Современные технические средства обучения

Номинальное напряжение (ЭДС) одного элемента щелочного аккумулятора составляет 1,4...1,45 вольта; после заряда – 1,75...1,8 вольта, а в конце разряда  – 0,8...1,0 вольт. Нормальный ток заряда равен ¼ емкости аккумулятора при времени заряда 6 часов. Суточный саморазряд аккумулятора составляет ~1,5 % его энергоемкости. Коэффициент полезного действия ≈ 60 %.

Кислотные аккумуляторы по сравнению со щелочными обладают высокой удельной энергией и нагрузочной способностью, имеют меньшую стоимость. Наибольшее применение этот тип аккумуляторов получил для питания осветительной аппаратуры во время проведения съёмок при отсутствии источников переменного тока. Частые перезаряды и недозаряды вредно сказываются на кислотных аккумуляторах, вызывая разрушение активной массы пластин и преждевременный выход аккумуляторов из строя. Разряженный аккумулятор после применения необходимо сразу же зарядить, так как если хранить его в таком состоянии более суток, то он безвозвратно теряет часть своей энергоемкости. Если аккумулятор длительное время не использовался по назначению, то один раз в 3 месяца его надо подвергнуть тренировочному заряду.

Номинальное напряжение (ЭДС) одного элемента кислотного аккумулятора составляет 2,0 вольта, после заряда – 2,65...2,8 вольта, а в конце разряда – 1,7...1,8 вольта. Нормальный ток заряда равен 0,1 емкости аккумулятора при времени заряда 11–12 часов. Признак окончания заряда – аккумулятор «кипит», сильно нагреваясь. Суточный саморазряд аккумулятора составляет 1–2 % его энергоемкости. Коэффициент полезного действия ≈ 80 %.

 

Заряд аккумуляторов производят с помощью зарядного устройства, которое чаще всего совмещено с сетевым адаптером видеокамеры. Об окончании заряда следует судить по индикаторам адаптера. Если батарейный блок не использовался в течение длительного времени, то его заряд надо продолжать в течение 24 часов, даже после того, как индикация заряда на адаптере переменного тока погаснет.

При использовании аккумулятора по назначению индикация степени его разряда отображается на экране видоискателя камеры. Следует помнить, что частое использование функции трансфокации объектива увеличивает потребление мощности камерой от источника питания на 30...50 %.

После окончания  съёмок надо отсоединить батарейный блок от камеры и хранить его в  прохладном месте.

В последние годы ведущие  производители элементов питания  освоили выпуск аккумуляторов с  информационным дисплеем, на котором  отображается остаточный уровень энергоемкости аккумулятора. Аккумулятор обменивается информацией с видеокамерой. При этом на экране видоискателя камеры с точностью до минуты сообщается об оставшемся времени до окончания съёмки при текущем уровне заряда аккумулятора. При подключении аккумулятора к зарядному устройству на дисплее отображается информация о том, на сколько времени хватит энергии аккумулятора при полученном им уровне заряда.

 

Рабочий интервал температур большинства аккумуляторов находится в пределах от –20 до +50 °С. Однако при температурах ниже 0 и выше +40 °С энергоемкость аккумулятора уменьшается примерно в два раза по сравнению с энергоемкостью при температуре +20 °С. Лучше других переносят понижение температуры Li-ion аккумуляторные батареи.

Оптимальные условия  хранения аккумуляторов: температура +20 ˚С, относительная влажность 60 %.

Срок  службы аккумуляторов в условиях правильной эксплуатации составляет 2–3 года и допускает примерно 500 циклов заряд-разряд.

Аккумуляторы  следует использовать только по их прямому назначению. Для каждой модели видеокамеры применять только те аккумуляторы и адаптеры питания, которые рекомендованы для неё в руководстве по эксплуатации. Выбор других аккумуляторов или адаптеров питания может иметь опасные последствия.

При эксплуатации аккумуляторных батарей следует избегать ударов и механических воздействий, а также нагревания батарей свыше допустимых температур. Необходимо оберегать аккумулятор от коротких замыканий, что может привести к повреждению его или подключенной к нему камеры. Запрещается использовать неисправные, а также отслужившие свой срок аккумуляторы и адаптеры питания.

 

 

3.5. Цифровые  фотокамеры

 

 

Фотокамеры, наряду с видеокамерами, являются очень  удобным портативным средством  для фиксации кадров, которые представляют интерес для последующего использования в учебном процессе.

В настоящее время довольно широкое  распространение имеют плёночные  камеры с фиксацией кадров на цветную  фотоплёнку (жаргонно называемые «мыльницами»). Они не требуют особых навыков  в применении по назначению. Обработку плёнок и печать фотоснимков осуществляют сервисные пункты обслуживания фотолюбителей. При необходимости наиболее подходящие для учебного процесса фотоснимки могут с помощью сканера введены в память компьютера, обработаны в нём, а затем распечатаны на принтере или введены в обучающую программу.

