Кіріспе

Камералар FireWire камералары аудио, бейне және басқару деректерін тарату үшін IEEE 1394 шина стандартын пайдаланады. FireWire – IEEE 1394 стандартының Apple Computer компаниясының тіркелген тауар белгісі. FireWire камералары фотокамералар және бейнекамералар түрінде қолжетімді, олар бейне және дыбыс деректерін ұсынады. Бейнекамералардың ерекше түрі өнеркәсіп, медицина, астрономия, микроскопия және ғылым салаларында қолданылады. Бұл ерекше камералар дыбыс деректерін ұсынбайды.

Оптика

FireWire камералары CCD немесе CMOS чиптеріне негізделген. Осы чиптердегі жарыққа сезімтал аймақ, сондай-ақ пиксельдердің мөлшері кішкентай. Оптикасы біріктірілген камералар үшін оптикалық құралдар осы чиптерге бейімделген деп есептеуге болады. Дегенмен, кәсіби және жартылай кәсіби фотосурет саласында, сондай-ақ арнайы камералар саласында көбінесе алмастырылатын оптика қолданылады. Мұндай жағдайларда жүйе маманы оптиканы және чипті қолданысқа сәйкес келтіруі керек (Жүйелік интеграция қараңыз). Қалыпты линзалардан өзге, мұндай алмастырылатын линзалар микроскоптар, эндоскоптар, телескоптар сияқты түрлер де болуы мүмкін. Стандартты C және CS бекіткіштерін қоспағанда, алмастырылатын оптиканың бекіткіштері әр компанияға тән.

Сигналды алу

FireWire камерасының жұмысы электр сигналдарына байланысты болғандықтан, "сигналды түсіру" модулі түскен жарықты және дыбысты электронға айналдырады. Жарық үшін бұл процесті CCD немесе CMOS чипі орындайды. Ал дыбыс микрофон арқылы түрлендіріледі.

Цифрландыру

Суретті цифрландырудың алғашқы қадамы CCD немесе CMOS чипінің құрылымымен анықталады. Ол суретті пиксельдерге бөледі. Егер пиксел көп фотондарды жинаса, жоғары кернеу туындайды. Егер фотондар аз болса, төмен кернеу пайда болады. "Кернеу" – аналогтық мән. Сондықтан цифрландырудың екінші кезеңінде кернеуді А/Д (аналог-цифрлық) түрлендіргіш арқылы цифрлық мәнге айналдыру қажет. Енді бастапқы цифрлық сурет қолжетімді. Микрофон дыбысты кернеуге түрлендіреді. А/Д түрлендіргіш осы аналогтық мәндерді цифрлық мәндерге түрлендіреді.

Сигналды күшейту

Түстің құрылуы CCD немесе CMOS чипінің алдына орналасқан түсті сүзгіге негізделген. Ол қызыл, жасыл немесе көк түсті болып келеді және пикселден пикселге түсін өзгертеді. Сондықтан бұл сүзгі түсті сүзгі массиві немесе оның ойлап тапқан атымен – Байер сүзгісі деп аталады. Осы шикі цифрлық бейнелерді пайдаланып, «сигналды күшейту» модулі эстетикалық талаптарға сай келетін бейне жасайды. Аудио деректерге де осы қағида қолданылады. Соңғы кезеңде модуль бейне және дыбыс деректерін қысып, бейнекамералар үшін DV дерек ағыны түрінде шығарады. Ал фотокамералар жеке суреттерді және қажет болған жағдайда, дауыстық түсіндірмелерді файлдар ретінде шығаруы мүмкін. Өнеркәсіп, медицина, астрономия, микроскопия және ғылым салалары көбінесе арнайы монохромды камераларды қолданады. Олар сигналды күшейтпейді де, цифрлық бейне деректерін өңделмеген күйінде шығарады. Түсті камералардың кейбір арнайы үлгілері тек шикі цифрлық бейне деректерін шығара алады. Мұндай камералар ColorRAW немесе Bayer камералары деп аталады. Олар өнеркәсіпте, медицинада, астрономияда, микроскопияда және ғылымда жиі қолданылады. Фотокамералар түрінде оларды кәсіби фотографтар пайдаланады. Жартылай кәсіби фотокамералар көбінесе қосымша RAW режимін ұсынады. Шикі цифрлық деректерді күшейту камерадан тыс, компьютерде жүзеге асырылады, сондықтан пайдаланушы оны нақты қолдануға бейімдей алады.

