Обработка изображений: История одной камеры

virens

12 коммент.

Многие считают обработку изображений либо баловством в фотошопе, либо занудной и скучной вереницей формул. Мне хотелось бы показать, что это далеко не так - и для этого я решил вспомнить одну забавную историю, связанную с цифровой фотографией.

Хотелось как лучше,
получилось - как всегда
(с) Золотая Классика

Фотографии в полной темноте
Иногда нужно сделать фотографию либо в полной темноте, либо в условиях плохого освещения. Для этого сначала надо навестись на резкость - а света мало. Что можно сделать? Например, подсветить это вспышкой, однако это может испортить снимок (например, если снимается животное в темноте) или сильно посадить аккумуляторы.

Что придумала компания Sony в своём фотоаппарате Sony DSC-V1? Она вставила туда ИК-подсветку и механически отодвигаемый ИК-фильтр. Очень интересное решение: вроде бы обычная цифровая камера, но есть возможность снимать не только в видимом, но и в инфракрасном диапазоне.

Зачем на матрице ИК-фильтры? Очень просто: дело в том, что твердотельные матрицы очень воспринимают ИК-диапазон - максимальная чувствительность обычно в районе 800 нм. Если ИК-фильтр перед матрицей не поставить, это собьёт цветопередачу на снимке.

Возможность съёмки в ИК-диапазоне сильно расширяет возможности фотографа. В ИК деревья с листьями выглядят как покрытые снегом, а облака отлично прорабатываются (в ИК "дымка" прозрачна). Практически вся зеленая растительность отлично отражает ИК. А значит, на снимке будет не черной, как могло бы показаться через красный светофильтр, а ярко-белой. А небо и вода, наоборот, становятся темным - почти черным. Облака при этом остаются ярко-белыми. Очень красивыми получаются снимки с растительностью и камнями: белые листья хорошо контрастируют с темным камнем.

Какие же ещё применения можно найти съёмке в ИК-диапазоне? Ну, например, можно прочесть текст, залитый чернилами, осветив его ИК-прожектором и сфотографировав.



Техника контактирует с народом
Но это всё ничто по сравнению с тем, что большинство синтетических материалов, из которых делается одежда, тоже прозрачны в этом диапазоне.Так что можно фотографировать
людей в одежде, а на снимке они будут как бы без неё. Снимки будут не
цветными, но это в общем, не так важно.

Сие открывает заманчивые перспективы для хулиганствующих элементов: на пляже можно фотографировать таким фотоаппаратом весёленькие снимки сквозь одетые купальники красивых барышень...

Возможность съёмки сквозь одежду и синтетические ткани - чрезвычайно увлекательная перспектива, которая так же может найти применение в охранных системах. Не всякая ткань ИК-прозрачна (искусственные - достаточно прозрачны, натуральные, за исключением шелка, значительно меньше). Чем дальше от объекта расположена ткань, тем больше рассеяние и тем хуже виден сам объект. От угла подсветки видимость практически не зависит. Совсем непрозрачны ткани толстые - джинсовка, шерсть или махровые полотенца. Очень хорошо просвечиваются полимерные пленки (любого цвета - как белые, так и черные), например непрозрачные полиэтиленовые пакеты.

Не удивительно, что эта камера быстро стала лидером продаж, однако вскоре компанию Sony завалили жалобы. Нет, обладатели камер как раз тихо сопели и щёлкали затворами - жаловались объекты съёмки (как правило, прекрасного пола). По этому поводу был большой скандал, и камеру, разумеется, сняли с производства и начали отзыв из магазинов.

Фотоаппараты с режимом ``ночной съемки`` (например, NightShot у Sony, NightView или MagicVU у Panasonic), имеющие отключаемый (убираемый механически) фильтр, больше не производятся, но дело их живёт. Есть несколько компаний, предлагающих за несколько большую стоимость серийные фотоаппараты, из которых убраны ИК-фильтры - таким образом, вы можете использовать её и как ИК-камеру, и как обычную фотокамеру. Эти компании обычно занимаются ещё и производством светофильтров.


Свято место пусто не бывает
После того, как замечательная камера Sony NightShot канула в лету, народ начал искать этому замену. Как часто бывает, искали не долго: быстро появились умелые ребята, которые за умеренные деньги присылали обычные цифровые камеры, но со снятыми ИК-фильтрами. На своём сайте они выкладывают фотографии в ИК-диапазоне сквозь нейлоновый вещевой мешок и женский манекен - с явным намёком на большее. На фотографиях, собственно, всё видно:



Демонтаж ИК-фильтра - дело непростое и вы запросто можете повредить камеру: её придётся разбирать с задней части почти полностью - вынимая электронные платы и отсоединяя кабели.


Заключение
Ни одно хорошее дело, как известно, не остаётся безнаказанным - идея у Sony была интересной, но дело дальше не пошло из-за человеческих слабостей. Однако при желании и небольших финансовых вливаниях можно возродить это увлечение...

А вы говорите, что ИК-спектр и прочие физические термины - тоска зелёная...

Читать далее

Шумоподавление на чипе современных CMOS-фотосенсоров

virens

11 коммент.

По материалам кандидатской диссертации

У многих из нас есть цифровые фотокамеры - с их помощью можно сделать очень хороший снимок, даже если это камера мобильного телефона. Изображение современных камер отличается детализованностью и низким уровнем шумов. Как же им это удаётся?

Большинство современных цифровых фотокамер оснащены CMOS-сенсорами. Как известно, одним из главных недостатков CMOS-сенсоров является их высокий уровень шума. Тем не менее, современные CMOS-фотосенсоры, произведённые по 4/5Т-технологии, позволяют получать изображения с уровнем шумов, сравнимым с уровнем шумов CCD-фотосенсоров. Это достигается шумоподавлением на самом фотосенсоре и CMOS-пикселе. Данное обстоятельство следует учитывать при проведении измерений и регистрации сигналов на CMOS-фотоприёмники, а так же при оценке характеристик CMOS-сенсоров. 

Широкое применение CMOS-сенсоров связано с их весьма важным достоинством: при увеличении размеров фотосенсора энергетические затраты на передачу данных об изображении практически не увеличиваются. Если количество считывающих каналов в CMOS-сенсорах остаётся неизменным, то энергопотребление сенсора остаётся одинаковым и не возрастает при увеличении размера сенсора (см.Рис. 1). С другой стороны, CCD-сенсоры перемещают зарядовые пакеты, и это существенно более энергозатратно. Убыстрение процесса считывания в CCD-сенсорах так же приводит к дополнительному расходу энергии, что нежелательно в портативной технике. Даже по сравнению с малыми сенсорами, CCD-сенсоры потребляют вдвое больше энергии, чем CMOS, что видно на Рис.1. Сравнение полноформатных, 35-мм сенсоров показывает, что CCD-сенсоры потребляют почти втрое больше энергии, чем CMOS.

