ΓΙΑΝΝΗΣ ΣΚΟΠΕΤΕΑΣ ENOTHTA A

Transcript

1 ΓΙΑΝΝΗΣ ΣΚΟΠΕΤΕΑΣ ENOTHTA A Η ΒΙΝΤΕΟΚΑΜΕΡΑ ΚΑΙ Η ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Η λέξη κάµερα (camera) που προέρχεται από το «καµάρα» δηλαδή το δωµάτιο, το θάλαµο (και στη περίπτωση µας το «σκοτεινό θάλαµο-camera obscura», το εργαλείο/δωµάτιο/ µέθοδο των ζωγράφων για να πετυχαίνουν νατουραλιστικές αναπαραστάσεις) 1 σηµαίνει σήµερα µια συσκευή που αποτελείται τουλάχιστον από δύο µέρη: από ένα φακό και µια επιφάνεια υποδοχής του φωτός. H βασική της λειτουργία είναι να συγκεντρώνει την ανάκλαση του φωτός από το χώρο που βρίσκεται µπροστά στο φακό και να την διοχετεύει στην επιφάνεια υποδοχής. Εκεί το φως εγγράφεται άµεσα ή ξεκινά να µετατρέπεται σε κάποιο είδος πληροφορίας ικανής να δηµιουργήσει κατά την αναπαραγωγή της µια δισδιάστατη εικόνα που αναπαριστά αυτό το χώρο µε φωτογραφική ακρίβεια (δηλαδή µε σχεδόν απόλυτη, κατ αναλογία καταγραφή της πραγµατικότητας και µε την ψευδαίσθηση της τρίτης διάστασης, του βάθους, που δίνει η µονο-οπτική προοπτική που είναι ενσωµατωµένη στο φακό). 2 Γενικά µιλώντας, κάµερα ονοµάζεται η συσκευή που χρησιµοποιείται τόσο στη διαδικασία επιτήρησης ενός χώρου, όσο και στην επικοινωνία στο διαδίκτυο ή σε τέχνες όπως η φωτογραφία, ο κινηµατογράφος, η τηλεόραση και η βιντεο-τεχνη. Όταν η κάµερα χρησιµοποιείται για την παραγωγή πληροφορίας που εµπεριέχεται σε ένα σήµα ηλεκτρικού παλµού, δηλαδή ένα σήµα βίντεο, ονοµάζεται βιντεοκάµερα. Τα δύο κύρια στοιχεία οποιασδήποτε βιντεοκάµερας είναι ο φακός και ο αισθητήρας, που σήµερα πλέον είναι το ηλεκτρονικό ολοκληρωµένο κύκλωµα (chip) που ενεργοποιείται µε τις ακτίνες του φωτός που συλλαµβάνουν τα ευαίσθητα εικονοστοιχεία του, τα λεγόµενα πίξελ (pixels), τις µετατρέπει σε ηλεκτρική τάση και τη διοχετεύει για περαιτέρω επεξεργασία και εγγραφή. 3 Τρίτο, σχεδόν εξ ίσου βασικό, στοιχείο είναι το σκόπευτρο, το οποίο µπορεί να είναι µια ή περισσότερες µικρές οθόνες, έγχρωµες ή 1

2 ασπρόµαυρες, συνδεδεµένες µε εσωτερικό ή εξωτερικό καλώδιο. Επιπλέον αυτών, στις βιντεοκάµερες που είναι καµκόρντερ (camcorder από τις λέξεις cam-era και re-corder) υπάρχει ενσωµατωµένος στην ίδια συσκευή και ο µηχανισµός εγγραφής του σήµατος βίντεο σε κασέτα, οπτικό δίσκο ή κάποιου είδους σκληρό δίσκο. Οι σύγχρονες ψηφιακές βιντεοκάµερες για το ευρύ κοινό, οι λεγόµενες και ερασιτεχνικές ή καταναλωτικές είναι όλες καµκόρντερ σε διάφορα συστήµατα συµπίεσης / εγγραφής και αναλύσεις : DV, ΗDV, ΜPEG-2, ΜPEG-4, AVCHD, DVCPRO ΗD κλπ., σε Συµβατική (Standard) ή Υψηλή Ευκρίνεια (High Definition). Α. 1 ΜΕ ΥΟ ΛΟΓΙΑ Οι ακτίνες του φωτός που ανακλώνται από ό, τι βρίσκεται µπροστά στην κάµερα, συγκεντρώνονται από το φακό, και αφού ελέγχονται από το οπτικό σύστηµα που καθορίζει µια σειρά από παραµέτρους (εστίασης, ίριδας κλπ), φτάνουν στον αισθητήρα (ή τους αισθητήρες) της κάµερας. Ο αισθητήρας είναι το ηλεκτρονικό κύκλωµα που βρίσκεται ακριβώς πίσω από το φακό, αποτελούµενο από χιλιάδες (ή εκατοµµύρια) φωτοδιόδους, τα λεγόµενα εικονο-στοιχεία ή πίξελ (pixel από το pic-ture el-ement) που συγκεντρώνουν και µετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό σήµα. Στη συνέχεια το σήµα περνάει µέσα από µια σειρά κυκλωµάτων (τον Ψηφιακό Επεξεργαστή Σήµατος - Digital Signal Processor-DSP) που ψηφιοποιούν και επεξεργάζονται το σήµα, ώστε να γίνει η καλύτερη δυνατή µετατροπή και αξιοποίηση του φωτός που έχει συλληφθεί. Παρόµοια διαδροµή, αλλά σε άλλα κυκλώµατα, ακολουθεί και ο ήχος που εισάγεται στην κάµερα µέσα από ενσωµατωµένα ή εξωτερικά µικρόφωνα ή γραµµές (lines). Στη συνέχεια το σήµα στέλνεται σ ένα ακόµη ολοκληρωµένο κύκλωµα που το προσαρµόζει στις προδιαγραφές του συστήµατος εγγραφής της κάµερας. Αυτό το τελικό σήµα στέλνεται στο µηχανισµό εγγραφής (κασέτα, DVD ή ό,τι άλλο), στο σκόπευτρο και την LCD οθόνη. 2

3 Η εγγραφή σε κάποιο µέσο εγγραφής ολοκληρώνει τη διαδικασία και αποθηκεύει το σήµα, το οποίο µετά µπορεί να αναπαραχθεί από το σύστηµα αναπαραγωγής της ίδιας της κάµερας και των συµβατών συσκευών. Σε όλες τις κάµερες που πωλούνται στην Ελλάδα και στις περισσότερες χώρες της Ευρώπης, το σήµα αυτό ανήκει στο σύστηµα PAL (για την ακρίβεια στο σύστηµα PAL-B) ή και στο σύστηµα High Definition περιοχής 25 progressive/50 interlaced γραµµών. Oι κάµερες αυτές δεν µπορούν να εγγράφουν, ούτε να αναπαράγουν σήµα βίντεο άλλων συστηµάτων (εκτός εξαιρετικών, άκρως επαγγελµατικών, περιπτώσεων). Το σύστηµα PAL (από τα αρχικά των Phase Alternate by Line) 4 είναι µια οµάδα προδιαγραφών, σύµφωνα µε τις οποίες σε κάθε δευτερόλεπτο βίντεο µεταδίδονται 25 διαφορετικές πληροφορίες εικόνας (καρέ frames) των 625 γραµµών µε πεπλεγµένη σάρωση (interlaced) 50 πεδίων (fields): κάθε καρέ (έχει υιοθετηθεί η γαλλική λέξη στην ελληνική ορολογία) αποτελείται από 625 γραµµές (από τις οποίες µόνο οι 576 περιέχουν πληροφορία εικόνας) οι οποίες µεταδίδονται πεπλεγµένα ανά δυο πεδία, που το κάθε ένα περιέχει τις µισές οριζόντιες γραµµές (πρώτα οι µονές και µετά οι ζυγές). Η σάρωση είναι πεπλεγµένη, τόσο για να µειωθεί ο όγκος των δεδοµένων όσο και για να αποφευχθεί το φαινόµενο του τρεµοσβήµατος (flickering) που απαιτεί συγκεκριµένες µεγάλες συχνότητες. 5 Η σάρωση κάθε πεδίου διαρκεί 1/50 του δευτερολέπτου και αυτό το γεγονός έχει σχέση µε τη κάθετη συχνότητα του ρεύµατος στην Ελλάδα που είναι 50 Hz. Η οριζόντια συχνότητα είναι 15,625 KHz και το εύρος συχνότητα του χρώµατος 4,43 ΜHz. Αυτές οι προδιαγραφές ξεκίνησαν από την εποχή της υιοθέτηση του PAL ως απόλυτα αναλογικού σήµατος και συνεχίστηκαν και το 1997 και την εποχή της Ψηφιακής Τηλεόρασης (Digital TV) µε πολύ µικρές διαφοροποιήσεις ως πρότυπο στάνταρ της λεγόµενης Τηλεόρασης Κανονικής Ευκρίνειας (Standard Definition Television - SDTV). 6 Aνάµεσα στις χώρες που χρησιµοποιούν PAL (σε διάφορους τύπους PAL -B, -G, -H, -D, -N) είναι η Κίνα, η Αυστραλία, η Μέση Ανατολή και η Μαλαισία και πολλές αφρικανικές χώρες. 7 Αντίθετα στις ΗΠΑ, για παράδειγµα, όπου η συχνότητα είναι 60 Hz, τα πεδία είναι 60 και τα καρέ είναι 29,97 το δευτερόλεπτο, το σήµα Συµβατικής 3

