Digitalkamera 23.3.2010 – Sven Schwab

Agenda Geschichte Aufbau Funktionen Datenblatt Quellen ISO, SVC, Brennweite Aufbau Sensor, Objektiv, Speicher Funktionen Gesichtserkennung, Weißabgleich, Auto-Fokus, Rote-Augen Datenblatt Auf was muss ich schauen? Quellen

Geschichte

1981 – MAVICA von Sony Übergang von Analog zu Digitalfotografie Speicherung auf Magnetscheiben „Still Video Camera“ CCD-Sensor ISO 200 0,27 MegaPixel Objektive 25mm Festbrennweite 50mm Festbrennweite

ISO International Standard Organisation Still Video Camera Einzelbilder werden im PAL/NTSC-Format gespeichert Speichermedium ist eine Magnetscheibe Drehen der Scheibe erzeugt Videostream PAL = 50 Umdrehungen/Minute NTSC = 60 Umdrehungen/Minute ISO International Standard Organisation Lichtempfindlichkeit des Bildwandlers Je kleiner der Wert desto mehr Licht wird benötigt Hohe ISO-Werte durch Signalverstärkung Kann zu Bildrauschen führen

1984 – RC701 von Canon Farbig Transmitter für Datenübertragung CCD-Sensor ISO 200 0,19 MegaPixel Objektive 11-66mm Zoomobjektiv 6mm Festbrennweite

Brennweite 17mm 50mm Abstand zwischen Objektiv und Sensor in mm Festbrennweite: Voreingestellter Abstand Kostengünstigere Produktion Einfache Entwicklung Zoom-Objektive: variabel einstellbarer Abstand Zoomen während des Betriebs Maximale Brennweite abhängig von der Objektivgröße 17mm 50mm

1985 – Nikon SVC von Nikon 1987 – RC760 von Canon CCD-Sensor wie RC701 jedoch mit 0,3 MP 1987 – RC760 von Canon Kamera mit 0,6 MP 1988 – QV-1000C von Nikon Kamera mit 0,38 MP S/W ISO: 400, 800 & 1600 Nur im Set (+Transmitter, +Objektive) für 10.000 € kaufbar

1990 – DCS-100 von Kodak Erste wirklich digitale Kamera Machte sich JPEG zu nutze Komplette Elektronik war in einer 5kg schwere Tasche S/W Monitor Festplatte (200 MByte) Akku CCD-Sensor schaffte 1,3 MP ab 1991 für 25.000€ zu kaufen

1992 – Fotoman von Logitech 1994 – Fotoman Plus mit Farbe und 1,8 MP Dockingstation Akku laden Verbindung mit PC (RS232C) Eingebauter DRAM mit 4 MByte für 32 Bilder Firmwareupdates waren möglich CCD-Sensor schaffte nur 0,1 MP Preis lag bei 860 € 1994 – Fotoman Plus mit Farbe und 1,8 MP

1996 – DKC-ID1 von Sony LCD-Sucher/Betrachter (0,11 MP) leistungsfähigen LithiumAkku 12fach optischen Zoom (f-5.4mm - 64.8mm) Steckplatz für Speicherkarten (PCMCIA & CompactFlash) CCD-Sensor schaffte nur 0,45 MP

1998 – CoolPix-900 von Nikon 2000 – PowerShot S20 von Canon Schwenkbares Gehäuse (Objektiv) 3fach Zoom CompactFlash-Wechselspeicher 1,3 MP 2000 – PowerShot S20 von Canon 3,34 MP 2003 – DSC-V1 von Sony Videofunktion USB-Schnittstelle 5 MP

Aufbau

Objektiv Besteht aus mehreren Linsen Linsen sind konvex oder konkave Brennweite Abstand zwischen Objektiv und Sensor Weitwinkel- oder Telefunktion Tele ab ca. 50mm F = Formfaktor Faktor von Sensorgröße zum Kleinbildfilmformat 1:XX = Blendenzahl Je größer der Wert desto kleiner die Iris Motorgesteuert

CCD oder CMOS-Technologie Sensor CCD oder CMOS-Technologie Lichtstrahlen (Photonen) treffen auf Siliziumkristall und erzeugen elektrische Ladung

CCD (Charged Coupled Devices) Matrix von Fotodioden zeilenweise verbunden Ladung wird spaltenweise verschoben Werte kommen am Auswerteverstärker an und werden erfasst 4 Ausleseverfahren/Bauformen Interline-Transfer-Sensor

CCD und Farbe 3-CCD‘s 1-CCD‘s jeder CCD hat eine Grundfarbe Keine Farbinterpolation nötig 1-CCD‘s Jeder Pixel hat alle 3 Grundfarben Bayer-Mosaik

CCD und typische Fehler Moiré-Effekt Überlappung von Raster durch neue Linien Blooming Elektronen fließen in benachbarte Felder

CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Jeder Pixel wird einzeln adressiert und angesteuert Jeder Pixel ist eine Fotodiode und Ausleseblock Jeder Pixel übernimmt das Auslesen der Spannung den Transport der Signale Messaufgaben sowie Bildverarbeitung und Ausgabe des Bildes Nachteil: Transistoren nehmen 70 % Platz weg Linsen erhöhen Lichtausbeute Erheblicher Rechenaufwand