Рис.1: Сравнение энергопотребления современных CMOS и CCD-фотосенсоров.

Однако при проведении оценки характеристик CMOS-сенсоров следует учитывать то обстоятельство, что получаемые изображения для оценки темновых и световых шумов в значительной степени предобработаны электроникой камеры ещё до записи в RAW-файл или передачи в компьютер для последующей обработки. Ниже следует краткое описание методов шумоподавления на CMOS-фотосенсорах
Для того, чтобы устранить высокий уровень шумов CMOS-сенсоров, требуется создавать фотосенсоры с большим количеством транзисторов. Именно это позволяет производить шумоподавление внутри каждого пикселя, что приводит к существенному снижению уровня шума. Это потребовало создания сложных технологий 4/5Т производства CMOS-фотосенсоров.

Подавление темновых шумов

Называемый так же FPN, Fixed Pattern Noise, этот шум представляет собой разное смещение уровня сигнала для разных пикселей фотосенсора. В CMOS-сенсорах, помимо FPN, имеется так же неоднородность сигнала по столбцам. Основным методом устранения такого шума является метод CDS, Correlated Double Sampling. Процесс шумоподавления по методу CDS проиллюстрирован на Рис.2.

Рис.2: Метод CDS для подавления фиксированного шума на изображениях, зарегистрированных фотосенсорами CMOS.

В методе CDS производится одновременное считывание светового сигнала и темнового двумя независимыми считывателями. Темновой сигнал накапливается в пикселях фотосенсора, которые защищены от света. Сначала считывается только информация о темновом шуме, потом считывается световой сигнал вместе с темновым шумом. Далее из считанного сигнала вычитается темновой шум. После этого на изображении, зарегистрированным CMOS-фотоприёмником, фиксированный шум FPN компенсирован (см.Рис.3). Для этого использование технологии 4/5T является критичным.

Рис.3: Процесс шумоподавления по методу CDS.

Однако большее искажение в регистрируемое изображение вносит шум, связанный с неоднородностью фоточувствительности. Это вытекает из того факта, что технологически невозможно изготовить миллионы одинаковых CMOS-пикселей с усилителями внутри.

Подавление шума, зависящего от светового сигнала

Так как каждый пиксель CMOS-сенсора содержит несколько транзисторов, управляющих передачей данных, технологически невозможно сделать их идентичными. Это приводит к неоднородности величины сигнала даже при регистрации плоского светового поля, что проиллюстрировано на Рис. 4

Рис.4: Сигнал, подверженный шуму, вызванному неоднородностью фоточувствительности.

Изображения, полученные с ранних образцов CMOS-сенсоров, были подвержены шуму неоднородности фоточувствительности из-за того, что сброс темнового заряда на фотодиодах был неполным (см.Рис. 5)
Сначала производится сброс значения фотодиода, затем производится регистрация полезного сигнала (S). Следует заметить, что в процессе регистрации светового сигнала так же регистрируется и шум (S+N1). Далее считывался сигнал вместе с шумом (S+N1), фотодиод сбрасывался и считывалось значение шума (N2). Это приводило к тому, что на изображении оставался шум.

Рис.5: Неполный сброс значений фотодиодов приводит к считыванию сигнала с остаточным шумом.

Развитие технологии производства фотодиодов по 4/5Т-технологии сенсоров CMOS позволило более эффективно подавлять шумы, связанные с неоднородностью фоточувствительности. Так, был разработан метод полной передачи заряда. Каждый фотодиод содержит ячейку для запоминания темнового шума и ячейку для накопления светового сигнала (см.Рис. 6).

Рис.6: Метод полной передачи заряда для устранения шума, связанного с неоднородностью фоточувствительности.

Сначала считывается остаточный заряд, включающий в себя темновой и световой сигнал. Этот сигнал остаётся в ячейке фотодиоде, хранящей информацию об уровне шума, после чего производится сброс всех фотодиодов матрицы фотосенсора.
После завершения экспозиции, значение сигнала и значение шума считываются независимо - происходит замер текущего уровня шума.
Темновой заряд (N) и световой заряд (S) накапливается в разных ячейках одного и того же фотодиода. После того, как уровень шума (N) считывается, передаётся количество заряда из ячейки фотодиода, которая накапливала световой заряд. Происходит объединение уровней заряда (S+N) и считывание как целого. Так как уровень шума (N) известен для того же фотодиода, происходит их вычитание и, таким образом, считывается только информация о сигнале. Это и составляет основу метода полной передачи заряда
Кроме того, шум, вызванный неоднородностью фоточувствительности, возрастает с увеличением усиления ISO. Поэтому в ряде коммерческих цифровых фотокамер применяются технологии, которые усиливают сигнал в зависимости от уровня ``сигнал/шум'' на изображении. Сигналы с высоким соотношением ``сигнал/шум'' посылаются на усилители с большим коэффициентом усиления. Это позволяет CMOS-фотосенсорам выдавать изображения высокого качества в условиях съёмки, требующих высокого значения ISO и длинных экспозиций.

Ссылки

Пост подготовлен по материалам технической документации компании Canon на цифровые камеры Canon серии EOS и полноформатные фотосенсоры.

Читать далее

От фотонов до фотографии: от сырых данных к изображению

virens

10 коммент.

В коммерческих цифровых фотокамерах используются CMOS и CCD фотосенсоры, сходные с теми, которые используются в технических цифровых камерах. Отклик таких фотосенсоров прямо пропорционален зарегистрированному излучению (если только это не логарифмическая камера). Однако фотография, сделанная в линейном режиме, выглядит бледной и мало контрастной. Для того, чтобы такое изображение было похоже на фотографию, применяются различные методы обработки изображений: интерполяция, гамма-коррекция, контрастирования и прочие. В общем, если хотите узнать, что происходит внутри камеры и как получается изображение - читайте.

Большинство современных цифровых фотокамер поддерживают вывод данных в ``сыром'' формате. При использовании соответствующего программного обеспечения и параметров конвертации, возможно получить необработанные данные из ``сырых'' данных фотокамеры, которые необходимы для широкого круга задач обработки изображений. К таким программным конвертерам можно отнести конвертер RAW-файлов DCRAW.

Следует, впрочем, отметить, что не все RAW-файлы являются необработанными. В случае CMOS-фотосенсоров предварительное шумоподавление происходит уже на сенсоре (об этом чуть ниже). Более того, некоторые производители коммерческих цифровых камер применяют нелинейную компрессию RAW-файлов, например некоторые камеры Nikon:

Leaving off Uncompressed NEF is potentially significant--we've been
limited in our ability to post process highlight detail, since some of
it is destroyed in compression.<...> There is some loss of data, mostly in the form of lowered resolution in the highlights.
<...>

In another disturbing development in Nikon's RAW formats saga, it seems they are encrypting white balance information in the D2X and D50 NEF format.