Фотокамералар

Кәсіби және жартылай кәсіби фотокамералар, әсіресе цифрлық камералардың артқы жақтары, сурет деректерін беру және камераны басқару үшін FireWire интерфейстерін ұсынады. Сурет деректерін беру SBP 2 протоколы негізінде жүзеге асырылады. Бұл режимде камера сыртқы қатты диск ретінде жұмыс істейді, соның арқасында компьютермен сурет файлдарын оңай алмасуға болады (қ. "Компьютермен деректер алмасу" бөлімін). Фотостудиядағы жұмыстың тиімділігін арттыру мақсатында, фотокамералар мен цифрлық артқа FireWire шинасы арқылы қосымша басқару мүмкіндігі қарастырылған. Әдетте камера өндірушілері осы режимде қолданылатын протоколды жарияламайды. Сондықтан камераны басқару үшін камера өндірушісі ұсынатын арнайы бағдарламалық қамтамасы қажет, ол көбінесе Macintosh және Windows компьютерлері үшін қолжетімді.

Видеокамералар

FireWire шинасына үйлесімділік тек жоғары деңгейдегі фотокамераларда ғана кездеседі, бірақ ол көбінесе үй пайдаланушыларына арналған бейнекамераларда болады. Бейнекамералар көбінесе AV/C протоколы негізінде жұмыс істейді. Ол аудио және бейне деректерінің ағынын, сондай-ақ камераның басқару сигналдарын анықтайды. Көптеген бейнекамералар тек FireWire шинасы арқылы ("DVout") аудио және бейне деректерін шығарады. Сонымен қатар, кейбір бейнекамералар аудио және бейне деректерін жаза алады ("DVout/DVin"). Бейнекамералар өз деректерін компьютерлермен және/немесе бейнежазғыштармен алмасады.

Жүйелік интеграция

FireWire камералары көбінесе үлкен жүйедегі бір бөлік ғана болып табылады. Әдетте, жүйелік маман белгілі бір мәселені шешу үшін бірнеше түрлі компоненттерді қолданады. Мұны істеудің екі негізгі тәсілі бар:

Қолдағы мәселе пайдаланушылар тобы үшін жеткілікті қызықты. Бұл жағдайдың ерекше белгісі – қолданбалы бағдарламалық жасақтаманың тікелей қолжетімділігі. Студиялық фотосуретке түсіру осыған мысал. Ал қолдағы мәселе тек белгілі бір қолдану үшін ғана қызықты болса, онда әдетте қолданбалы бағдарламалық қамтамасыз ету жоқ. Сондықтан оны жүйелік маман жасауы керек. Болат пластинаның қалыңдығын өлшеуді мысалға келтіруге болады. Жүйелік интеграцияның көптеген аспектілері тікелей FireWire камераларымен байланысты емес. Мысалы, жарықтандыру алынған суреттердің сапасына өте күшті әсер етеді. Бұл эстетикалық және аналитикалық қолданулар үшін де осыған сәйкес келеді. Дегенмен, қолданбалы бағдарламалық жасақтаманы іске асыру контекстінде FireWire камераларына тән ерекшелік бар. Ол – стандартталған протоколдардың болуы, мысалы AV/C, DCAM, IIDC және SBP 2 (қ. Құрылымы / Интерфейсі және Компьютерлермен дерек алмасу). Осы протоколдарды пайдалану арқылы бағдарламалық жасақтама нақты бір камера мен өндірушіге тәуелді болмай жазылады. Протоколдың іске асырылуын операциялық жүйеге қалдырып, API жиынтығына қол жеткізуді қамтамасыз ету арқылы бағдарламалық жасақтама аппараттық құралдардан тәуелсіз әзірлене алады. Мысалы, Linux жүйесінде қолданбалы бағдарламалық жасақтама API libdc1394 (қ. Компьютерлермен дерек алмасу) қолданса, ол DCAM (IIDC) протоколын пайдаланатын барлық FireWire камераларына қол жеткізе алады. Unicap API-ді пайдалану арқасында кадрларды ұстау құрылғылары сияқты басқа бейне көздеріне де қол жеткізуге болады.