Cámara FireWire

Las cámaras FireWire utilizan el estándar de bus IEEE 1394 para la transmisión de datos de audio y video y datos de control. FireWire es la marca registrada de Apple para el estándar IEEE 1394. Cámaras FireWire están disponibles en forma de cámaras, videocámaras y cámaras y son capaces de transmitir datos de imagen y datos de audio. Las cámaras particulares se utilizan en los campos de la industria, la medicina, la astronomía, la microscopía y la ciencia. Estas cámaras no pueden transmitir datos de audio.

La estructura fundamental de las cámaras FireWire se basa en los siguientes seis módulos: las cámaras FireWire se basan en chips CCD o CMOS. Su área fotosensible e incluso los píxeles individuales son muy pequeños. En cuanto a las cámaras con óptica integrada, ciertamente consideramos que la óptica es adecuada para estos chips. Especialmente en el campo de la fotografía profesional y semiprofesional, pero también en el campo de las cámaras especiales, se utilizan a menudo lentes intercambiables. En estos casos, un especialista en sistemas tendrá que armonizar entre sí, la óptica, el chip y la aplicación (Ver integración del sistema). Las ópticas intercambiables pueden ser lentes normales, pero también microscopios, endoscopios, telescopios, etc. Con la excepción de los acoplamientos C y CS estándar, los acoplamientos de lentes intercambiables son patentados. Debido a que las funciones de las cámaras FireWire se basan en señales eléctricas, el módulo de "detección de señal" convierte tanto la luz incidente como el sonido incidente en electrones. En el caso de la luz, esta transformación se realiza mediante un chip CCD o CMOS. En cuanto al sonido, la transformación se llevará a cabo a través de un micrófono. La primera fase de la digitalización de imágenes será el resultado de la reconstrucción realizada por los chips CCD y CMOS. Descomponen la imagen en píxeles. Si un píxel acumula tantos fotones, entonces se creará un alto voltaje. Si se trata de unos pocos fotones en su lugar, el voltaje permanecerá bajo. El "voltaje" es un valor analógico. Para ello, en la segunda fase de digitalización, un convertidor A / D lo convertirá en un valor digital. Ahora la imagen digital raw está disponible. Para el sonido será el micrófono para convertirlo en Voltaje. Un convertidor A / D convertirá los valores analógicos en valores digitales. Para representar los colores hay un filtro de color colocado antes del chip CCD o CMOS. Dependiendo de los cambios de color del píxel, se convierte en rojo, verde o azul. Por esta razón, el filtro se llama filtro mosaico o, según el nombre de su inventor, filtro Bayer. A partir de esta imagen digital raw, el módulo "signal processing" crea una imagen que satisface las necesidades estéticas. Lo mismo se aplica a los datos de audio. Finalmente, el módulo comprime los datos de imagen y audio, haciéndolos disponibles, en el caso de una videocámara, como un flujo de datos DV. En el caso de una cámara, pone a disposición las imágenes individuales y, si están disponibles, los comentarios verbales en forma de archivos. Los sectores de la industria, la medicina, la astronomía, la microscopía y la ciencia a menudo utilizan cámaras monocromáticas especiales sin micrófono. A continuación, recibirá la imagen digital raw, renunciando a cualquier señal de sonido. Incluso ciertas versiones de cámaras a color ofrecen solo la imagen digital raw. Se llaman cámaras "ColorRAW" o cámara "Bayer" . Estas variantes también existen en forma de cámaras utilizadas por fotógrafos profesionales. Las cámaras semiprofesionales ofrecen en gran medida el modo RAW como opción. El procesamiento de imágenes digitales raw se lleva a cabo en el ordenador, fuera de la cámara. Por lo tanto, se pueden tratar de acuerdo con las necesidades del momento. Los tres primeros módulos forman parte de cada cámara y cámara digital. La interfaz es el módulo que cuenta con una cámara o cámara FireWire. Se basa en el estándar IEEE 1394 del Instituto de Ingenieros Eléctricos y electrónicos de la organización. Este estándar define un bus: también permite el uso simultáneo de hasta 63 dispositivos diferentes (cámaras, cámaras, escáneres, grabadoras de video, discos duros, dispositivos DVD, etc.). Otros estándares describen el comportamiento de estos dispositivos. Se llaman protocolos. Las cámaras FireWire y las cámaras utilizan en gran medida uno de los siguientes protocolos: los dispositivos que utilizan el mismo protocolo pueden comunicarse directamente entre sí. Un ejemplo típico es conectar una cámara de vídeo a una grabadora de vídeo. Así que a diferencia del bus USB, no es necesario usar una computadora para administrar dispositivos FireWire. Si todavía utiliza un ordenador, debe ser compatible con los protocolos de los dispositivos con los que desea comunicarse (consulte Integración del sistema). El módulo "control" define la interacción entre módulos individuales. El usuario puede influir en el control a través de: .

Las cámaras profesionales y semiprofesionales y especialmente los respaldos digitales a menudo ofrecen interfaces FireWire para transferir datos de imagen y controlar la cámara. El protocolo SBP - 2 se utiliza para transferir datos de imagen. De esta manera, la cámara actúa como un disco duro externo y permite intercambiar archivos de imagen con un ordenador (véase intercambio de datos a través de un ordenador). Para aumentar la eficiencia del trabajo en un estudio fotográfico, las cámaras o los respaldos digitales se pueden controlar a través del bus FireWire. Por lo general, sin embargo, los fabricantes de cámaras no publican los protocolos utilizados para el control. Para ello, puede controlar una cámara solo con el software especial del fabricante de la cámara. Este software está disponible en gran medida para computadoras Macintosh y Windows.