Однако большинство современных камер позволяют получать всё-таки линейные RAW-файлы.

В бытовой камере происходит обработка полученного с фотосенсора изображения прежде, чем оно будет записано в файл. И эта обработка - во всяком случае для CMOS фотосенсоров - начинается уже на сенсоре. Вот что происходит в цифровой камере перед выдачей красивой цветной фотографии:

0. Шумоподавление на чипе. Этот этап имеет место для CMOS фотосенсоров. Ещё до квантования из данных вычитается темновой пространственный шум (данные о шуме накапливаются в том же пикселе) и устраняется неоднородность усиления по столбцам (метод Correlated Double Sampling). Такие операции производятся прямо на пикселе (активные пиксели, технология 4/5Т) и электроникой камеры.

1. Квантование и запись сырых данных. На этом этапе данные квантуются АЦП и записываются в память фотокамеры в виде RAW-файла. Этот файл содержит линейные данные и информацию об условиях съёмки (время экспозиции, диафрагма, значение ISO и проч.). Эти данные могут быть извлечены только специализированными конвертерами.

2. Удаление постоянной составляющей шума. На этом этапе конвертер вычитает из данных среднее значение шума чтения. Это значение вычисляется из данных ``вторичных пикселей'' (secondary pixels), закрытых от света и присутствующих на матрице (как правило, это ``рамка'' з пикселей толщиной 5-10 пикселей). Например, конвертер DCRAW при этом выводит диагностическое сообщение Scaling with black 256.

3. Цветовое масштабирование данных. Эта операция требуется для того, чтобы восстановить правильный баланс цветов на изображении. Для этого ``сырые'' данные в пикселях R G B G (составляющих баеровский шаблон светофильтров) умножаются на рассчитанные камерой константы. Например, DCRAW выводит такое диагностическое сообщение: multipliers 2.630775 1.000000 1.249379 1.000000, то есть пиксели R G B G умножаются соответственно на эти числа.

4. Цветовая интерполяция. Чтобы полутоновое изображение, каким является в RAW-файл, стало цветным, требуется восстановить недостающие цветовые компоненты для каждого пикселя: для пикселя R - синюю и зелёную компоненту, для G - красную и синюю, для B - красную и зелёную. Например, можно найти среднее между значениями ближайших соседних пикселей каждого цвета. Алгоритмы современных конвертеров более изощрённые, в результате чего артефактов на цветном изображении после интерполяции почти не заметно. Таким образом, изображение после интерполяции становится цветным.

5. Применение баланса белого. Цветное изображение может выглядеть по-разному в зависимости от того, в каких условиях освещения оно снято. Соотношение пропорций красного, зелёного и синего для получения белого цвета и называется балансом белого. Поэтому пиксели цветного изображения, соответствующие разным цветам, умножаются на специально подобранные коэффициенты. После этой операции изображение становится похожим на снятое, например, в солнечном свете или в свете люминесцентной лампы.

6. Контрастирование. Матрица фотоприёмника линейно реагирует на зарегистрированный свет, а отклик человеческого глаза на световое ощущение описывается сложной логарифмической кривой. Для того, чтобы изображение выглядело привычным для просмотра человеком, цветное изображение подвергается нелинейной коррекции яркости - гамма-коррекции. После этого цветное изображение, в котором учтён баланс белого, становится похожим на то, что видел глаз фотографа в видоискатель фотокамеры.

7. Шумоподавление. К шумам, всегда присутствующим на цифровом изображении, добавляются артефакты постобработки с предыдущих этапов. Для уменьшения шумов применяются разнообразные методы (как правило, сугубо нелинейные) шумоподавления. При этом мелкие детали, которые ведут себя очень похоже на шум, будут скорее всего утрачены, однако изображение будет выглядеть сглаженным и менее шумным.

8. Визуальное улучшение. Так как изображение уже сглажено, возможно применение различных методов подчёркивания деталей для повышения детализованности изображения.

Для наглядности привожу изображение, которое прошло все стадии обработки: шумоподавление на чипе, квантование и запись данных в RAW-файл, вычитание постоянной составляющей шума, цветовое масштабирование, интерполяция, применение баланса белого, визуальное улучшение.



А казалось бы - простая вещь, цифровая фотокамера...

Читать далее

Инфракрасная съёмка веб-камерой

virens

31 коммент.

Как настроить веб-камеру Logitech QuickCam Messenger уже написано здесь. Теперь хорошо бы её превратить, например, в охранную камеру - для этого нужно снять с камеры ИК-фильтр. В этом процессе есть особенности, так что об этом - небольшой рассказ.


Демонтаж ИК-фильтра с вебкамеры
В Сети достаточно много историй о том, как разобрать вебкамеру, но инструкций для своей я не нашёл. Самое близкое, что удалось найти, располагается тут.

Итак, исходные данные - вебкамера Logitech QuickCam Messenger, зубоврачебный инструмент и немного терпения.



Сейчас мы превратим веб-камеру в мощный прибор регистрации невидимого ИК-излучения.

0. Запасаемся инструментом
Прежде всего, вам потребуется несколько тонких крестовых часовых отвёрток, тонкая плоская отвёртка (или зубоврачебный интрумент), пинцет и немного терпения.


1. Демонтаж внешних деталей
Берём камеру, вверху будет небольшая выемка - поддеваем её чем-нибудь острым и снимаем верхнюю кожуру. Это так же освободит нам доступ к другим защёлкам, которые держат две половинки камеры.



2. Развинчиваем камеру
Сбоку камеры есть маленькая резиновая заглушка - её надо отковырять острым предметом (стоматологи знают, о чём я :-))



Там, в глубине, узкоглазые китайцы запрятали маленький винтик - отворачиваем его крестовой часовой отвёрткой. Отворачивается он с трудом, во многом потому, что кто-то не поленился сделать целую шахту и упрятать туда этот крошечный винтик.



Как только вы отвинтите этот винт, камеру можно будет вскрыть для дальнейших экспериментов.


3. Вскрытие
Теперь, аккуратно и не прикладывая чрезмерной физической силы, вставляем в паз что-то острое и раскрываем две половинки камеры. Паз будет в верхней части камеры:



Напоминаю, после всех наших экспериментов камера останется жива и будет продолжать успешно работать. Вскрыв её, можно включить и посмотреть - всё должно работать нормально.



Да, внутри немного проводов, один чахлый светодиодик и копеечная матрица. На рисунке камера в полуразобраном виде и включена, работает отлично.


4. Вывинчиваем оптику
Аккуратно подаём на себя чёрную головку с оптикой камеры - её нужно осторожно вынуть вместе с платой из паза, в котором она вращается. Вынимать нужно не совсем, а только из пазов.