4 Ευκρίνειας ονοµάζεται NTSC (από τα αρχικά της σχετικής Eπιτροπής National Television System Committee). Οι συσκευές, οι γραµµένες κασέτες, τα DVD-video και οι κάµερες που πωλούνται εκεί δεν είναι κατ αρχήν συµβατές µε τις συσκευές που πωλούνται στην Ελλάδα, οι οποίες απαιτούν όλες τις προδιαγραφές του PAL για να αναπαράγουν το υλικό. Οι συσκευές PAL δεν είναι συµβατές ούτε µε διάφορα σήµατα που χρησιµοποιούνται ευρέως στην επικοινωνία των Η/Υ, αλλά έχουν διαφορετικές αναλύσεις και αριθµό καρέ το δευτερόλεπτο. Άλλο το ζήτηµα ότι αρκετές τηλεοράσεις και VHS ή DVD αναπαραγωγείς PAL σήµατος, µετατρέπουν το σήµα που δέχονται σε PAL-Β πριν την τελική έξοδο για προβολή και, τελικά, ο θεατής βλέπει κανονικά την εικόνα. Αυτές οι συσκευές δεν µπορούν, όµως, να κάνουν εγγραφή ή αντιγραφή σε αυτό το σήµα (που είναι διαφορετικό του PAL). Κάπως παρόµοια είναι η κατάσταση και µε το σύστηµα Υψηλής Ευκρίνειας Ηigh Definition. Αν και δεν έχει ακόµη αποφασιστεί οριστικά ένα φορµά εγγραφής, δύο προτάσεις για την ανάλυση φαίνεται να κυριαρχούν: η πρόταση των 720 progressive οριζόντιων γραµµών (Χ 1280 κάθετων γραµµών) και η πρόταση των 1080i γραµµών (Χ 1920 κάθετων γραµµών). Και οι δυο προτάσεις, όταν µεταδίδονται ή αναπαράγονται στις χώρες του σηµερινού PAL (περιοχή 50- region 50) έχουν 25 καρέ ή 50 πεδία το δευτερόλεπτο ενώ στην περιοχή 60, το σηµερινό ΝΤSC έχουν 30 καρέ ή 60 πεδία το δευτερόλεπτο. Και για τις δύο προτάσεις κυκλοφορούν σχετικές κάµερες µε διαφορετικές συµπιέσεις και τρόπους επεξεργασίας σήµατος. Α.2. ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΗ VS ΕΡΑΣΙΤΕΧΝΙΚΗ Τι διαφέρει µια επαγγελµατική και µια ερασιτεχνική καµκόρντερ από την ίδια εταιρεία; Και οι δύο κάµερες έχουν φακό, εικονοσκόπιο και πλαϊνή οθόνη, εγγραφή σε κασέτα και κουµπιά για κάποιες βασικές ρυθµίσεις. Οι βασικές διαφορές εντοπίζονται κατά σειρά αξιολόγησης: 8 4

5 Στην ποιότητα του παραγόµενου σήµατος εικόνας. Από την κατασκευή τους οι επαγγελµατικές κάµερες προορίζονται να καλύπτουν συγκεκριµένες ποιοτικές προδιαγραφές στην ποιότητα των χρωµάτων και την ευκρίνεια. Για να πετύχουν τέτοια αποτελέσµατα, χρησιµοποιούν µεγάλου µεγέθους αισθητήρες, εξαιρετικά ποιοτικούς φακούς και προχωρηµένους τρόπους επεξεργασίας σήµατος που δεν διαθέτουν σε καµία περίπτωση οι ερασιτεχνικές. Παράλληλα, η ποιότητα του τρόπου εγγραφής / αποθήκευσης του υλικού (δειγµατοληψία, συµπίεση κλπ,) γίνεται µε τέτοιο τρόπο ώστε να εξασφαλίζει τις προαναφερόµενες ποιοτικές προδιαγραφές και την ευχέρεια/συµβατότητα στη µεταγενέστερη επεξεργασία του σε επαγγελµατικά συστήµατα µοντάζ. Στην ποιότητα του παραγόµενου σήµατος ήχου. Για να διασφαλίσουν τον καλό ήχο, οι επαγγελµατικές κάµερες είναι εξοπλισµένες µε ειδικές ανθεκτικές εισόδους για συνδέσεις τύπου XLR που επικοινωνούν µε µικρόφωνα και µείκτες ήχου µέσω ποιοτικών καλωδίων, καθώς και µε οθόνες µε δείκτες στάθµης ήχου, κουµπιά για πλήρη έλεγχο και είσοδο ακουστικών (βλ. κεφ Α11). Σε αντίθεση, οι περισσότερες ερασιτεχνικές κάµερες δεν διαθέτουν ούτε την ελάχιστη είσοδο για µικρόφωνο ή ακουστικά και αναγκαστικά βασίζονται µόνο στον ήχο που συλλαµβάνει το (µέτριας ποιότητας) ενσωµατωµένο µικρόφωνο. Στη δυνατότητα εναλλαγής φακών και βασικών συστατικών µερών. Καµία ερασιτεχνική κάµερα δεν αλλάζει φακούς, ενώ σχεδόν όλες οι επαγγελµατικές κάµερες έχουν αυτή τη δυνατότητα. Eπίσης, οι επαγγελµατικές κάµερες διαθέτουν δυνατότητα εναλλαγής εικονοσκοπίων, πρόσθεσης µικροφώνων καθώς και ενσωµάτωσης επιπρόσθετου σκληρού δίσκου στο πίσω µέρος, παράληλα µε το µηχανισµό εγγραφής. Στις ρυθµίσεις και στην ευκολία πρόσβασης σε αυτές. Σχεδόν όλες οι λειτουργίες µιας επαγγελµατικής κάµερας ελέγχονται πλήρως από ειδικά κουµπιά ή διακόπτες που βρίσκονται πάνω στο σώµα της κάµερας σε θέση ιδιαίτερα βολική για το χρήστη. Αντίθετα, οι ρυθµίσεις στις ερασιτεχνικές κάµερες είναι συνήθως µέσα σε λίστες εντολών (menu), η πρόσβαση στις οποίες είναι σχετικά δύσκολη. Στην ποιότητα της κατασκευής. Πολλές ερασιτεχνικές κάµερες διαθέτουν σώµα από φτηνό πλαστικό, µοιάζοντας πιο πολύ µε παιχνίδι παρά µε συσκευή που αντέχει στο 5

6 χρόνο, στα πεσίµατα, στις σταγόνες του νερού. Αντίθετα, οι επαγγελµατικές κάµερες είναι από εξαιρετικά ανθεκτικά υλικά για να αντέχουν στη σκληρή χρήση και τις καιρικές ιδιαιτερότητες. Συναφής είναι και η αξιοπιστία της κατασκευής. Οι επαγγελµατικές κάµερες διαθέτουν εξαρτήµατα δοκιµασµένα σε διάφορα τεστ και κατασκευασµένα µε τα καλύτερα υλικά. Αυτό βέβαια τις γλυτώνει από τα..σέρβις σε τακτά χρονικά διαστήµατα. Στην ποικιλία ως προς τις συνδέσεις µε ψηφιακές και αναλογικές πηγές και, κατά συνέπεια, την εύκολη µεταφορά, ψηφιοποίηση ή προβολή σηµάτων υψηλής ποιότητας από και προς την κάµερα. Οι επαγγελµατικές έξοδοι SD-SDI και ΗD-SDI εξασφαλίζουν την καλύτερη µεταφορά ασυµπίεστου ψηφιακού Standard Definition και High Definition υλικού σε επαγγελµατικά συστήµατα µοντάζ, ενώ η έξοδος component την καλύτερη µεταφορά αναλογικού υλικού. Η έξοδος HDMI (ένα είδος HD-SDI µε επιπλέον δυνατότητα µεταφοράς ήχου) προτιµάται στις ερασιτεχνικές κάµερες HD. Από την άλλη, η δυνατότητα σύνδεσης και συντονισµού πολλών καµερών µαζί, καθώς και συγχρονισµού µε εξωτερικό καταγραφέα ήχου, είναι πλεονεκτήµατα που διαθέτουν µόνο οι επαγγελµατικές κάµερες. Στο µέγεθος και το βάρος. Aπό τη δεκαετία του 80 και µε την εµφάνιση των πρώτων πραγµατικά φορητών κάµκορντερ, εγκαθιδρύθηκε το δόγµα αν θες σταθερή λήψη, πάρε µια βαριά κάµερα 9. Πραγµατικά, το βάρος, καθώς και η δυνατότητα να κάθεται η κάµερα στον ώµο λόγω του µεγέθους της, επιτρέπει τη χρησιµοποίηση του σώµατος ως υποστηρικτικού µηχανισµού, ένα είδος τριπόδου που ελαττώνει ή εκµηδενίζει την καταγραφή των κραδασµών κατά τη διάρκεια συγκεκριµένων κινήσεων της κάµερας. Από την άλλη, είναι εξ ορισµού δεδοµένο ότι οι ερασιτεχνικές κάµερες πρέπει να έχουν µικρό και ελαφρύ σώµα για εύκολη και απρόσκοπτη µεταφορά τους από τους χρηστές τους. Αυτό φυσικά προκαλεί προβλήµατα ευστάθειας στην τελική εικόνα που λύνονται µόνο µε χρήση τριπόδου ή άλλου υποστηρικτικού µηχανισµού. 6

7 Α 3 Ο ΦΑΚΟΣ ΚΑΙ ΤΑ ΕΙ Η ΤΟΥ Όπως ακριβώς και στη στατική φωτογραφία, στον κινηµατογράφο και όπου αλλού χρησιµοποιείται κάµερα, ο φακός της βιντεοκάµερας είναι ένα σύνολο φακών, δηλαδή κρυστάλλων ή διάφανων συνθετικών πλαστικών µε κυρτότητα, τα οποία µπορούν να συγκεντρώσουν το φως που ανακλάται στα αντικείµενα που βρίσκονται µπροστά τους, και µέσα στο πεδίο όρασής τους, και να το διοχετεύουν προς τα πίσω µε βάση τους φυσικούς νόµους περί διάθλασης. Kάθε φακός προσδιορίζεται µε βάση ορισµένα χαρακτηριστικά, µερικά από τα οποία αναγράφονται στο µπροστινό του µέρος, στο σηµείο που µπαίνουν τα φίλτρα: Η επωνυµία του κατασκευαστή. Για παράδειγµα, Carl Zeiss, Leica, Canon, Fujinon κλπ Η ιδιαίτερη υποκατηγορία στα προϊόντα του κατασκευαστή που κωδικοποιεί ορισµένα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά (πχ Leica Dicomar, Zeiss Vario Sonnar κλπ) Η εστιακή4 απόσταση ή εστιακό µήκος. Καθορίζει αν ο φακός είναι νορµάλ, ευρυγώνιος ή τηλεφακός (βλ κατωτέρω). Το εύρος του ζουµ. Ζουµ είναι η δυνατότητα του φακού να εµπεριέχει κρύσταλλα που µπορούν να µετακινηθούν, ώστε να µεταβάλλουν το εστιακό µήκος που χρησιµοποιείται κάθε φορά. Ο εικονολήπτης µπορεί µε ένα απλό µηχανισµό να αλλάξει το εστιακό µήκος και, άρα, να αλλάξει φακό χωρίς να αφαιρέσει το φακό ζούµ από την κάµερα. Εύρος του ζουµ είναι η απόσταση από το µικροτερο εστιακό µήκος (ευρυγώνιος) ως το µεγαλύτερο (τηλεφακός) µέσα στον ίδιο φακό (βλ κατωτέρω). H φωτεινότητα του φακού. Υποδηλώνει τη µέγιστη ποσότητα φωτός που µπορεί να περάσει µέσα του και συµβολίζεται µε το γράµµα F (βλ κατωτέρω). Το µέγεθος της διαµέτρου του φακού. Η διάµετρος του µπροστινού µέρους του φακού είναι ιδιαίτερα χρήσιµο στοιχείο για να γνωρίζει κανείς τη διάµετρο των συµβατών φίλτρων και µετατροπέων εστιακού µήκους. Η ποικιλία στις διαµέτρους είναι τεράστια, 7