Цифровые фотокамеры представляют собой новый шаг в современной  фотографии. Это техническое изделие, легко помещающееся на ладони, позволяет  фотографировать, записывать звуковые комментарии к каждому кадру, снимать небольшие видеофрагменты, выводить полученное изображение на встроенный жидкокристаллический дисплей.

По сравнению с обычными фотоаппаратами цифровые фотокамеры не требуют традиционного фотографического процесса обработки. Отснятые кадры  можно откорректировать, защитить от наложения новой записи, стереть, выборочно увеличить понравившийся фрагмент съёмки, создать картинку в картинке, переписать на компьютер, видеокассету или дискету, продемонстрировать на экране телевизора, распечатать на принтере и вклеить в фотоальбом. Всё перечисленное представляет неограниченные возможности для фотографа-художника, а в учебных заведениях – для повышения эффективности учебного процесса. Цифровая фотокамера является удобным средством в ходе проведения учебной практики, экскурсий, посещения выставок и музеев, в процессе презентаций, в деятельности преподавателя и просто делового человека. Она поможет сохранить впечатления о совместной работе, учебе, путешествиях, станет верным другом в семейной и личной жизни.

За цифровой фотографией большое будущее. В ближайшей перспективе следует ожидать быстрого совершенствования цифровых фотокамер, их ускоренного внедрения в состав ТСО и в повседневную жизнь наряду с уже известными средствами фото- и видеотехники. Улучшится качество печатных фотографий, формируемых с помощью персонального компьютера и выводимых на принтер, снизится стоимость цифровых фотоаппаратов. Наметилась явная тенденция к сближению функций цифровых видео- и фотокамер: активно развиваются возможности видеокамер по съёмке отдельных кадров, а у фотоаппаратов – по съёмке серий последовательных кадров.

 

Определяющие  характеристики для цифровых фотокамер

 

1.     Объем цифровой памяти (встроенной или сменной)

Практически все выпускаемые  сейчас фотокамеры имеют сменную карту цифровой памяти (флэш-модуль) ёмкостью от 16 Мбайт и более. Количество фиксируемых цифровых снимков зависит от ёмкости флэш-модуля и разрешающей способности ПЗС-матрицы фотокамеры.

П р и м е ч  а н и е. Появилась информация [16] о разработке фирмой Sanyo новой цифровой камеры, оснащенной съёмным магнитооптическим диском ёмкостью 730 Мб. На диске может храниться 12 000 фотографий или 2 часа видеозаписи с качеством S-VHS. Фактически такой аппарат представляет собой гибрид дисковой фотовидеокамеры.

При выборе цифровой фотокамеры желательно, чтобы в ней была предусмотрена  возможность поддержки 2–3 стандартов сменных карт памяти.

 

2. Разрешающая способность

Разрешающая способность  фотокамеры определяется количеством  пикселов ПЗС матрицы. Камера может записывать изображения с различными режимами качества:

– суперкачественный: обеспечивает разрешение 2048×1536 пикселов (стандарт QXGA) и более. Фотокамеры с разрешением свыше 1 млн. пикселов относятся к категории «мегапиксельных». В одной из моделей фотокамер фирмы Fujifilm достигнута разрешающая способность кадра 4048×3040 пикселов, что эквивалентно 12,3 млн. пикселов;

– качественный: предусматривает возможность проведения съёмки с разрешающей способностью 1600×1200 пикселов;

– стандартный: разрешающая способность 1280×960 пикселов (стандартная чёткость), что соответствует качеству компьютерного изображения или изображения, снятого профессиональной видеокамерой;

– экономичный: 640×480 пикселов. При съёмке в режиме пониженной чёткости общее количество экспонированных кадров существенно увеличивается.

 

3.     Количество статичных кадров

Зависит от ёмкости встроенной или присоединяемой флэш-памяти и  выбранной степени (качества) разрешения. Для большинства полупрофессиональных и любительских фотокамер в режиме стандартной чёткости количество кадров исчисляется несколькими десятками, в режиме высокой чёткости – 5–10, а в режиме низкой чёткости – до 100 и более.

 

4.     Глубина цвета

 В цифровой форме глубина цвета составляет, как правило, 24 бита, что соответствует 16,7 миллионам цветовых оттенков.

 

5.     Режим непрерывной съёмки и кратковременная видеосъёмка

Длительность непрерывной  съёмки или кратковременной видеосъёмки  зависит от наличия свободного объёма цифровой памяти камеры. Обычно это  непродолжительные сюжеты длительностью несколько десятков секунд, хотя, как указывалось ранее, появились гибриды фотовидеокамер с существенно большей продолжительностью записи видеосюжетов.