Всё, теперь откручиваем головку с оптикой до тех пор, пока она не отвалится от платы. После этого, заглянув в камеру, вы должны увидеть матрицу.



Очень желательно не трогать её ничем и вообще отложить камеру в сторону так, чтобы на матрицу ничего не попало.


5. Демонтаж ИК-светофильтра
Вот тут есть тонкий момент. Дело в том, что ИК-фильтр вставлен внутрь головки с оптикой и сверху наплавлен тонкий кантик, который нужно удалить. Делать это нужно решительно, не забывая о том, что ИК-фильтр стеклянный и его можно легко сломать. На рисунке показаны три стрелки, указывающие на секции пластикового кантика, который нужно аккуратно срезать.



После этого вы сразу услышите скрип стекляшки - это значит, что вы корябаете остриём по ИК-фильтру. Мы почти у цели, теперь нужно уменьшить усилия и осторожно выковырять ИК-фильтр из его пластиковых объятий.




6. Собираем всё обратно
После того, как мы удалили ИК-фильтр, собираем всё обратно. Включаем камеру и смотрим - всё должно работать, но цвета на изображении будут несколько странными. Это нормально. Вот автор этих строк в инфракрасном виде:



Теперь берём пульт управления от любой бытовой техники и светим в камеру. Масса положительных эмоций гарантирована.



А зачем всё это!?
На этот вопрос есть много ответов. Самое главное - после демонтажа ИК-фильтра чувствительной вашей веб-камеры должна сильно возрасти, что очень пригодится при съёмке в условиях плохой освещённости. Больше света - выше "сигнал\шум" изображения, то есть качество изображения лучше. Так что лучше хорошее чёрное-белое изображение, чем сильно зашумлённое цветное.

Большая чувствительность и способность видеть в темноте очень пригодятся, если нужно сделать небольшую охранную камеру. ИК-светодиоды сейчас весьма мощные, и, спаяв из них небольшую гирлянду, можно обеспечить камеру подсветкой и осветить средних размеров комнату. Супостат ничего не увидит, а у вас на камере будет видеосъёмка, с датой и временем. Организовать это несложно.

Идём дальше и ваяем телеметрическую камеру. Можно взять обычный маломощный компьютер, такую ИК-вебкамеру и старую ненужную USB-клавиатуру. Выпаять с неё светодиоды, впаять ИК-диоды, и с помощью удалённого управления через ssh иксами играть с помощью setleds светодиодами, обеспечивая камере подсветку.

Более того, многие виды синтетической одежды в ИК-диапазоне прозрачны. Это так же даёт пищу для размышлений.

Наконец, многие жидкости (типа Кока-Колы и чернил) в ИК-свете прозрачны. Так же можно увидеть знаки защиты на банкнотах. Короче, при наличии фантазии и смекалки из веб-камеры можно много чего сделать. И вообще полезно иметь это в ввиду - мало ли какие инженерные задачи придётся решать...


Ссылки
Ещё посмотреть и почитать о том, как заставить видеть камеру в ИК можно здесь и тут. Всё это на хорошо нам известном английском языке. Так же интересно пишет об ИК-съёмке Татьяна Кузьмина. Можно ещё заглянуть сюда.

Читать далее

Цифровые фотокамеры Canon: характеристики и документация

virens

6 коммент.

Те, кто занимается астрономией или оптикой, часто используют обычные зеркальные камеры. Параметрых этих камер - большая тайна, но кое-что раскопать всё-таки удаётся.
Спецификации, они же White Papers, есть правда разной степени сермяжности о том, что же засунул производитель в фотокамеру. Особенно волнует многих вопрос насчёт сенсоров и его характеристик. Относительно Canon огорчу: они делают сенсоры сами и делиться относительно параметров сенсоров, похоже, не намерены.

Тем не менее, кое-что можно найти в этих доступных материалах. Выкладываю ссылки на спецификации камер, которые мне удалось накопать при помощи всезнающего Гугла:

• Canon EOS 40D лежит здесь (2Мб, PDF).
• Canon EOS 1Ds-Mark III лежит тут (2Мб, PDF).
• Canon EOS 400D находится здесь (2Мб, PDF).
• Canon 5D здесь.
• Canon 20D тут.
• Canon 30D можно скачать здесь.
• Canon 350D берём отсюда.
• Canon 1D Mark II N здесь.
• Canon 1Ds Mark II там.
• Canon 1D Mark III тут.

Огромное спасибо комментатору Павлу за дополнительные ссылки!

А вот это есть просто кладезь полезного и интересного: не жалейте мегабайтов трафика, друзья, ибо это есть подробное описание полнокадрового CMOS сенсора, который разработали ребята из Canon (Full Frame CMOS sensor). Там без кучи формул, на простом языке говорится, почему они перешли на CMOS и как отважно они решали свои проблемы.

Читать далее

Цифровые камеры Canon EOS 400D и 40D - так ли они отличаются?

virens

22 коммент.

Не так давно вышла новая цифровая камера от Canon - Canon EOS 40D. Было анонсировано, кроме прочего, наличие 14-битного АЦП. Думаю, что многие загорелись возможностью купить такую цифровую камеру и использовать её для измерительных целей: такая же техническая камера стоит раз в 30 дороже. Однако позже выяснилось горькая правда - внутри установлена та же самая матрица и, есть обоснованные подозрения, что и сходное АЦП. В переводе на русский это означает, что дополнительные биты вы получите ценой усиления шума, что сводит на нет всю прелесть 14-битного АЦП.

Полученные данные позволяют утверждать, что в цифровых камерах Canon EOS 400D и 40D установлены фотосенсоры одной и той же модели. Более того, возможно, что к АЦП на камере 40D двухступенчатый, на что указывает график зависимости стандартного отклонения темнового шума от значения ISO. Многие параметры фотосенсора, например, BLO (Black Level Offset), стандартное отклонение шума, величина сигнала при насыщении, особенности зависимости сигнала от шума при некоторых значениях освещённости говорят о том, что в 40D и 400D установлены идентичные фотосенсоры. На это же намекают в whitepaper на камеру 40D:

Although the EOS 40D’s single-piece CMOS sensor is based on the Canon EOS Digital Rebel XTi’s sensor design and manufacturing technology, new processes were incorporated in the CMOS semiconductor fabrication and microlens-forming process.

Курсивом отмечены золотые слова: КМОП-сенсор 40D основан на дизайне и производственной схеме 400D (он же Digital Rebel), а что они там нахимичили в микролинзах - это дело десятое.

А это значит, что преимущество 14-битного АЦП в таком случае нивелируется возросшим уровнем шумов и, как следствие, уменьшением величины отношения ``сигнал/шум'' при том же динамическом диапазоне.