8 γι αυτό είναι σχεδόν απίθανο τα φίλτρα ενός φακού να ταιριάζουν σε άλλο. Λύση σε αυτό δίνουν οι µηχανισµοί εναλλαγής φίλτρων µε ενιαίο πλαίσιο, όπου τα φίλτρα και το πλαίσιο παραµένουν τα ίδια και αλλάζει µόνο το ειδικό δαχτυλίδι µε το οποίο προσαρµόζεται το πλαίσιο στη διαφορετική κάθε φορά διάµετρο του µπροστινού µέρους του φακού. Οι αριθµοί του ανοίγµατος της ίριδας. ηλαδή τα διαφράγµατα. Αυτά καταγράφονται στους επαγγελµατικούς φακούς στο δαχτυλίδι της ίριδας στο πλάι του επαγγελµατικού φακού (αυτό δεν συµβαίνει ποτέ σε ερασιτεχνικές κάµερες που δεν έχουν δαχτυλίδι ίριδας ή αν έχουν, δεν τα αναγράφουν). Για λόγους καθαρά πρακτικούς οι αριθµοί αυτοί δεν αναφέρονται ως κλάσµατα, αλλά ως ακέραιοι: 2, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22. Η επίστρωση των κρυστάλλων, αν υπάρχει. Φυσικά, θα ήταν ίσως καλό να αναφέρονται µια σειρά από άλλα χαρακτηριστικά όπως: 10 Το πεδίο όρασης ή πεδίο κάλυψης (field of view), που είναι ο κύκλος που βλέπει ο φακός, µέρος του οποίου καταγράφεται από τον παραλληλόγραµο αισθητήρα και βλέπουµε πάνω στο παραλληλόγραµµο τελικό κάδρο της εικόνας Ο αριθµός των στοιχείων (κρυστάλλων ή γυαλιών) που αποτελούν το φακό Η µικρότερη απόσταση εστίασης, η οποία στις ερασιτεχνικές µηχανές αναγράφεται µόνο στο manual Το µέγεθος του αισθητήρα για τον οποίο προορίζονται κατ αρχήν Το βάρος και το εξωτερικό του µήκος Ιδανική θα ήταν η περίπτωση (αν και εµπορικά ανέφικτη) να καταγραφόταν κάπου και η αναλυτική ικανότητα του φακού, η δυνατότητα του δηλαδή για περισσότερο ή λιγότερο ευκρινή εικόνα (η αναλυτική ικανότητα µαζί µε τη φωτεινότητα και το µέγεθος του ζουµ είναι τα τρια χαρακτηριστικά που χρησιµοποιούνται για την αξιολόγηση των φακών σε καλούς και λιγότερο καλούς). υστυχώς, η µέτρηση της αναλυτικής ικανότητας του φακού είναι µια περίπλοκη διαδικασία που απαιτεί εξειδικευµένα εργαστήρια, τα αποτελέσµατα των οποίων σπάνια δηµοσιοποιούνται ευρύτερα. Επιπλέον, στους φακούς 8

9 των µικρών ερασιτεχνικών καµερών, που είναι άρρηκτα δεµένοι µε το οπτικό σύστηµα, ουσιαστικά δεν µπορεί να γίνει τέτοιο τεστ, αφού αυτοί προσαρτηθούν στην κάµερα. Μέσα στο φακό, ειδικά τον επαγγελµατικό, µπορεί να υπάρχουν ακόµη: Ο µηχανισµός οπτικής σταθεροποίησης. Πρόκειται για πολύπλοκο µηχανισµό που µετακινεί τα κρύσταλλα του φακού προκειµένου η µετακίνηση τους να εξισορροπεί τα µικρά κουνήµατα της κάµερας και να απορροφούνται οι ανεπιθύµητοι κραδασµοί, ώστε να µη εµφανίζονται απότοµες κινήσεις στην τελική εικόνα. ιαφέρει από τον ηλεκτρονικό σταθεροποιητή εικόνας ο οποίος επεµβαίνει στον αισθητήρα (βλ. κεφ. Α6), και Ο µηχανισµός αλλαγής αναλογίας πλευρών (aspect ratio). Από 4Χ3 σε 16Χ9, χαρακτηριστικό που συναντάται µόνο στους πολύ ακριβούς επαγγελµατικούς φακούς. Με το µηχανισµό αυτό, ο φακός προσαρµόζεται στην αναλογία των πλευρών της τελικής εικόνας όπως αυτή βγαίνει από τον αισθητήρα, και µειώνονται οι παραµορφώσεις και οι εκτροπές του. Τα φίτρα ουδέτερης πυκνότητας (neutral density). Χρησιµοποιούνται για τη µείωση του φωτός που εισάγεται στο φακό, όταν το µικρότερο δυνατό διάφραγµα δεν είναι αρκετό. Είναι φίλτρα που µε το πάτηµα ενός κουµπιού µπαίνουν ανάµεσα στα κρύσταλα και τον αισθητήρα και δεν έχουν καµία άλλη επίδραση εκτός από το να περιορίσουν το (υπερβολικό)φως που εισέρχεται προκειµένου να µπορέσει ο αισθητήρας να αντέξει και να ανταποκριθούν καλύτερα τα πίξελ του, καθως και να δώσει την ευχέρεια επιλογών ως προς το διάφραγµα. Και σε αυτή την περίπτωση, µόνο πολύ ακριβοί επαγγελµατικοί φακοί διαθέτουν τέτοια φίλτρα ενσωµατωµένα. Α.3.1 Η ΕΣΤΙΑΚΗ ΑΠΟΣΤΑΣΗ Η ΕΣΤΙΑΚΟ ΜΗΚΟΣ. Πρόκειται για το κατ εξοχήν προσδιοριστικό χαρακτηριστικό καθώς µε βάση αυτό ο φακός παίρνει τους γνωστούς χαρακτηρισµούς νορµάλ, ευρυγώνιος και τηλεφακός. Εστιακό µήκος ή απόσταση ονοµάζεται η απόσταση (σε χιλιοστά) από το εστιακό επίπεδο ως το σηµείο εστίασης του φακού, όταν αυτός είναι εστιασµένος στο άπειρο. Ως σηµείο εστίασης ή κέντρο του φακού θωρείται το σηµείο µέσα στο φακό όπου συγκλίνουν οι ακτίνες του φωτός πάνω στον οπτικό άξονα, όταν ο φακός είναι κάπου εστιασµένος. 11 9

10 Νορµάλ είναι ο φακός όταν αυτή η απόσταση είναι ίση µε τη διαγώνιο του αισθητήρα που υπάρχει πίσω του. H διαγώνιος του αισθητήρα αναγράφεται στα εγχειρίδια χρήσης των καµερών σε χιλιοστά ή σε τύπου 1/6, 1/5/, 1 /4 της ίντσας κλπ που δεν είναι το µαθηµατικό ίσο της ίντσας, δηλαδή 25,4 χιλιοστά, αλλά ένα συµβατικό νούµερο (βλ κεφ. Α6). Αυτός ο φακός βλέπει µε µια γωνία θέασης (angle of view- λέγεται και οπτική γωνία ή γωνία όρασης ) µοιρών που είναι λίγο-πολύ η γωνία µε την οποία βλέπει το ένα µάτι του ανθρώπου µε καθαρότητα και ακρίβεια χρώµατα και σχήµατα 12 - γι αυτό και ονοµάζεται νορµάλ ή κανονικός. Ευρυγώνιος είναι ο φακός που έχει εστιακή απόσταση µικρότερη από τη διαγώνιο του αισθητήρα που είναι πίσω του και βλέπει µε άνοιγµα γωνίας µεγαλύτερο του ενός ανθρώπινου µατιού, δηλαδή µεγαλύτερο από 50 µοίρες. Τηλεφακός είναι ο φακός που έχει εστιακή απόσταση µεγαλύτερη από τη διαγώνιο του αισθητήρα που βρίσκεται πίσω του. Αυτός ο φακός βλέπει µε άνοιγµα γωνίας µικρότερο του ενός ανθρώπινου µατιού, δηλαδή µικρότερο από 40 µοίρες. Το άµεσο αποτέλεσµα του τηλεφακού είναι ότι φέρνει πιο κοντά αυτά που βρίσκονται µπροστά του γεµίζοντας ολόκληρη την εικόνα µε κάτι που, σε κανονική θέαση, φαίνεται λεπτοµέρεια. Είναι αυτονόητο από τα προαναφερόµενα ότι ένας φακός που χρησιµοποιείται ως νορµάλ µπροστά από κάποιο αισθητήρα (έχοντας εστιακό µήκος ίδιο µε τη διαγώνιο του αισθητήρα), θα λειτουργεί ως ευρυγώνιος ή τηλεφακός µπροστά από αισθητήρα διαφορετικού µεγέθους, µε την προϋπόθεση ότι µπορεί να βιδωθεί µπροστά του, καθώς η κάθε κατασκευαστική εταιρεία χρησιµοποιεί τη δική της µοντούρα (δαχτυλίδι επαφής φακού-κάµερας) και, πολλές φορές, περισσότερες µοντούρες, ανάλογα µε το µέγεθος της µηχανής και του φακού. Α.3.2 ΤΟ ΕΥΡΟΣ ΤΟΥ ΖΟΥΜ. Οι φακοί µπορεί να είναι είτε σταθεροί (prime), µε συνήθως, κορυφαία ποιότητα εικόνας, είτε ζουµ, όπως είναι όλοι οι φακοί των 10