El bus FireWire está muy extendido en cámaras de alta calidad, mientras que en videocámaras también lo encontramos en modelos para principiantes. Las cámaras se basan en gran medida en el protocolo AV/C). Define tanto el flujo de datos de audio y video, como el control de la cámara. La mayoría de las cámaras permiten, a través del bus FireWire (" DVout ") , solo la salida de datos de audio y video. Algunas cámaras, sin embargo, también permiten la grabación (" DVout / DVin ") . Las cámaras de Video intercambian datos con grabadoras de video y / o computadoras.

En los campos de la industria, la medicina, la astronomía, la microscopía y la ciencia, las cámaras FireWire se utilizan a menudo que no son con fines estéticos, sino con fines analíticos. Transmiten datos de imagen sin compresión y sin audio. Estas cámaras se basan tanto en el protocolo DCAM estándar (IIDC) como en protocolos propietarios. Debido a su alcance, las cámaras especiales se distinguen considerablemente de las cámaras y videocámaras en los siguientes puntos: se deduce de esto que las cámaras especiales se construyen más simplemente que las cámaras y videocámaras. Pero el uso aislado de estas cámaras es inútil. Son, al igual que otros sensores, solo componentes de un sistema más complejo (ver integración del sistema).

Las cámaras FireWire, videocámaras y cámaras pueden intercambiar datos entre dispositivos FireWire, siempre y cuando ambos dispositivos utilicen el mismo protocolo (consulte interfaz). Los datos que se pueden intercambiar son los siguientes: si la cámara, videocámara o cámara FireWire debe comunicarse con un ordenador, este ordenador debe proporcionar una interfaz FireWire y utilizar el protocolo de la cámara, videocámara o cámara. Una vez, estos sistemas estaban dominados por resoluciones propietarias. Algunos especialistas ofrecieron tarjetas de interfaz y controladores, a los que el software de aplicación accedió directamente. De esta manera el software de aplicación era responsable del protocolo. Dado que esta solución utiliza recursos computacionales de manera muy eficiente, todavía se encuentra hoy en día en el contexto de proyectos industriales especiales. Pero esto a menudo conduce a problemas de conexión con otros dispositivos FireWire, como discos duros. Los sistemas abiertos no tienen este inconveniente. Los sistemas abiertos se basan en el modelo de capas. El comportamiento de las capas individuales (ficha Interfaz, controladores de bajo nivel, controladores de alto nivel y API) sigue las directivas de los fabricantes de sistemas operativos. El software de la aplicación solo debe acceder a las API del sistema operativo, pero nunca debe acceder a ningún nivel por debajo de la API. En cuanto a las cámaras FireWire, el controlador de alto nivel es responsable del protocolo. El controlador de bajo nivel y la tarjeta de interfaz implementan las directivas del estándar IEEE 1394. La ventaja de este método es que la implementación del software de aplicación es simple e independiente del hardware y sus fabricantes. Especialmente en los sectores de cámaras y cámaras especiales hay formas mixtas de sistemas abiertos y propietarios. Es típico para estos casos que las tarjetas de interfaz y los controladores de bajo nivel sigan el estándar, mientras que los niveles más altos son propietarios. Lo que distingue a los sistemas abiertos es el uso de las API de los sistemas operativos y no de los fabricantes de hardware. Para Apple y Microsoft el tema "imagen y sonido" es de gran importancia. Esta es la razón por la que las API de Quicktime y DirectX son bien conocidas. Sin embargo, para una audiencia normal, estas API se reducen a la representación de audio y video. De hecho, estas son realmente API muy potentes que también son responsables de la adquisición de imágenes. Bajo Linux esta API se llama video4linux. Dado que es menos potente que la API QuickTime o DirectX, se han desarrollado otras API al mismo tiempo que video4linux: para facilitar la aplicación de video4linux y API dedicadas, se ha desarrollado la API unicap meta. Oculta todos los detalles a través de un sencillo modelo de programación.

Las cámaras, videocámaras y cámaras FireWire a menudo son solo una rueda dentada. Un especialista en sistemas también utiliza otros componentes para resolver un problema determinado. Hay dos formas principales de proceder: muchos aspectos de la integración del sistema son independientes del uso de una cámara, videocámara o cámara FireWire. Esto se aplica especialmente con respecto a la iluminación, que tiene una gran influencia en el resultado, tanto desde un punto de vista estético como desde un punto de vista analítico. Sin embargo, en el contexto del desarrollo de software de aplicación, hay una peculiaridad que es típica del bus FireWire: es la disponibilidad de protocolos estandarizados como AV/C, DCAM, IIDC y SBP - 2 (ver intercambio de datos con computadoras). Usando estos protocolos usando estos protocolos puede escribir software independientemente de una cámara, videocámara o cámara de un determinado fabricante. Si deja la implementación del protocolo al sistema operativo, dando acceso al software exclusivamente a la API del sistema operativo, la independencia del hardware se lleva al máximo. Si, por ejemplo, un software de aplicación utiliza la API "libdc1394" bajo Linux (ver integración del sistema), entonces será capaz de acceder a todas las cámaras FireWire que utilizan el protocolo DCAM (IIDC). El uso de la API "unicap" también permite acceder a otras fuentes de imagen, como los capturadores de fotogramas.

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