Экспериментальные данные
Из рисунков Рис.9а) и б) можно видеть, что среднее значение темнового шума увеличивается с ISO очень медленно, однако величина постоянного темнового шума
отличается в 4 раза. Это можно объяснить увеличением разрядности АЦП
при том же фотосенсоре.

Более того, анализируя графики зависимости стандартного отклонения темнового шума от ISO (рис.1) можно сделать вывод, что скорее всего АЦП на Canon 40D двухступенчатый.
Это объясняет характерные провалы СКО шума на промежуточных значениях
ISO, однако если соединить точки 100, 200, 400, 800 и 1600, то
получится гладкая кривая, значения которой опять-таки примерно в 4 раза
отличаются от тех, которые имеют место быть на Canon 400D.


а)
б)

Рис.1: Изменение среднего значения темнового шума
от величины ISO: а) для Canon 400D, б) для Canon 40D.

Таким образом, величина BLO на двух фотокамерах совпадают с точностью до постоянного множителя. Так же любопытно сравнение значений стандартного отклонения от шума для двух цифровых камер, которое приводится на рис.2.

а)
б)

Рис.2: Изменение стандартного отклонения темнового шума
от ISO: а) для Canon 400D, б) для Canon 40D.

Видно, что в точках 100, 200, 400, 800 и 1600 соответственно стандартное отклонение темнового шума отличается так же почти в 4 раза - это свидетельствует о том, что АЦП установлены со сходными характеристиками.

Более того, на зависимости сигнала от шума имеется аномальное отклонение для данных, полученных с Canon EOS 400D - наблюдающийся провал на зависимости, приведённой на рис. 3 воспроизводится даже при некотором изменении параметров эксперимента.

а)

б)

Рис.3: Зависимость сигнала от шума для данных, обработанных

DCRAW в документальном режиме (данные приведены для красного канала):

а) для Canon 400D, б) для Canon 40D.

На рис.3 приведены данные по световым шумам фотосенсоров Canon 400D и 40D в
красном канале. Видно, что в обоих случаях имеется аномальное поведение зависимости сигнала от шума - и эта аномалия одна и та же для двух рассматриваемых камер. Это однозначно указывает на то, что фирма Canon установила ту же самую матрицу в модель 40D, которая устанавливалась и в 400D. А это в свою очередь означает, что 14-битный АЦП ничего не даёт в плане увеличения динамического диапазона камеры, если её рассматривать в качестве измерительной.

Так, для 12-битной камеры Canon EOS 400D были получены следующие характеристики:

• Предельное значение сигнала: 3726 DN.
• Оптический динамический диапазон (ODR): 59 dB.
  
• Линейный динамический диапазон (LDR): 58 dB.
• Максимальный "сигнал/шум": 117 (6.9 bit).
  
• Стандартное отклонение темнового шума: 1.6 DN.
  

В то же время, для 14-битной камеры Canon EOS 40D измерительные характеристики хуже:

• Предельное значение сигнала: 13825 DN.
• Оптический динамический диапазон (ODR): 56 dB.
  
• Линейный динамический диапазон (LDR): 52 dB.
• Максимальный "сигнал/шум": 75 (6.2 bit).
• Стандартное отклонение темнового шума: 6.0 DN.
  

Во всех случаях минимальный сигнал\шум принимался равным 2.

Выводы:
Если вы используете цифровые зеркальные фотокамеры в качестве измерительных приборов, то выбор в этом качестве Canon EOS 40D не оправдан из-за меньшего значения линейного динамического диапазона и более высокой стоимости.

Читать далее

Настройка веб-камеры Logitech QuickCam Messenger в Linux

virens

42 коммент.

Давно хотел приобрести подобное устройство (webcam), но было лень и не доходили руки. Пока мой давний друг не подарил мне сие чудо на день рожденья. О том, как с полпинка настроить веб камеру в Linux, будет говориться здесь.

Подготовка
Несколько предварительных замечаний - если вы не собирали сами, можно пропустить эту часть.
Нужно учесть, что видеокамера в Linux - такое же точно видеоустройство, как и TV-Tuner. Поэтому все замечания о настройке TV-Tuner в силе. Если у вас дистрибутивное ядро - там всё уже включено, а для любителей самосборных ядер нужно включить:

• v4l и все его протоколы (само v4l монолитом, протоколы - модулями)
• i2c и его протоколы (так же, фактически как при установке ТВ-тюнеров)

Если это в ядре есть, дальнейшее не составит проблем.


Установка
На коробке пишут: установка проста, как раз-два-три. В общем, у меня так и получилось:

1. Устанавливаем программное обеспечение.
Запускаем с балкона два прилагающихся диска и вместо этого ставим из репозитория:

sudo aptitude install gspca-source camorama

В каталоге /usr/src появится архив с исходниками gspca-source.tar.bz2 - распаковываем его прямо там. После этого переходим в каталог /usr/src/modules/gspca и там выполняем команду:

make

Модуль должен собраться без ошибок. Далее пишем:

sudo make install

Это установит наш модуль в каталог к другим модулям ядра. На всякий случай, можно после этого написать:

sudo depmod -a

Всё, время загрузить модуль ядра для вебкамеры:

sudo modprobe gspca

Теперь всё готово. Врубаем камеру и запускаем софт.


2. Подключаем камеру
Подключаем USBшный штекер камеры, она мигнёт зелёным светодиодом. На всякий случай смотрим выводы dmesg, появится что-то вроде:

usb 4-1: new full speed USB device using uhci_hcd and address 6
usb 4-1: configuration #1 chosen from 1 choice
/usr/src/modules/gspca/gspca_core.c: USB SPCA5XX camera found.(ZC3XX)
/usr/src/modules/gspca/gspca_core.c: [spca5xx_probe:3887] Camera type JPEG
/usr/src/modules/gspca/Vimicro/zc3xx.h: [zc3xx_config:515] Sensor ID:7
/usr/src/modules/gspca/Vimicro/zc3xx.h: [zc3xx_config:597] Find Sensor HV7131R(c)
/usr/src/modules/gspca/gspca_core.c: [spca5xx_getcapability:1165] maxw 640 maxh 480 minw 176 minh 144
usbcore: registered new interface driver gspca
/usr/src/modules/gspca/gspca_core.c: gspca driver 01.00.04 registered

Диагностические выводы показывают, что чип опознан. Теперь должен появиться файл устройства /dev/video0 - это и есть наша вебкамера. После этого запускаем программу по работе с камерами (её мы устанановили на предыдущем шаге):

$ camorama

Если всё было сделано верно, вы увидите видеоизображение в окошке программы и простой интерфейс управления изображением (яркость\контраст, насыщенность, фильтры и прочее). Вот что увидел я:


3. Общаемся
Свежеподключённое устройство теперь можно использовать в Wengophone для видеоконференций с друзьями и коллегами. Надо сказать, что процессор грузит обработка изображений с видеокамеры очень слабо, не более 4-5% (во всяком случае у меня на ноутбуке).