11 ερασιτεχνικών καµερών και οι περισσότεροι των επαγγελµατικών. Οι σταθεροί φακοί χρησιµοποιούνται σε ειδικές εργασίες που απαιτούν την καλύτερη ποιότητα εικόνας (για παράδειγµα, λήψεις βίντεο που προορίζονται να µεταφερθούν σε φιλµ για να παιχτούν σε κινηµατογραφικές αίθουσες). Οι επαγγελµατικοί φακοί δηλώνουν το µέγεθος του ζουµ µε τον εξής τρόπο: ζουµ= µεγέθυνση Χ αρχικό εστιακό µήκος. Για παράδειγµα σε ζουµ 13 Χ 4,5, ο πρώτος αριθµός είναι οι φορές που µπορεί να µεγεθυνθεί το αρχικό είδωλο (13) και ο δεύτερος, το µικρότερο εστιακό µήκος (4,5mm) Στους ερασιτεχνικούς φακούς αναγράφεται είτε το µέγεθος των πολλαπλασίων (10Χ,, 12Χ, 20Χ κλπ) είτε το µεγαλύτερο και το µικρότερο εστιακό µήκος. Με µια διαίρεση έχουµε και το µέγεθος του ζουµ. Για παράδειγµα ένας φακός µε εστιακό µήκος 3,5-35mm µπορεί να µεγεθύνει την εικόνα ως δέκα φορές, δηλαδή έχει ζουµ 10Χ. Στις ερασιτεχνικές βιντεοκάµερες µάλιστα αναγράφονται δύο αριθµοί για το ζουµ: ένα για οπτικό (optical) και ένα για το ψηφιακό (digital) ζουµ. 13 Πραγµατική επέκταση του φακού αποτελούν οι µετατροπείς (converters) φακών, που στη περίπτωση των ερασιτεχνικών βιντεοκαµερών µπαίνουν πάντα µπροστά από το φακό και, αλλάζοντας τη γωνία θέασης, ουσιαστικά αφαιρούν ή προσθέτουν εστιακό µήκος στο φακό. Αυτή η προσθαφαίρεση συµβαίνει σε όλο το µέγεθος του φακού ζουµ, δηλαδή συνολικά το εστιακό µήκος µεγαλώνει ή µικραίνει όταν βάζουµε ευρυγώνιο µετατροπέα wide converter (ευρυγώνιο). Για παράδειγµα, αν τοποθετηθεί µετατροπέας µε ονοµαστική αξία 0.8Χ σε φακό mm, το εστιακό του µήκος γίνεται 7,2-129,6 mm. To πλεονέκτηµα των µετατροπέων που µπαίνουν µπροστά από το φακό είναι ότι δεν έχουν καµία επίπτωση στη φωτεινότητα του και δεν περιορίζουν τη χρήση των διαφραγµάτων. Παραλλαγή των µετατροπέων είναι τα πρόσθετα (attachments) ευρυγώνια ή υπερευρυγώνια (τα λεγόµενα fish-eye) που ουσιαστικά καταργούν τον ζουµ φακό, περιορίζοντας τον µόνο στο συγκεκριµένο εστιακό µήκος. Α.3.3 H ΦΩΤΕΙΝΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΦΑΚΟΥ. Συµβολίζεται µε το γράµµα F και υποδηλώνει τη µέγιστη ποσότητα φωτός που µπορεί να περάσει µέσα του ή, αλλιώς, το µέγεθος του ανοίγµατος του µηχανισµού της ίριδας που αφορά στο διάφραγµα (aperture). Τo F κάθε φακού βγαίνει από τη σχέση της διάµετρου του µε την εστιακή του απόσταση. Ένας 11

12 φακός µε F 1:2, (ή απλώς F2) σηµαίνει ότι η διάµετρος του φακού είναι η µισή από την εστιακή του απόσταση και, ταυτόχρονα, ότι το µεγαλύτερο άνοιγµα του συγκεκριµένου φακού είναι το διάφραγµα f2. Στους φακούς ζουµ η φωτεινότητα διαφέρει ανάλογα µε το εστιακό µήκος και γι αυτό αναγράφονται δύο αριθµοί δίπλα στο F. Για παράδειγµα, F σηµαίνει ότι ο ζουµ φακός στα µικρότερα εστιακά µήκη έχει µέγιστο άνοιγµα f1.4 και στα µεγαλύτερα f Ο φακός που έχει δυνατότητα για µεγάλο άνοιγµα (συνήθως f2 ή περισσότερο) χαρακτηρίζεται ως γρήγορος. Α.4 ΤΟ ΟΠΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Ο φακός της βιντεοκάµερας συνδέεται µε καλώδιο µ ένα ή περισσότερα ολοκληρωµένα κυκλώµατα (τσίπ) που ελέγχουν το γενικό Οπτικό Σύστηµα (Optical Block) της βιντεοκάµερας και επενεργούν άµεσα πάνω στη λειτουργία του. Μέσα στο φακό ή σε συνδυασµό µε τα τσιπ µε τα οποία συνδέεται, λειτουργούν µια σειρά από µηχανισµοί που ρυθµίζονται είτε από κουµπιά πάνω στο σώµα του φακού (στις επαγγελµατικές κάµερες) είτε από κουµπιά πάνω στο σώµα της κάµερας είτε (στις πιο ερασιτεχνικές κάµερες) µέσα από το κουµπί µενού (menu) της µηχανής. Α.4.1 Ο ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΕΣΤΙΑΣΗΣ (FOCUS). Πρόκειται για το µηχανισµό που κινεί τα εσωτερικά κρύσταλλα του φακού για να βρεθούν σε τέτοια σχέση µεταξύ τους ώστε να σχηµατίζουν στο κέντρο του ένα καθαρό (για τα όρια του ανθρώπινου µατιού) είδωλο. Μπορεί να είναι χειροκίνητος ή αυτόµατος (µέσω µοτέρ). Στη χειροκίνητη εστίαση, ένας δακτύλιος πάνω στο φακό ή µια ροδέλα (στις πιο ερασιτεχνικές κάµερες) στο πίσω µέρος της µηχανής φροντίζουν γι αυτή τη µετακίνηση. Είναι σηµαντικό για την ποιότητα του φακού αν ο δακτύλιος έχει κάποιο σηµείο έναρξης και τερµατισµού της περιστροφής ή κινείται ατέρµονα. Η πρώτη περίπτωση εφαρµόζεται στους φακούς για πιο επαγγελµατικές κάµερες, όπου ο φακός είναι συνήθως απόλυτα ανεξάρτητος, η δεύτερη στις πιο ερασιτεχνικές κάµερες. Στην περίπτωση της αυτόµατης εστίασης υπάρχουν διάφορα συστήµατα µε τα οποία ο φακός εστιάζει σε κάποιο σηµείο των εικονιζοµένων. Πιο παλιά, υπήρχαν τέσσερα συστήµατα: 15 12

13 To σύστηµα µε την ακτίνα µε υπέρυθρο φως: η ακτίνα εκπέµπεται ακριβώς κάτω από το φακό, ανακλάται και επιστρέφει στην κάµερα, υπολογίζοντας έτσι την απόσταση της κάµερας από το θέµα που βρίσκεται στο κέντρο του κάδρου. Το σύστηµα αυτό είναι σχετικά αργό, αλλά έχει το πλεονέκτηµα να µην εξαρτάται από τη φωτιστική ένταση του χώρου Το σύστηµα µε την εκποµπή ηχητικού σήµατος (πέρα από τις καταγραφόµενες από το αυτί συχνότητες) και του υπολογισµού του χρόνου που κάνει για να γυρίσει πίσω. Το σύστηµα όπου αναλύεται το είδωλο που προβάλλεται πάνω στο CCD για να εκτιµηθεί το σωστό σηµείο εστίασης, µε βάση το κοντράστ στα κεντρικά σηµεία του κάδρου. Σήµερα, το πιο δηµοφιλές σύστηµα είναι η βελτιωµένη εκδοχή του τρίτου συστήµατος: ένας µικροεπεξεργαστής µετράει το κοντράστ και τη φωτεινότητα κυρίως στην κεντρική περιοχή του κάδρου, προκειµένου να δώσει εκεί τη µεγαλύτερη ευκρίνεια (sharpness) και να καταλήξει στο ακριβές σηµείο εστίασης (που, εκ των προτέρων, προεξοφλείται ότι είναι το κεντρικότερο και φωτεινότερο της εικόνας). Mε αυτές τις συνθήκες, είναι λογικό οι µηχανές µε τους µεγαλύτερους και ποιοτικότερους αισθητήρες, οι οποίοι αντιλαµβάνονται καλύτερα το φως και το κοντράστ, να έχουν και καλύτερο auto focus, ειδικά αν πρόκειται για κάµερες που δεν αλλάζουν φακούς. Ιδιαίτερες περιπτώσεις είναι τα συστήµατα µέσα σε πολύ ποιοτικούς φακούς, όπως το Precision Focus της Fujinon, όπου µέσα στον ίδιο το φακό υπάρχουν δυο ξεχωριστοί αισθητήρες (πέρα από αυτούς της κάµερας) για να ελέγχουν πλήρως το κοντράστ και να παρακολουθούν πλήρως την κίνηση των αντικειµένων, επανεστιάζοντας συνεχώς. Όµως, γενικά µιλώντας, η αυτόµατη εστίαση είναι µια κατάσταση προβληµατική και η χειροκίνητη εστίαση συνιστάται σε όλες αυτές τις περιπτώσεις, αρκεί βέβαια να βολεύει και η κάµερα. Αν δεν βολεύει η κάµερα, όπως συµβαίνει µε τη µέγιστη πλειοψηφία των ερασιτεχνικών καµερών, υπάρχουν κάποιες τεχνικές που λύνουν τα περισσότερα προβλήµατα (βλ. κεφ. Β7) 13