 

6.     Запись звука

Для звуковых комментариев к фотосъёмке чаще всего отводится  от 5 до 15 секунд на один кадр. Видеосъёмка сопровождается записью звука в течение всего времени съёмки. Некоторые модели видео- и фотокамер предусматривают также возможность их использования в качестве диктофона. При этом в модульную флэш-память аппарата можно записать не менее 6 часов звуковой информации.

П р и м е ч  а н и е. Запись звука и видеосъёмка  предусмотрены не у всех моделей  цифровых камер.

 

7.     Объектив фотокамеры

Требования к объективу  такие же, как и для обычных  фотоаппаратов. Фотокамера может иметь объектив с фиксированным фокусным расстоянием или вариообъектив (Zoom), то есть с возможностью оптического увеличения изображения. Наиболее распространены аппараты с оптическим увеличением от 3 до 10х (крат). Кроме оптического увеличения фотокамера может иметь функцию цифрового увеличения изображения, аналогично такой же функции, применяемой в видеокамерах.

 

8.     Диапазон выдержек

Номинальный диапазон выдержек фотокамеры может составлять от 16 до 1/10.000 секунды.

 

9.     Прочие возможности

 Ручная фокусировка, макросъемка, коррекция цвета, коррекция резкости тона – мягкий, средний, контрастный; регистрация даты и времени съёмки, фотовспышка, режим ночной съёмки, пульт дистанционного управления камерой и др.

 

10. Выходы фотокамеры

Камера имеет обычно видеовыход для подключения к телевизору или фотопринтеру, выход для подключения к персональному компьютеру, выход для наушников.

3.6. Видеомагнитофоны  и плейеры

 

 

Видеомагнитофоны в системе  технических средств обучения применяются  для записи и воспроизведения необходимой учебной информации. Информация фиксируется и хранится на видеокассетах или дисках. С видеомагнитофона учебная информация поступает для отображения на телевизор (монитор) или на видеопроектор.

 

 

3.6.1. Основные элементы видеомагнитофона

 

Видеомагнитофоны (ВМ) при записи информации преобразуют электрические сигналы изображения в магнитные, которые фиксируются на специальной ленте или диске. При воспроизведении записи они осуществляют обратное преобразование: от магнитного носителя в электрический сигнал с последующей подачей его на отображающее устройство – телевизор, монитор или видеопроектор.

Конструктивно магнитофон может быть совмещен с  видеокамерой, эта конструкция называется камкордером. Практически вся бытовая и профессиональная переносная съёмочная аппаратура выполнена в совмещённом варианте. Магнитофон также может быть конструктивно объединён в одном корпусе с телевизором; такую моноблочную конструкцию называют видеодвойкой.

Полный  ВМ оборудован тюнером – телевизионным приемным блоком. Наличие тюнера позволяет записывать с помощью ВМ одну из телевизионных программ и в то же время смотреть по телевизору другую программу. Кроме того, таймер в ВМ позволяет сделать запись заранее выбранных ТВ-программ в автоматическом режиме в отсутствие хозяина.

Видеоплейер (ВП), в отличие от ВМ, не имеет встроенного тюнера. Видеоплейер может быть «пишущим» или только воспроизводящим – «чистый» плейер. «Пишущий» ВП, кроме воспроизведения, позволяет делать запись с другого магнитофона или с низкочастотного выхода TV. При этом TV должен быть обязательно включён и настроен на заданную программу. «Чистый» плейер предназначен только для воспроизведения записанных видеокассет. Плейеры выполняют по упрощённым схемам, они имеют ограниченный набор сервисных функций.

Спектр электромагнитных сигналов, передающих изображение, значительно  сложнее и шире, чем спектр сигналов, применяемых при записи звука. Поэтому  для записи видео требуется значительный объём памяти носителя информации.

Ленточные видеомагнитофоны и плейеры для записи большого информационного потока нуждаются в очень высокой скорости перемещения ленты относительно записывающих головок – около 5 м/с. Данный фактор длительное время являлся препятствием на пути внедрения аппаратуры видеозаписи. Японская фирма JVC предложила принцип наклонно-строчной записи сигналов изображения c использованием блока (барабана) вращающихся головок (БВГ).

Барабан с видеоголовками расположен так, что образует небольшой  угол – около 6 градусов – с краем ленты. Лента движется со скоростью 2,34 см/с, а барабан вращается со скоростью 1500 об/мин. Видеоголовки записывают сигналы изображения по наклонной линии: за 1 секунду они фиксируют информацию 25 кадров изображения. Длина каждой наклонной видеодорожки составляет около 10 см. Отдельной головкой по верхнему краю ленты записываются звуковые сигналы. В магнитофоне имеются также отдельные головки для записи сигналов управления и для стирания записи на ленте перед использованием её для наложения новой информации.