Помимо общения в системах VoIP, можно напрячь фантазию и найти много интересных применений вебкамерам. Можно это устройство использовать как охранную камеру или телеметрическую: streamer будет обращаться с ней, как с обычным тюнером, и дёргать оттуда изображения через задаваемые промежутки времени. В общем, много применений.


Итоги
Несмотря на то, что на коробке говорится только об Единственой На Планете Земля Операционной Системе, Logitech QuickCam Messenger отлично работает и в Линукс - и настраивается за те же три шага. Минус сотни мегабайт бесполезного проприетарного мусора.

В процессе настройки я пользовался вот этим замечательным и кратким руководством, так как у меня самосборное ядро. У тех, кто пользуется дистрибутивным, может быть полезно вот это руководство. Это руководство проверялось в следующих условиях: ядро 2.6.22, компилятор gcc 3.4, Debian GNU/Linux Etch v4.0, gspca-source 01.00.04-2.

Читать далее

Экспозиция более 30 секунд на цифровой камере: Long-time remote shooting

virens

12 коммент.

Задача: требуется фотографировать с выдержками более 30 секунд ("от руки") и есть необходимость этот процесс автоматизировать.
Решение: при помощи паяльника, доступных электрических компонентов и скрипта на bash можно снимать с длительными выдержками без необходимости стоять с камерой и держать кнопку.


Исходные данные
Имеется цифровая фотокамера Canon EOS 400D, Debian-powered ноутбук и необходимость снимать фотографии с выдержкой более 30 секунд. Если немного погуглить, то можно найти замечательную схему, которую предлагает Michael A. Covington здесь. На всякий случай дублирую её тут:



Схема прекрасная, но она подходит для Canon EOS 300D, а для 400D нет - если её спаять и попробовать управлять 400D, то затвор будет только подниматься, но не опускаться. То есть нет возможности остановить экспозицию в нужный момент, кроме как выключить камеру.


Схема для Canon EOS 400D
Долго ли, коротко, однако я с коллегой, Алексеем Ропяным, экспериментальным путём выяснили, что закрывает затвор фотоаппарат по сигналу с другого контакта, и Алексей предложил схему изменить вот так:



И это сработало: наш лабораторный Canon EOS 400D стал открывать и закрывать затвор по команде с компьютера!


Необходимые компоненты
Для того, чтобы спаять шнурок управления камерой, требуется некоторое количество четырёхжильного кабеля (от аудиоаппаратуры или простой телефонный провод), jack на 2.5мм (он же 3/32 inch), указанные на схеме радиоэлементы (можно купить в Chip&Dip), 9-контактный COM-порт и соответственно переходник USB-COM (чтобы можно было использовать и на современных компьютерах, и на старых), а так же паяльник и немного терпения.

Переходник USB-COM лучше всего брать на чипе Profilic 2303 - это самый распространённый чип и в Линукс работает "из коробки".


Программное обеспечение
Для управления камерой требуется одна маленькая утилита, которую мне подсказали на Астрофоруме (обсуждение велось в теме "Выдержка более 30 сек. через комп?" тут и "Чем Linux полезен ЛА?" здесь).

Программа называется setSerialSignal и её исходник находится здесь. Скомпилировать её GCC, который входит в любой дистрибутив *nix-систем:

gcc -o setSerialSignal setSerialSignal.c

Проверялось на системе Debian GNU/Linux v4.0 r.0 "Etch", gcc version 4.1.2 20061115 (prerelease) (Debian 4.1.1-21).

На всякий случай дублирую исходный код программы:

/*
* setSerialSignal v0.1 9/13/01
* www.embeddedlinuxinterfacing.com
*
*
* The original location of this source is
* http://www.embeddedlinuxinterfacing.com/chapters/06/setSerialSignal.c
*
* This program is free software; you can redistribute it and/or modify
* it under the terms of the GNU Library General Public License as
* published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
* License, or (at your option) any later version.
*
* This program is distributed in the hope that it will be useful, but
* WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
* Library General Public License for more details.
*
* You should have received a copy of the GNU Library General Public
* License along with this program; if not, write to the
* Free Software Foundation, Inc.,
* 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
*/
/* setSerialSignal
* setSerialSignal sets the DTR and RTS serial port control signals.
* This program queries the serial port status then sets or clears
* the DTR or RTS bits based on user supplied command line setting.
*
* setSerialSignal clears the HUPCL bit. With the HUPCL bit set,
* when you close the serial port, the Linux serial port driver
* will drop DTR (assertion level 1, negative RS-232 voltage). By
* clearing the HUPCL bit, the serial port driver leaves the
* assertion level of DTR alone when the port is closed.
*/

/*
gcc -o setSerialSignal setSerialSignal.c
*/


#include 
#include 
#include 

/* we need a termios structure to clear the HUPCL bit */
struct termios tio;

int main(int argc, char *argv[])
{
int fd;
int status;

if (argc != 4)
{
printf("Usage: setSerialSignal port                  DTR RTS\n");
printf("Usage: setSerialSignal /dev/ttyS0|/dev/ttyS1 0|1 0|1\n");
exit( 1 );
}

if ((fd = open(argv[1],O_RDWR)) < 0)
{
printf("Couldn't open %s\n",argv[1]);
exit(1);
}
tcgetattr(fd, &tio);          /* get the termio information */
tio.c_cflag &= ~HUPCL;        /* clear the HUPCL bit */
tcsetattr(fd, TCSANOW, &tio); /* set the termio information */

ioctl(fd, TIOCMGET, &status); /* get the serial port status */

if ( argv[2][0] == '1' )      /* set the DTR line */
status &= ~TIOCM_DTR;
else
status |= TIOCM_DTR;

if ( argv[3][0] == '1' )      /* set the RTS line */
status &= ~TIOCM_RTS;
else
status |= TIOCM_RTS;

ioctl(fd, TIOCMSET, &status); /* set the serial port status */

close(fd);                    /* close the device file */
}

Посылаемые сигналы
Программу собираем и даём ей необходимые права на выполнение, а ниже - сигналы, посылаемые в порт программой, и их передача setSetialSignal:

Сигнал DTR
setSerialSignal /dev/ttyS0 1 0


Сброс сигнала DTR
setSerialSignal /dev/ttyS0 0 0


Сигнал RTS
setSerialSignal /dev/ttyS0 0 1


Сброс сигнала RTS
setSerialSignal /dev/ttyS0 1 1


Всё это обеспечивает вам возможность управления камерой: открытие происходит по сигналу DTR, закрытие - сигналу RTS.