14 Α.4.2 Ο ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΙΡΙ ΑΣ - ΤΟ ΙΑΦΡΑΓΜΑ. Πρόκειται για ένα µηχανισµό µε ελάσµατα που κλείνει και ανοίγει, αφήνοντας µια µεγαλύτερη ή µικρότερη τρύπα στο κέντρο του µέσα από την οποία επιτρέπει να περνάει µεγαλύτερη ή µικρότερη ποσότητα φωτός από µέσα. Ξεκινώντας από τη µεγαλύτερη θεωρητικά φωτεινότητα 1:1, όπου η διάµετρος του φακού ισούται µε το εστιακό του µήκος, και µεταβάλλοντας µε γεωµετρική πρόοδο το άνοιγµα του φακού (µέσω του µηχανισµού της ίριδας), προκύπτουν µια σειρά από αριθµοί που αντιστοιχούν κάθε φορά σε υποπολλαπλάσια της αρχικής φωτεινότητας και αποτελούν τα σταθερά βήµατα που κάνει κάθε φακός όταν ανοιγοκλείνει. κάθε επόµενος αριθµός αποτελεί το γινόµενο του προηγούµενου επί την τετραγωνική ρίζα του 2. Έτσι, θεωρητικά, έχουµε τα εξής ανοίγµατα, τα λεγόµενα διαφράγµατα : 1:1, 1:1.4, 1:2, 1:2.8, 1:4, 1:5.6, 1:8, 1:11, 1:16, 1:22, 1:32, 1:64 Όπως προαναφέρθηκε, για λόγους καθαρά πρακτικούς οι αριθµοί αυτοί δεν αναφέρονται πάνω στο φακό ως κλάσµατα, αλλά ως: f1.4, f2, f2.8, f4, f5.6, f8, f11, f16, f22. Kάθε κλείσιµο διάφραγµατος µειώνει στο µισό την ποσότητα του φωτός που περνάει µέσα από το φακό. Επιπλέον, στους περισσότερους φακούς το πέρασµα γίνεται οµαλά και σταδιακά, δηλαδή στην πραγµατικότητα χρησιµοποιούµε και διάφορα ενδιάµεσα υποπολλαπλάσια µεγέθη διαφράγµατος όπως f13, f3.5, f1.8 κλπ που, όµως, σπάνια αναγράφονται πάνω στο φακό και συνήθως τα µαντεύουµε κατά προσέγγιση (σε µερικές κάµερες αναγράφονται πάνω στην οθόνη µε την ενεργοποίηση ειδικών εντολών από το µενού). Πολύ συνηθισµένη είναι η έκφραση f2 και 1/3 που σηµαίνει ότι το διάφραγµα είναι ρυθµισµένο στο f4 και 1/3 του επόµενου βήµατος, αλλά όχι στο επόµενο κανονικό βήµα που είναι το f5.6. Όσο πιο µεγάλο είναι το ανοιχτότερο διάφραγµα του φακού, τόσο πιο γρήγορος είναι. Στην αντίθετη περίπτωση, οι φακοί ονοµάζονται αργοί. 16 Οι περισσότεροι φακοί στις ερασιτεχνικές κάµερες έχουν άνοιγµα f1.6 ή f1.8. Ελάχιστοι φτάνουν στο f1.4 ή στο f1.2, που προφανώς επιτρέπει να περάσει σχεδόν διπλάσια ποσότητα φωτός από ό, τι στους προαναφερόµενους. 14

15 Η ρύθµιση της ίριδας µπορεί να γίνει είτε χειροκίνητα είτε αυτόµατα. Στη δεύτερη περίπτωση, η κάµερα είναι το πιο ακριβό φωτόµετρο που υπάρχει 17 καθώς ο αντίστοιχος µηχανισµός και το αντίστοιχο κύκλωµα υπολογίζουν το εισερχόµενο φως και ανοίγουν και κλείνουν την ίριδα (ή ανεβοκατεβάζουν την ταχύτητα του φωτοφράκτη), προκειµένου να επιτευχθεί µια νατουραλιστική καταγραφή. Ο υπολογισµός του φωτός γίνεται µε βάση το µέσο όρο των φωτεινών σηµείων ή µε βάση την φωτεινότητα στη µέση και στο πάνω µέρος της εικόνας 18. Η αυτόµατη έκθεση µπορεί να προκαλέσει διάφορα προβλήµατα στο τελικό αποτέλεσµα, ειδικά αν το βασικό θεµατικό αντικείµενο δεν είναι σε φωτεινό σηµείο ή όταν εισέρχεται ξαφνικά στη εικόνα κάτι πιο φωτεινό από αυτό ή όταν υπάρχουν άσπρα αντικείµενα µέσα στο κάδρο, τα οποία είναι εκ φύσεως πιο λαµπρά πχ ένα άσπρο καπέλο πάνω σε ένα κεφάλι θα οδηγήσει το φωτόµετρο να πάρει ένδειξη για το καπέλο και όχι για το πρόσωπο (για τις τεχνικές αντιµετώπισης των φαινοµένων βλ. κεφ. Β1). Από την άλλη, η αυτόµατη ρύθµιση έχει κάποια πλεονεκτήµατα όπως την, κατά το δυνατόν, πιο οµαλή προσαρµογή της ίριδας σε περίπτωση αλλαγής χώρου και φωτισµού µέσα στο ίδιο πλάνο. ΖΕΒΡΑ: Ένας εναλλακτικός τρόπος, ένα είδος βοήθειας στη χειροκίνητη εστίαση, είναι η λειτουργία ζέβρα (zebra) που ενεργοποιείται, είτε µε εξωτερικό κουµπί, είτε από το µενού. Πρόκειται για ένα οπτικό ενδείκτη στο σκόπευτρο της κάµερας (που δεν εγγράφεται στο τελικό σήµα) που χρωµατίζει µε µαύρες και άσπρες παράλληλες διαγώνιες γραµµές (σα δέρµα ζέβρας) τις περιοχές που έχουν ξεπεράσει ένα συγκεκριµένο επίπεδο φωτεινότητας και, άρα, είναι επικίνδυνο να φαίνονται υπερφωτισµένες στη τελική εικόνα. 19 Τα πιο συνηθισµένα και, συνήθως, προκαθορισµένα σηµεία λειτουργίας ζέβρα είναι στα 70% ΙRE ή στα 100% IRE (όπου ΙRE είναι ένα σχετικό µέγεθος µέτρησης της κυµατοµορφής του σήµατος) αλλά υπάρχουν κάµερες που επιτρέπουν µεγαλύτερη λεπτοµέρεια (80,85,90,95 κλπ). Ανάλογα µε την επιλογή, το µοτίβο ζέβρας εµφανίζεται στην οθόνη στις περιοχές µε το αντίστοιχο επίπεδο φωτεινότητας. 15

16 Στην πράξη, η εικόνα χωρίζεται σε 100 επίπεδα, από τους πλέον σκούρους στους πλέον φωτεινούς τόνους. Το µοτίβο ζέβρας στο 70 σηµαίνει ότι οι περιοχές που καλύπτονται από αυτό βρίσκονται από πλευράς τονικότητας από το 70 ως το 90 και είναι από τις πλέον φωτεινές στην τελική εικόνα. Αντίστοιχα, µε τη λειτουργία ζέβρα στο 100, οι περιοχές που καλύπτονται από το µοτίβο είναι στο 100% ή περισσότερο της φωτεινότητας και, άρα σίγουρα υπερφωτισµένες. Με τον τρόπο αυτό, ο εικονολήπτης µπορεί να διαπιστώσει µε µια µατιά, τις περιοχές που κινδυνεύουν να είναι υπερφωτισµένες και αν ανάµεσά τους είναι η βασική περιοχή του κάδρου (ένα πρόσωπο κλπ), καθώς και να συγκρίνει τη φωτεινότητα σε διαδοχικά πλάνα ή µεταξύ καµερών που γυρίζουν ταυτόχρονα, ώστε να τη διατηρεί στα ίδια επίπεδα. Επίσης. µε δεδοµένο ότι τα πρόσωπα (των λευκών) ανθρώπων είναι συνήθως στο από πλευράς τονικότητας, µε τη χρήση ζέβρας εύκολα διαπιστώνεται αν είναι σψστά φωτισµένα ή όχι. Η χρήση της λειτουργίας ζέβρα κάποτε θεωρούνταν αποκλειστικά επαγγελµατικό βοήθηµα, σήµερα όµως έχει περάσει και σε πολλά καλά ερασιτεχνικά µοντέλα. Α.4.3. Ο ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΖΟΥΜ (zoom). Ο µηχανισµός ζουµ ή απλώς ζουµ είναι η δυνατότητα αλλαγής φακών µε εσωτερική µετακίνηση των κρυστάλλων ώστε να αλλάζει το εστιακό µήκος και, κατά συνέπεια, ο φακός να γίνεται ευρυγώνιος ή τηλεφακός. Το περίφηµο ζουµάρισµα (zoomin) και άνοιγµα (zoom out) είναι στη πραγµατικότητα η µεταβολή του εστιακού µήκους µέσα στο ίδιο σώµα φακών, συνήθως µε µια περιστροφή δαχτυλιδιού πάνω στο φακό ή µε το πάτηµα ενός κουµπιού. Ένας φακός ζουµ δεν είναι ο φακός που φέρνει τα πράγµατα πιο κοντά όπως πιστεύουν οι αρχάριοι, αλλά ένας φακός που εµπεριέχει πολλούς φακούς διαφόρων εστιακών µηκών (variable focal length). Σε αντίθεση µε αρκετούς φωτογραφικούς φακούς, η αλλαγή του φακού µέσα σε ένα φακό ζουµ δε µεταβάλλει την εστίαση, και έτσι δεν χρειάζεται ο εικονολήπτης να επανεστιάσει. Ο µηχανισµός µπορεί να έχει τη δυνατότητα ελέγχου της ταχύτητας του ζουµ, της επιλογής χειροκίνητου ζουµ ή µε σερβο-µηχανισµό (zoom mode). Στην περίπτωση που υπάρχει σερβοµηχανισµός και ειδικό κουµπί ρύθµισης, τότε συνήθως αναγράφονται πάνω του τα γράµµατα W και T, που σηµαίνουν Wide angle και Tight ή Tele υποδηλώνοντας τους ευρυγώνιους και τους τηλεφακούς που υπάρχουν µέσα στο φακό 16

