» гонкой за максимально крупными пикселями, поэтому:

  • В хороших бюджетных камерафонах размер пикселя должен быть от 1,22 мкм и больше
  • В флагманах хорошим тоном принято считать пиксели размером от 1,25 мкм до 1,4 либо 1,5 мкм. Больше – лучше.

Смартфонов с хорошей камерой и относительно мелкими пикселями мало, но они существуют в природе. Это, конечно же, Apple iPhone 7 с его 1.22 мкм и OnePlus 5 с 1.12 мкм – они «выезжают» за счёт очень качественных сенсоров, очень хорошей оптики и «умной» автоматики.

Без этих слагаемых маленькие пиксели губят качество фото в флагманских смартфонах. Например, в LG G6 алгоритмы творят непотребство при ночной съёмке, а сенсор, хоть и облагорожен хорошими «стёклами», но сам по себе дешёвый. В

итоге 1,12 мкм портят ночные снимки всегда, кроме случаев, когда вы вступаете в бой с «ручным режимом» взамен тупой автоматики и исправляете её огрехи самостоятельно. Такая же картина царит и в съёмке на Sony Xperia XZ Premium или XZ1. А в шедевральной, «на бумаге», камере Xiaomi Mi 5S соперничать с флагманами iPhone и Samsung мешает отсутствие оптической стабилизации и всё те же «кривые руки» разработчиков алгоритмов, из-за чего смартфон хорошо справляется со съёмкой только днём, а ночью уже не очень впечатляет.

Для того, чтобы было понятно, сколько вешать в граммах, взгляните на характеристики камер в одних из лучших камерафонов современности.

www.ferra.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о