Скрипт управления камерой
Дальше удобно воспользоваться простым скриптом, который написал Евгений Ромас aka BrainBug, но для случая с 400D я скрипт немного поправил, и теперь он выглядит так:

#!/bin/bash

for i in `seq $3`; do
{
setSerialSignal /dev/ttyUSB0 0 0 &&
sleep $1 && setSerialSignal /dev/ttyUSB0 0 1 &&
sleep 0.3 && setSerialSignal /dev/ttyUSB0 0 0 &&
sleep $2 && setSerialSignal /dev/ttyUSB0 1 1 && echo "One more image captured!" &&
sleep $4;

}
done

echo "Done!"

Параметры скрипта:
1: задержка поднятия зеркала
2: время выдержки в секундах
3: количество кадров
4: задержка между кадрами

Пример:

make_captures 4 60 30 2

Скрипт расчитан на работу с переходником USB-COM, и если у вас другой номер порта - естественно, скрипт нужно немного поправить.


Как это работает
Итак, шнурок спаян, переходник USB-COM включён в USB или сам шнурок вставлен в COM-порт, софт скомпилирован и наделён необходимыми правами. Изложение ориентировано на любую *nix-систему, в данном случае это Debian GNU/Linux.

• Включаем камеру, переводим её в режим BULB, выставляем значение диафрагмы и ISO, а так же другие параметры при необходимости.
• Вставляем jack в разъём фотокамеры, а противоположный конец в COM-порт или COM-USB переходник и далее в USB-порт компьютера.
• Убеждаемся (в случае USB), что переходник опознан и работает: dmesg должен выдать что-то вроде:

usb 2-1: new full speed USB device using uhci_hcd and address 2
usb 2-1: configuration #1 chosen from 1 choice
drivers/usb/serial/usb-serial.c: USB Serial support registered for pl2303
pl2303 2-1:1.0: pl2303 converter detected
usb 2-1: pl2303 converter now attached to ttyUSB0
usbcore: registered new interface driver pl2303
drivers/usb/serial/pl2303.c: Prolific PL2303 USB to serial adaptor driver

• Всё готово, теперь снимаем при помощи команды:

  make_capture 1 5 2 3

В этом примере будет сделано 2 кадра с экспозицией 5 секунд, задержка между кадрами 3 секунды, задержка поднятия зеркала 1 секунда.

Следует так же отметить, что таким способом можно отсекать выдержки от 1 секунды и больше по Exif. Физически передавать сигнал можно и быстрее, однако в Exif при этом пишутся неправильные данные. Точно так же, выдержки в данном случае отсекаются с точностью 1 секунда. Впрочем, для установки, которая должна отсекать длинные выдержки, это приемлемо.

Данное устройство с успехом применяется в оптическом эксперименте для снятия изображений с длинной выдержкой. Конкретно: применяется в оптико-цифровом корреляторе. Кроме того, может быть полезно астрономам-любителям для фотографирования астрономических объектов с длительной экспозицией.

Работает на камерах по крайней мере с firmware 1.0.4, имеются частные сообщения, что оригинальная схема должна работать с 400D. Выясняется в настоящее время.

Благодарности
Эта статья появилась в результате усилий многих людей, которых мне хотелось бы поблагодарить за помощь:

• Michael A. Covington for his original article "Building a Cable Release and Serial-Port Cable for the Canon EOS 300D Digital Rebel".
• Евгению Ромасу aka BrainBug за ссылку на оригинальную статью по управлению фотоаппаратом при помощи COM-порта, а так же за ценные мысли, высказанные в частных сообщениях.
• Антону aka NTRNO за то, что выискал ключевые посты в недрах Астрофорума и выдал идеи по управлению камерой в Linux.
• Всем участникам Астрофорума, так или иначе участвовавших в темах управления фотокамерой при помощи компьютера.
  
• Алексею Ропяному, который экспериментально выяснил особенность фотокамеры, предложил изменить схему и использовать сигнал DTR для закрывания затвора.
• Леониду Серёжкину за реализацию схемы в железе.

А так же огромная благодарность сотрудникам кафедры Физики твёрдого тела №25 МИФИ за поддержку и понимание.

Читать далее

Casio QV4000, RAW-формат и Debian

virens

8 коммент.

Старые, но ещё очень хорошие цифровые фотокамеры, как выясняется, могут преподнести своим владельцам несколько очень приятных сюрпризов: зачастую возможности камеры далеко не исчерпываются менюшками, которые видны неподготовленному пользователю.

Клад, зарытый в камерах Casio
Не секрет, что выдаваемое изображение в файл TIF или JPG камерами далеко от того, которое камера получает непосредственно с сенсора. И далеко не в лучшую сторону. Однако в профессиональных камерах есть возможность снимать в "чистый" формат RAW, не прошедший обработки программами фотокамеры. Это удел довольно дорогих цифровых камер, но как выяснилось, не только. В своё время были очень и очень хорошие камеры Casio серии QV, особенно 3000, 3500, 4000 и 5700 - одну из них, а именно Casio QV4000, я и купил 4-5 лет назад - и она до сих пор работает и радует меня замечательными снимками.
Так получилось, что для работы потребовалось снимать на своей камере и получать фотографии, которые не прошли обработку - очень нужно снимать в RAW. Поэтому потребовалось научиться работать в Linux с RAW-форматом (о чём я ещё напишу). И тут я вспомнил, что как-то мне попалась на глаза замечательная статья на iXBT о том, как заставить снимать эти камеры в RAW. Особенно согревало душу, что владельцы QV4000 оказались в самом выигрышном положении: RAW-файл, выдаваемой этой камерой, имеет 16 бит на отсчёт. В общем, это ещё не значит, что там стоит АЦП 16 бит, но сам факт сладок и приятен. Автор этой статьи, правда, всех запугал на тему "вот влезете туда своими кривыми ручонками и камеру поломаете". Всё оказалось не так страшно, как это малевали.

Берёмся за кирку и лопату
Конечно, смелых и отважных дебианщиков мало что останавливает на пути - и вот, вооружившись статьёй и фотокамерой, с криком "банзай!" начинаю врываться в инженерное меню. Камера выключена. Держа нажатыми кнопки DISP и MENU, включаю камеру в положение "Съёмка". Объектив не выдвигается, а на ЖК-экране камеры возникает чёрное меню с белым текстом - вот оно! Дальше быстро дважды нажимаю на кнопку ТАЙМЕР (которая откладывает съёмку на 2 и 10 секунд) и после этого сразу жму MENU. Есть контакт: попал в меню #3. Отлично, теперь джойстиком иду вниз к заветному пункту 20, который называется BAYER CAPTURE, то есть съёмка прямо с матрицы. Останавливаю подсветку на этом пункте и притапливаю спусковую клавишу наполовину. Меню тут же исчезло, объектив выехал, и появилось на ЖК-экране камеры привычное отображение того, что видит камера, параметры съёмки и всё остальное - как будто ничего и не случилось. Так, вздохнул глубже: камеру по крайней мере не угробил, и то ладно. Надо бы что-то снять. Снимаю: всё отлично, автофокус работает, экспокоррекция настраивается, и затвор пошёл. Дальше ЖК-экран погас и зелёная лампочка камеры начала мигать - дескать, идёт запись. Это заняло почти минуту, а точнее 46 секунд, при том что запись TIF занимает 30 секунд, а JPG 1-2 секунды. Записалось, камера вернулась в нормальный режим - только счётчик оставшихся кадров не изменился. Как будто ничего и не снималось. А теперь посмотрим, что получилось...