17 ζουµ. 20 Αυτός ο µηχανισµός και η ρύθµιση του υπάρχει πάνω στον ίδιο το φακό, στο πλάι ή και στο πάνω µέρος της κάµερας προκειµένου να διευκολύνεται ο εικονολήπτης που την κρατάει στο ύψος της µέσης ή χαµηλότερα. Επίσης, αυτός ο µηχανισµός έχει δυνατότητα ρύθµισης της ταχύτητας του ζουµ, συνήθως σε τρεις σκάλες (αργή, µέτρια και γρήγορη). Ιδιαίτερα εκνευριστικός είναι ο µηχανισµός πολλών ερασιτεχνικών φτηνών καµερών που εξαντλούν όλο το µέγεθος του ζουµ τους σε ελάχιστo χρόνο (κάτω του δευτερολέπτου) κάνοντας τη χρήση και αισθητική του ζουµ να φαίνεται ακόµη πιο αφύσικη στο θεατή. Α.4.4 ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΦΩΤΟΦΡΑΚΤΗ Ειδική περίπτωση ελέγχου του φωτός είναι ο µηχανισµός της ταχύτητας αντίδρασης του αισθητήρα στο φως, αυτό που ονοµάζεται ταχύτητα φωτοφράκτη (shutter speed) ως τιµητική αναφορά στις κινηµατογραφικές και τις αναλογικές φωτογραφικές µηχανές που χρησιµοποιούσαν ειδικό µηχανισµό φωτοφράκτη (κάτι σαν κουρτίνα µεταλλική ή πάνινη) που ανοιγόκλεινε και έφραζε ή επέτρεπε να περάσει φως στο φιλµ που ήταν πίσω του. Συµβατικά αναφέρεται ο µηχανισµός της ταχύτητας σε αυτό το σηµείο, καθώς αυτός δεν ανήκει, στην πραγµατικότητα, στο οπτικό σύστηµα αλλά στο σύστηµα του αισθητήρα: οι ψηφιακές βιντεοκάµερες δεν έχουν πραγµατικό φωτοφράκτη, αλλά ηλεκτρονικό φωτοφράκτη : µια εντολή τύπου On-Off που ενεργοποιεί για κάποιο χρόνο τα πίξελ του αισθητήρα, ώστε να µετατρέψουν σε ηλεκτρικό φορτίο το φως που µπαίνει από το φακό ή τα αφήνει ανενεργά. 21 Οι πρώτες κάµερες (στο σύστηµα PAL), ειδικά οι φορητές, είχαν σταθερή ταχύτητα (κατ αναλογία µε τις κινηµατογραφικές µηχανές που επίσης είχαν σταθερή ταχύτητα στο 1/250 του δευτερολέπτου) στο 1/50 του δευτερολέπτου. Αργότερα, και οι βιντεοκάµερες απόκτησαν και αυτές µεταβλητή ταχύτητα από 1/50 ως 1/16000 του δευτερολέπτου. Αρκετές κάµερες προσφέρουν ταχύτητες λιγότερο από 1/50 του δευτερολέπτου, η τελική εικόνα, όµως, είναι κάπως ιδιαίτερη (θολή και σπασµένη ) καθώς στο σύστηµα Pal κάθε δευτερόλεπτο εµπεριέχει 50 πεδία και 25 διαφορετικά καρέ/ πληροφορίες (περισσότερα βλ. κεφ. Β1). 17

18 Α.5 ΣΚΟΠΕΥΤΡΟ ΚΑΙ LCD ΟΘΟΝΗ Ό, τι βλέπει ο φακός, µπορεί να το δει ο χειριστής της κάµερας µέσα από το σκόπευτρο (viewfinder). Μια εναλλακτική όµορφη λέξη που χρησιµοποιείται συχνά στα ελληνικά είναι εικονοσκόπιο, παλιότερα ήταν δηµοφιλής και η γαλλική λέξη βιζέρ (viseur). Πρόκειται για ένα µηχανισµό, που σήµερα είναι σχεδόν παντού ηλεκτρονικό, οποίος λαµβάνει σήµα και προβάλλει σε µια οθόνη ό, τι βλέπει ο φακός, όπως το έχει συλλάβει ο αισθητήρας και το έχει επεξεργαστεί ο σχετικός µηχανισµός (βλ. κεφ. Α7). Στις ερασιτεχνικές καµκόρντερ και σε αρκετές επαγγελµατικές, τα σκόπευτρα είναι δύο: το προσοφθάλµιο που εφαρµόζει γύρω από το µάτι µε πλαστικό ή λαστιχένιο επιστόµιο, και η LCD οθόνη στην αριστερή πλευρά της κάµερας που επιτρέπει την εξ αποστάσεως σκόπευση. Και τα δύο σκόπευτρα παίρνουν την ίδια εικόνα που πάει για εγγραφή και την προβάλλουν χωρίς να κόβουν τα άκρα, µε ελάχιστες εξαιρέσεις. Εκτός από µερικά επαγγελµατικά µοντέλα, στις περισσότερες κάµερες όταν λειτουργεί το ένα σκόπτευτρο δεν λειτουργεί το άλλο, για λόγους οικονοµίας της µπαταρίας. Και τα δύο σκόπευτρα έχουν δυνατότητες κάποιων ρυθµίσεων: το µεν προσοφθάλµιο έχει δυνατότητα προσαρµογής της γωνίας και της θέσης του (εκτός από την περίπτωση των πολυ φτηνών ερασιτεχνικών καµερών). Επίσης, υπάρχει δυνατότητα ρύθµισης της διόπτρας µέσα από την οποία το µάτι βλέπει την εικόνα και έτσι, επιτρέπει την προσαρµογή στη µυωπία του χειριστή αλλα και στην απόσταση του µατιού από την οθόνη. Η LCD οθόνη έχει δυνατότητα ρύθµισης τουλαχιστον της φωτεινότητας της (στα ερασιτεχνικά µοντέλα) ώστε να µπορεί να χρησιµοποιηθεί κάτω από λιγότερο ή περισσότερο φως. Στα επαγγελµατικά µοντέλα ελέγχεται επιπλέον το κοντράστ και η εµφάνιση της περιοχής σύνθεσης (αν είναι σε φορµά 4Χ3 ή 16Χ9) αλλά και βοηθηµάτων όπως το πίκιν (peaking) που τονίζει τη λεπτοµέρεια και τα περιγράµµατα. ΤΟ ΠΡΟΣΟΦΘΑΛΜΙΟ Σε αρκετές επαγγελµατικές καµκόρντερ τα προσοφθάλµια είναι οθόνες περίπου 1/2 ίντσας, έχουν δυνατότητα εναλλαγής και βασίζονται στην τεχνολογία CRT (καθοδικού σωλήνα) που είχαν οι κλασικές τηλεοράσεις, γι αυτό και είναι ασπρόµαυρα. Έχουν εξαιρετική ευκρίνεια που φτάνει και τις 500 γραµµές ανάλυσης, εξασφαλίζοντας ευκολότερη εστίαση. Έχουν πλήρη ρύθµιση φωτεινότητας και κοντράστ, ώστε να 18

19 µπορούν να προσαρµοστούν σε συνθήκες εικόνας µε λαµπρό φως ή µε πολλά µαύρα µέρη (που πρέπει να φαίνονται µαύρα και όχι γκρίζα µέσα από αυτό). 22 Παρόµοιας τεχνολογίας, αλλά πολύ µεγαλύτερων διαστάσεων είναι και τα µόνιτορ που χρησιµοποιουνται ως εικονοσκόπια στις κάµερες των τηλεοπτικών στούντιο. Ως πριν λίγα χρόνια ήταν αποκλειστικά ασπρόµαυρα τεχνολογίας CRT, εξαιρετικής ευκρίνειας και µεγέθους διαγωνίου ως και 7 ίντσες. Σήµερα, σε µερικά στούντιο χρησιµοποιούνται ενίοτε και έγχρωµα LCD µόνιτορ αναλόγων προδιαγραφών. Γενικά, η τεχνολογία LCD (Liquid Crystal Display) έδωσε λύση στο θέµα του χρώµατος όπου χρειαζόταν. Τα προσοφθάλµια, µε τη βοήθεια ενός φίλτρου, µπορούν να δώσουν πληροφορία χρώµατος, και επίσης, χροιάς και κορεσµού, (οι οποίες στα επαγγελµατικά προσοφθάλµια είναι ρυθµιζόµενες). Ωστόσο, η διαφορά στη ρύθµιση του κοντράστ και των χρωµάτων του σκόπευτρου και της πραγµατικής εικόνας που στέλνει ο αισθητήρας µπορεί να δηµιουργήσει προβλήµατα στην περίπτωση που ο εικονολήπτης βασίζεται σε αυτό για να βρει την ισορροπία λευκού. Τα LCD έγχρωµα προσοφθάλµια στις καµκόρντερ έχουν ευκρίνεια που συνήθως δύσκολα ξεπερνάει τις 200 γραµµές ανάλυσης, λόγω πολύ µικρού µεγέθους, προκαλώντας αναπόφευκτες δυσκολίες στην εστίαση. υστυχώς, όλα τα ερασιτεχνικά προσοφθάλµια είναι πλέον µόνο µικρές έγχρωµες LCD οθόνες. ΤΟ ΠΛΑΙΝΟ ΣΚΟΠΕΥΤΡΟ Αρκετά από τα προβλήµατα των προσοφθάλµιων λύνονται µε τη χρήση καλών LCD οθονών στο πλάι της κάµερας που φτανουν σε µέγεθος 2,5-3,5 ίντσες (µήκος διαγωνίου) και διαθέτουν ανάλυση εκατοντάδων χιλιάδων πίξελ. Η ιδανική επιλογή είναι ασπρόµαυρο προσοφθάλµιο και έγχρωµη LCD οθόνη στο πλάι. Σε τελευταία ανάλυση, το χρώµα δίνει πλήρη ρεαλισµό στην εικόνα και επιτρέπει την καλυτερη σύνθεση ενώ το ασπρόµαυρο επιτρέπει την ευκολότερη εστίαση. Επιπλέον, αυτές οι οθόνες στο πλάι είναι εξαιρετικά χρήσιµες γιατί επιτρέπουν στο χειριστή να αποµακρύνει την κάµερα από το µάτι του, να υιοθετεί ιδιαίτερες γωνίες λήψης (π.χ. λήψη από το δάπεδο) και να χρησιµοποιεί πολύ πιο άνετα και αποτελεσµατικά το σώµα του ως µηχανισµό στήριξης της κάµερας. Οι περισσότερες από αυτές τις οθόνες καθίστανται άχρηστες κάτω από το δυνατό ηλιακό φως, έστω κι αν 19