CMOS und Farbe Bayer-Mosaik Foveon - X3 - Bildwandler Pixel hat 3 Schichten mit den RGB-Farben

Speicher Smart Media Card (SM) xD-Picture Card (xD) Multimediacard (MMC) Memory Stick (MS) -PRO-HG Duo Compact Flash (CF) Secure Digital Memory Card (SD)

Smart Media Card (SM) xD-Picture Card (xD) Multimediacard (MMC) Speicher bis zu 128 MB Lesegeschwindigkeit bis zu 8,3 MB/s Schreibgeschwindigkeit bis zu 2 MB/s xD-Picture Card (xD) Speicher bis zu 4 GB Lesegeschwindigkeit bis zu 7 MB/s Schreibgeschwindigkeit bis zu 3 MB/s Multimediacard (MMC) Speicher bis zu 8 GB Lesegeschwindigkeit bis zu 10 MB/s Schreibgeschwindigkeit bis zu 9 MB/s

Memory Stick (MS) PRO-HG Duo Speicher bis zu 32 GB Lesegeschwindigkeit bis zu 37 MB/s Schreibgeschwindigkeit bis zu 30 MB/s Compact Flash (CF ) Speicher bis zu 64 GB Lesegeschwindigkeit bis zu 90 MB/s Schreibgeschwindigkeit bis zu 80 MB/s

Secure Digital Memory Card (SD) Speicher bis zu 8 MB bis 4 GB Lesegeschwindigkeit bis zu 20 MB/s Schreibgeschwindigkeit bis zu 15 MB/s SDHC Speicher bis zu 4 GB bis 32 GB Lese/Schreib-Geschwindigkeit: Klassenabhängig: Klasse 2 = >2MB/s Klasse 4 = >4MB/s Klasse 6 = >6MB/s SDXC Speicher bis zu 32 GB bis 2 TB Lese/Schreib-Geschwindigkeit: bis zu 104 MB/s (in Planung 300 MB/s) - Heutiger Standart: 50 MB/s

Weitere Bautelemente Akku Sucher Auslöser Rechenwerk LCD-Display mit bis zu 1 MP Auslöser Rechenwerk Diverse Knöpfe zur Steuerung Blitz USB-Anschluss

Funktionen Gesichtserkennung Weißabgleich Autofokus Beruht auf Mathematik Suche nach ovalen Formen mit Farbe (Gesicht) Weitere Ovale und statistisch vergleichbarer Abstand (Augen) Weißabgleich Tageszeit + künstliche Lichtquellen ändert Farbtemperatur Kamera vergleicht Weißanteil mit vorgegebenem Weiß Autofokus Durch Kontrastmessung Kamera testet Entfernungen ab bis Kontrast maximal ist Rote-Augen-Korrektur Vorblitz Pupille zieht sich zusammen und reflektiert weniger Licht

Datenblatt Effektivpixel: 8,1 MP Sensor: 1/2.5-inch CCD-Chip (8.290.000 Pixel) Aufzeichnungssystem: Foto: JPEG, DPOF- und DCF 1.0 Format Movie: H.264/AVC, MOV-Format Audio: WAV format (mono) Aufnahmeformat (16:9, 4:3) Aufzeichnungsmedium: 12,4 MB interner Speicher Speicherkartenslot für SD-/SDHC und MMC-/MMC-plus Objektiv: F3.1 (W) - 5.9 (T), f = 6,3 (W) - 18,9 mm (T) Zoom: 3fach optischer Zoom, 4fach digitaler Zoom, 12fach total Verschlusszeiten: 1/2 - 1/2000 Sek. Empfindlichkeit: ISO 64 / 100 / 200 / 400 / 800 / 1.600, automatisch Funktionen: Weißabgleich, Makro (Nahaufnahme), Video Ein-/Ausgänge: USB-/AV-Anschluß (PAL/NTSC)

Fragen?

Quellen http://de.wikipedia.org/wiki/PAL http://de.wikipedia.org/wiki/Zeilensprungverfahren http://de.wikipedia.org/wiki/Halbbild http://www.digicamhistory.com/ http://de.wikipedia.org/wiki/Brennweite http://de.wikipedia.org/wiki/Moir%C3%A9-Effekt http://de.wikipedia.org/wiki/Interpolation_%28Fotografie%29 http://www.elmar-baumann.de/fotografie/lexikon/index-f.html http://de.wikipedia.org/wiki/SmartMedia http://de.wikipedia.org/wiki/Multimedia_Card http://de.wikipedia.org/wiki/CompactFlash http://de.wikipedia.org/wiki/SD_Memory_Card http://de.wikipedia.org/wiki/XD-Picture_Card http://de.wikipedia.org/wiki/Memory_Stick http://de.wikipedia.org/wiki/Blooming http://de.wikipedia.org/wiki/Bildrauschen http://apphotnum.free.fr/images/svc.jpg http://www.hjreggel.net/cardspeed/index_de.html