Вскрываем сундук с сокровищами при помощи Debian и GiMP
Вонзаем USB-штепсель в порт, ядро бодро рапортует, что нашло внешний SCSI-диск. Монтируем:

$ mount -t vfat /dev/sdc1 /mnt/flash/other

Всё, есть контакт, идём туда и в каталоге dcim (куда сваливаются JPG-файлы) видим файл kx821000.raw размером 7МБ. Ну да шут с ним, хорошо бы снимок посмотреть. Да вот незадача: GiMP не умеет читать RAW в стандартной комплектации. Однако на то оно и Debian, чтобы быстренько доставить недостающий винтик без головной боли для пользователя. Отточенное дебиановское движение:

# apt-cache search RAW | grep image

выдаёт неслабый список того, чем богат родной Демьян - и тут мы замечаем плагины к GiMP по имени gimp-ufraw и mrwtoppm-gimp. Для страховки ставим оба:

# apt-get install gimp-ufraw mrwtoppm-gimp

Попросит пакетов на 600Кб и быстро всё распихает куда надо. Запускаем GiMP и в списке поддерживаемых форматов видим искомое: поддержка RAW. Блеск! Пытаемся открыть наш заветный сундучок: вот оно, золото капитана Флинта! Появляется конвертор RAW и выказывает некоторое богатство настроек, попутно ругаясь на то, что из данного RAW-файла он не может выцедить баланс белого, с которым снималось изображение (баланс белого был поставлен на автомат, если указать баланс явно - проблем нет). Ну и ладно, пусть ставит автомат - это можно и поправить. Изображение открылось, и теперь можно с ним работать и сохранять в других форматах.

Впечатления от снимка в RAW
Ясное дело, что JPG там даже близко не лежал: никаких артефактов, кривой цветопередачи и потерянных деталей. GiMP не особенно удобен для редактирования цветопередачи, но всё-таки возможностями по работе с цветом он не обделён. И гораздо приятнее задавать гамму для RAW и видеть прекрасный результат, чем пытаться вытащить правдами и неправдами из TIF/JPG что-то приличное.
Вот пример: снят один и тот же объект, мой любимый калебас для пития матэ (это такой напиток из солнечной Бразилии, легально продающийся в продуктовых магазинах, не подумайте чего... ;-)) Вот его уменьшенное фото:

Теперь я приведу увеличенный фрагмент части калебаса справа - там, где глубины резкости объектива уже не хватает и снимок начинает терять детали. Фрагмент приведён в пятикратном увеличении (500кб):

Видны следы сглаживания и потери мелких деталей. Для любительской съёмки это может быть и не страшно, но когда захочется сделать распечатку на большой формат - там это выплывет непременно. А теперь RAW (600Кб):



Да, на JPG снимок выглядит сочнее, не спорю - но и из RAW его легко таким сделать, применив цветокоррекцию и поправив гамму. Это не вопрос. А вот потерянных деталей уже не вернуть. А в "чистом" формате они сохранены.
Конечно, теперь на пункт TIF в меню камеры я плюну окончательно: мало того, что RAW меньше занимает места, но главное, что на снимке больше мелких деталей и отсутствуют артефакты. Куча параметров и возможность коррекции изображения перед конвертацией делают использование инженерного меню привлекательной возможностью для извлечения дополнительных выгод из старенькой цифровой камеры. И самое главное: фирма Casio не стала изобретать велосипеды и выдумывать свои собственные проприетарные форматы, и RAW Casio легко и просто открываются свободными программами.

Как вернуть всё обратно?
Вот это был единственный вопрос, который автор статьи на iXBT не осветил - и очень зря. Снимаете вы и снимаете в RAW, вам всё нравится, а как вернуть камеру в первоначальное положение?

Я пошёл в меню, и с ясными глазами нажал на изменение формата съёмки - в JPG. И тут (по крайней мере первые два раза) меня ожидал сюрприз: измениться оно изменилось, но с ЖК-экрана исчезли все параметры съёмки и камера не реагировала ни на что, даже на попытку выключить её - только отображала то, что видит объектив. Выключил камеру вскрытием отсека с батарейками. Вот так жестоко... После этого включил - и всё нормально, никаких проблем. Снимает, как и прежде, в JPG и TIF. Всё отлично. Единственный неприятный момент: по крайней мере у меня при попытке изменить в пользовательской менюшке настройки, например, контрастности вызывали описанный выше эффект и переход камеры в автономный полёт :-) После того, как я (очередной раз "перезагрузив" камеру вскрытием батарейного отсека) в конце пользовательской менюшки нажал "reset", переход от RAW к JPG/TIF перестал сопровождаться такими спецэффектами. Это мелочь, но она может избавить вас от необходимости прикладываться к корвалолу лишний раз.

Сюрприз номер два, теперь уже от GiMP, во всяком случае v2.2.6. После установки плагинов для RAW он перестал нормально воспринимать TIF-ы с камеры, считая их тоже RAW-ами и запуская для них конвертор. Понятно, что ничего, кроме бессмысленных полос там не видно. Но GQview эти же самые TIF-ы камеры открывает и просматривает за милую душу. Опять-таки, не пугайтесь - с камерой всё отлично, никаких последствий влезания в инженерное меню.

Заключение
Ну, в общем эксперимент с камерой прошёл более чем успешно. Вход в инженерное меню и установка чтения в RAW на Casio QV4000 происходит быстро, просто и без последствий. Снятые кадры занимают меньше места, чем в бесполезном TIF (7Мб RAW против 11Мб TIF) при явно лучшем качестве и большем количестве мелких деталей. Выход из режима съёмки в RAW-формате может сопровождаться спецэффектами типа "зависания" камеры, но вынимание батареек возвращает её к нормальной жизни без потерь. Формат RAW, используемый в камерах Casio, без проблем читается конверторами в Linux, и в Debian есть плагины для GiMP, позволяющие работать с этим форматом легко и просто.

Ссылки:
Вот та самая статья на iXBT, в которой процедура входа в инженерное меню камер Casio описывается в подробностях: iXBT: Клад, зарытый Casio или RAW формат и камеры Casio. Кроме того, здесь есть замечательная статья про то, почему не надо снимать в TIF и почему стоит играть в игры, описанные выше, для получения снимков в RAW.

Читать далее