20 έχουν δυνατότητα ρύθµισης της φωτεινότητας τους. Σε αυτές τις περιπτώσεις η χρήση του προσοφθάλµιου είναι αναπόφευκτη. Επίσης, οι µεγάλες LCD οθόνες είναι χρήσιµες για την ανάγνωση του µενού και των εντολών του, καθώς και για µια σειρά άλλα στοιχεία, όπως ο χρονοκώδικας, το υπόλοιπ της κα σετας, οι ενεργοποιηµένες εντολές κλπ Tόσο η ξεχωριστή LCD οθόνη όσο και το σκόπευτρο δίνουν µε απόλυτη ακρίβεια το χώρο που βλέπει ο φακός, αλλά προσφέρουν σχετική πληροφόρηση ως προς το φωτισµό, τις σκιές και τους τόνους της τελικής εικόνας, γιατί η ανάλυση εικόνας που προσφέρουν είναι πολύ χαµηλότερη από αυτή του αισθητήρα και της τελικής εικόνας. Π.χ. κάτι που φαίνεται υποφωτισµένο ( µαύρο ) στην οθόνη, µπορεί να έχει καταγραφεί αρκετά καλά στην τελική εικόνα. Επιπλέον, λόγω του µικρού µεγέθους της LCD οθόνης και του σκοπεύτρου, είναι πιθανό να µη διακρίνονται τα µικρά αντικείµενα και λεπτοµέρειες της τελικής εικόνας. Γενικά απαιτείται πλήρης ρύθµιση των σκοπεύτρων µε χρήση των µπαρών για τα χρώµατα και µε διάφορα τεστ πριν από τη λήψη. 23 Α.6 Ο AΙΣΘΗΤΗΡΑΣ Με βάση τις βασικές αρχές λειτουργίας του ανθρώπινου µατιού που εφαρµόστηκαν και στο σκοτεινό θάλαµο, ο φακός συγκεντρώνει το φως που ανακλάται στο χώρο από τα αντικείµενα που βρίσκονται µπροστά του και το διοχετεύει στην επιφάνεια που βρίσκεται ακριβώς πίσω του προκειµένου να µετατραπεί σε ηλεκτρική τάση. Αυτή η επιφάνεια µέσα στη βιντεοκάµερα είναι ο αισθητήρας εικόνας (image sensor), ένα ηλεκτρονικό κύκλωµα (chip) αποτελούµενο από χιλιάδες ή εκατοµµύρια φωτοευαίσθητα στοιχεία φτιαγµένα από πυρίτιο, που συµβατικά ονοµάζονται εικονοστοιχεία (pix-els - από τα αρχικά των λέξεων Pi-cture El-ement), τα οποία αισθάνονται το φως και µετατρέπουν την πληροφορία του φωτός που παίρνουν σε ηλεκτρικό σήµα. Τα φωτόνια εισέρχονται στα πίξελ και παράγουν ενέργεια για να απελευθερωθούν ηλεκτρόνια (ηλεκτρικό φορτίο). Όσο περισσότερο φως χωράει στο (µεγάλο) πίξελ, τόσο περισσότερα τα ηλεκτρόνια.στη συνέχεια, κάθε ένα από τα πίξελ µετατρέπει το ηλεκτρικό φορτίο σε ηλεκτρικό σήµα (τάση). 20

21 Ένας αισθητήρας µπορεί να προσδιοριστεί και να ταξινοµηθεί µε βάση τέσσερα στοιχεία: 1) τον τρόπο επεξεργασίας 2) το µέγεθος 3) την αναλογία των πλευρών του 4) τον αριθµό των πίξελ Άλλα στοιχεία που χαρακτηρίζουν τους αισθητήρες αλλά σπάνια γίνονται ευρύτερα γνωστά και, γι αυτό δύσκολα δηµιουργούν κατηγορίες, είναι το µέγεθος του κάθε pixel (όσο πιο χοντρά, τόσο καλύτερη η σύλληψη του φωτός και λιγότερος ο θόρυβος ) και η φωτοαποδοτικότητα σε σχέση µε τη σχεδίαση, δηλαδή το ποσοστό της φωτεινής ενέργειας που αξιοποιείται από τον αισθητήρα. 24 Στην πραγµατικότητα, η καλή απόδοση του αισθητήρα δεν είναι, όπως συχνά πιστεύεται, ούτε απλώς το µέγεθος του, ούτε ο αριθµός των πίξελ, αλλά ένας συνδυασµός των προαναφερόµενων παραγόντων: του τρόπου επεξεργασίας και του µεγέθους του σε σχέση µε το µεγέθος των πίξελ, µε τον αριθµό τους και την φωτοαποδοτικότητα τους. Α.6.1. ΧΡΩΜΑΤΙΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ Η καταγραφή του χρώµατος εξασφαλίζεται µε δύο µεθόδους: µε τη χρήση τριών αισθητήρων, ενός για κάθε χρώµα. Ή µε τη χρήση ενός αισθητήρα και ενός φίλτρου που διυλίζει το φως σε πράσινο-κόκκινο-µπλε και το στέλνει στα πίξελ. Στις κάµερες µε τρεις αισθητήρες, ο κάθε αισθητήρας αφορά σε ένα ξεχωριστό βασικό χρώµα. Μπρoστά από τoυς τρεις αισθητήρες και ακριβώς πίσω από το φακό υπάρχει ένα πρίσµα (beam splitter) που διαχωρίζει το φως στα τρια βασικά χρώµατα (κόκκινο, πράσινο, µπλε) και στέλνει το καθένα σε ένα από τους τρεις αισθητήρες. Έτσι, ο κάθε αισθητήρας αξιοποιεί πλήρως όλα του τα πίξελ για το συγκεκριµένο χρώµα και η απόδοση των χρωµατικών τόνων είναι όσο γίνεται καλύτερη. 25 Στις κάµερες µε ένα αισθητήρα, τοποθετείται ένα χρωµατιστό φίλτρο τύπου ψηφιδωτού µπροστά από τον αισθητήρα. Η πιο συνηθισµένη µέθοδος/ φίλτρο πήρε το όνοµα της από τον τεχνικό της Kodak, τον Bryce Bayer, που την εφηύρε το 1976, και 21

22 χρησιµοποιείται τόσο σε αισθητήρες τύπου CMOS, όσο και CCD. Κάθε χρωµατιστή ψηφίδα του φίλτρου της µεθόδου Bayer βρίσκεται ακριβώς πάνω από ένα πίξελ και αφήνει να περάσει µόνο το χρώµα της, κόκκινο, πράσινο, µπλε. Όµως η διάταξη των χρωµάτων δεν είναι στη σειρά κόκκινο-πράσινο-µπλε, αλλά ανα δύο χρώµατα σε ολόκληρη τη σειρά: µόνο πράσινο-κόκκινο στην πρώτη σειρά, µόνο πράσινο-µπλε στη δεύτερη κ.οκ. Με αυτό τον τρόπο, οι πληροφορίες από το πράσινο είναι διπλάσιες από τα άλλα χρώµατα γιατί το ανθρώπινο µάτι είναι πιο ευαίσθητο στο πράσινο και µπορεί να πάρει πληροφορίες µε µεγαλύτερη oξύτητα και ακρίβεια µέσα από αυτό το χρώµα. 26 Kατά κάποιο τρόπο, το πράσινο κανάλι µπορεί να θεωρηθεί το κανάλι της φωτεινότητας, επίσης. Η τελική πληροφορία χρώµατος σχηµατίζεται έτσι από τετραµελείς οµάδες πίξελ µε ένα κόκκινο, ένα µπλε και δύο πράσινα. Επίσης, είναι αξιοσηµείωτο ότι κανένα από τα χρώµατα δεν καλύπτει όλο τον αισθητήρα. Το κόκκινο και το µπλε καλύπτουν µόνο το 1/4 και το πράσινο το 1/2 και χρειάζεται τεχνική τύπου ιντερπολέισον (interpolation- (τεχνητός πολλαπλασιασµος της πληροφορίας µε βάση τα δεδοµένα) προκειµένου να καλυφθεί όλη η εικόνα µε χρωµατική πληροφορία. Βελτιώσεις ή παραλλαγές της µεθόδου Bayer εµφανίζονται συνεχώς (όπως για παράδειγµα, η µέθοδος ClearVid της Sony που αναπτύσσει τις ψηφίδες µε τη µορφή ρόµβου, δίνει κλίση 45 µοιρών σε κάθε πίξελ και έχει αναλογία 6:1:1 στα δείγµατα των τριών χρωµάτων (πράσινο, κοκκινο, µπλε). 27 Σε κάθε περίπτωση είναι φανερό ότι οι κάµερες µε ένα αισθητήρα και λίγα πίξελ έχουν σοβαρά προβλήµατα καταγραφής της χρωµατικής πληροφορίας συγκριτικά µε τις κάµερες µε τους τρεις αισθητήρες. H συνολική δυναµική απόδοση (dynamic range) ενός αισθητήρα εξαρτάται από την ευαισθησία του στο φως, από την ύπαρξη smear και από τη σχέση σήµατος προς θόρυβο. 28 Α.6. 2 ΤΟ SMEAR To σµέρ (smear - αµετάφραστο στα ελληνικά) είναι το σφάλµα που παρουσίαζεται στην εικόνα όταν υπερβολικά πολύ φως χτυπαει τον αισθητήρα. Εµφανίζεται κυρίως στους µικρούς αισθητήρες τύπου CCD. Το υπερβολικό φως σε ένα σηµείο υπερφορτώνει τα πίξελ του αισθητήρα σε αυτό το σηµείο και, λόγω του τρόπου λειτουργίας των CCD, τα 22

23 κάνει να µεταφέρουν ηλεκτρικό φορτίο και στα πλαϊνά πίξελ που επίσης υπερφορτώνονται. Το αποτέλεσµα πάνω στην οθόνη είναι µια λευκή κάθετη γραµµή πανω και κάτω από την εξαιρετικά φωτεινή περιοχή. Αυτονόητα, οι µεγαλυτεροι αισθητήρες µε τα µεγαλύτερα πίξελ µπορούν να αντέξουν περισσότερο φως. Το φιανόµενο δεν εµφανίζεται στους αισθητήρες CMOS λόγω διαφορετικής λειτουργίας τους (βλ. κεφ Α.6.5). H αντίσταση στο σµερ µετριέται µε αρνητικά ντεσιµπέλ. Όσο λιγότερο το επίπεδο, τόσο λιγότερο είναι επιρρεπής η κάµερα στο smear (κάµερα µε smear 100 είναι καλυτερη από καµερα µε 90). 29 A.6. 3 ΤΡΟΠΟΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ Aπό την εποχή της εφεύρεσης τους το 1969 (και της καθιέρωσής τους το 1975) 30 ως το 2005, ο αισθητήρας στις βιντεοκάµερες είναι κατά βάση ένα ή περισσότερα CCD (Σι-Σι- Ντι- αρχικά των λέξεων Charge-Coupled Device µηχανισµός ζεύξης φορτίου ). Από το 2005 άρχισαν να εµφανίζονται συχνότερα και στις βιντεοκάµερες -µετά τις φωτογραφικές µηχανές- αισθητήρες βασισµένοι στην τεχνολογία CMos (CMOS-αρχικά των Complimentary Metal Oxide semiconductor), αντικαθιστώντας την τεχνολογία CCD. Το CMΟS είναι µια διαφορετική τεχνολογία που κάνει µε διαφορετικό τρόπο τη σύλληψη και µετατροπή του φωτός, και που πολύ πρόσφατα έγινε εφικτή η αξιοποίηση της στη µαζική παραγωγή. Σχετικά µε το αν είναι καλύτερη ή χειρότερη τεχνολογία από το CCD, οι απόψεις διίστανται. Και οι δύο τεχνολογίες κάνουν την ίδια εργασία, δηλαδή µετατροπή φωτός σε ηλεκτρικό σήµα. Όµως, τα πίξελ στα CCD λειτουργούν µε βάση τη σύζευξη των πυκνωτών τους σε ένα εξωτερικό κύκλωµα, τη µεταφορά του ηλεκτρικού φορτίου του κάθε πίξελ σε γειτονικό πυκνωτή και την συνολική έξοδο του σήµατος σε αναλογική µορφή. Από την άλλη, τα πίξελ στα CMOS λειτουργούν το καθένα µε το δικό του ενισχυτή και σχεδόν αυτόνοµα. Ο αισθητήρας ενσωµατώνει µια σειρά από άλλα περιφεριακά κυκλώµατα που καταλαµβάνουν ένα πολύ µεγάλο χώρο, περιορίζοντας το χώρο για τα πίξελ και µεγαλώνοντας το συνολικό όγκο που καταλαµβάνει. Το σήµα εξόδου, όµως, από το CMOS έχει ψηφιακή µορφή και, έτσι, ο επεξεργαστής σήµατος δε 23

24 χρειάζεται να είναι ακριβώς από πίσω από τον αισθητήρα (όπως στο CCD), κάτι που δίνει µεγάλα περιθώρια στους σχεδιαστές των µικρών καµερών. 31 Στην πράξη, τα CMOS σε σχέση µε τα CCD έχουν σοβαρότερο πρόβληµα θορύβου (που λύνεται µε περίπλοκες επεξεργασίες) και λιγότερη ευαισθησία. Aπό την άλλη, τα CMOS απαιτούν πολύ λιγότερη ισχύ (και µπαταρία) για τη λειτουργία τους, κάνουν πολύ γρήγορη επεξεργασία της πληροφορίας και έχουν χαµηλότερο κατασκευαστικό κόστος, καθώς είναι πιο εύκολο να κατασκευαστούν από τα υπάρχοντα εργοστάσια εξαρτηµάτων Η/Υ και να ελέγξουν τα ελαττωµατικά πίξελ τους. 32 Τέλος, όπως υποστηρίζει και η Sony, στα CMOS εξαφανίζεται το φαινόµενο του smear, έστω και αν τα πίξελ είναι µικρά, λόγω των χαρακτηριστικών της συγκεκριµένης τεχνολογίας. 33 Υπάρχουν τα ακόλουθα είδη αισθητήρων CCD που χρησιµοποιούνται στις κάµερες: 34 Οι ΙΤ (Ιnterline Transfer), οι πιο συνηθισµένοι στις ερασιτεχνικές βιντεοκάµερες, φτηνοί και συγκριτικά ευάλωτοι σε σφάλµατα, µεταφέρουν πληροφορία από το ένα πίξελ στο άλλο και, µετά, γραµµή γραµµή προς το κοµβικό σηµείο. οι ΑΙΤ (Advanced Interline Transfer) είναι τελευταίας τεχνολογίας κι εξαιρετικής ποιότητας αισθητήρες που χρησιµοποιούνται σε επαγγελµατικές κάµερες χωρίς τα προβλήµατα των ΙΤ Οι FT (Frame Transfer) πιο σπάνιοι και µε ιδιαίτερα καλή απόδοση στο λίγο φως µεταφέρουν την πληροφορία σ ένα τµήµα αποθήκευσης καλυµµένο από αδιαφανή µεµβράνη, το οποίο έχει το ίδιο µέγεθος µε το φωτοευαίσθητο τµήµα απεικόνισης και µετά όλη µαζί την πληροφορία προς επεξεργσία. Οι FIT (Frame Interline Transfer) πολύ καλοί και επαγγελµατικοί, µε κάποια µικρά σφάλµατα στις λήψεις κινούµενων αντικειµένων Οι ΗΑD και οι παραλλαγές τους, oι HyperHAD και οι PowerHAD, οι καλύτεροι και ακριβότεροι µε ελάχιστα λάθη και πολύ µεγάλη ευαισθησία στο φως 24

25 Α.6.4. ΤΟ ΜΕΓΕΘΟΣ ΤΟΥ ΑΙΣΘΗΤΗΡΑ Το µέγεθος του αισθητήρα είναι αυτονόητα ένα σηµαντικό στοιχείο, καθώς προσδιορίζει το µέγεθος της επιφάνειας πάνω στην οποία τοποθετούνται µεγαλύτερα ή µικρότερα, περισσότερα. ή λιγότερα πίξελ που συλλαµβάνουν µε συγκεκριµένη ευαισθησία το φως και παρουσιάζουν συγκεκριµένη δυναµική απόκριση. Ωστόσο, είναι προφανές ότι το µικρό µέγεθος των καµκόρντερ, ιδίως των ερασιτεχνικών, απαιτεί σχεδιασµό µικρών αισθητήρων και µικρών σε µέγεθος φακών µπροστά τους. Αντίθετα, στις επαγγελµατικές κάµερες δεν υπάρχουν τέτοιες δεσµεύσεις και η επιλογή του µεγέθους του αισθητήρα µοιάζει ζήτηµα του τοµέα µάρκετιν. Το µέγεθος του αισθητήρα προσδιορίζεται από το µήκος της διαγωνίου του και µετριέται σε ίντσες. Ωστόσο, αν και µαθηµατικά η ίντσα είναι 25,4 χιλιοστά, σε όλα τα εγχειρίδια των καµερών που µετρούν το ακριβές µέγεθος του αισθητήρα σε χιλιοστά υπάρχουν διάφορετικοί αριθµοί: για παράδειγµα, οι κάµερες της Sony µε αισθητήρα 1 /5 ίντσας έχουν διαγώνιο 3,6 χιλ. (αντί για 5,08). 35 Οι κάµερες 1/3 ίντσας έχουν διαγώνιο περίπου 6 χιλ. (αντί για 8,46). Η ακριβής γνώση της διαγωνίου του αισθητήρα και της διαγωνίου της περιοχής που χρησιµοποιείται για το συγκεκριµένο κάδρο (αναλογιών 16:9 ή 4:3) έχει διάφορα πρακτικά αποτελέσµατα µεταξύ των οποίων, όπως έχει προαναφερθεί, να προσδιορίζει το εστιακό µήκος του φακού που, µπροστά από τον συγκεκριµένο αισθητήρα, βλέπει νορµάλ, σα το πεδίο όρασης ενός ανθρώπινου µατιού. Αυτό το παράδοξο στα αριθµητικά µεγέθη, ξεκιναέι, σύµφωνα µε την επικρατέστερη άποψη, 36 από την εποχή της τηλεόρασης καθοδικού σωλήνα στη δεκαετία του 50, όταν οι τεχνικοί µέτραγαν την εξωτερική διάµετρο του σωλήνα σε ίντσες (που τυπικά ήταν 1/ 3 της ίντσας, 2/3 της ίντσας κλπ.) ενώ η ωφέλιµη περιοχή για την εικόνα ήταν µια εσωτερική περιοχή, µεγέθους περίπου 2/3 της συνολικής περιοχής. Αυτή η πρακτική, δηλαδή να υπολογίζονται ως χρηστικά περίπου τα 2/3 της σχεδιασµένης περιοχής, συνεχίζεται ως τις µέρες µας µε τους αισθητήρες. Η ακριβής έκφραση, που όµως σπάνια χρησιµοποιείται ολόκληρη, είναι ότι οι αισθητήρες των καµερών είναι τύπου 1/5, τύπου 1/3 ίντσας κλπ. που αντιστοιχεί περίπου στα 2/3 του µαθηµατικού µήκους της ίντσας. Συνήθως, χάριν συντοµίας, η λέξη τύπου παραλείπεται. 25