Menu Home

Бесплатная техническая библиотека для любителей и профессионалов Бесплатная техническая библиотека


Основные настройки видеокамеры

Искусство видео

Справочник / Искусство видео

Комментарии к статье Комментарии к статье

Кнопка REC

Присутствует практически на любой видеокамере, обычно красного цвета. Что следует помнить об этой кнопке? То, что временем реакции она несколько отличается от спускового крючка автомата. Запаздывание между моментами, когда вы нажимаете эту кнопку и тем, как на пленку начнут писаться первые кадры информации, составляет около половины секунды (у разных моделей по-разному), а поэтому:

не стоит даже пытаться отснять важный момент непосредственно с его самого-самого начала. Гораздо спокойнее найти этот момент впоследствии, при монтаже: уверяю, в наше время это не так сложно, как может показаться. Риск потерять самые важные кадры слишком велик. Начинайте съемку за несколько секунд до предполагаемого события. Например, открывание бутылки с шампанским стоит начать снимать, как только человек дотронулся до проволочного фиксатора, иначе вы рискуете получить на видео только эхо восторженных воплей, да остатки пены на обоях и одежде.

Кнопка и колесико EXPOSURE

Регулирует экспозицию - количество света, попадающего в камеру. Очень важный параметр, с которого и начинаются сложности. Яркость картинки в фотоаппарате и видеокамере можно (здесь и далее - можно теоретически, так как далеко не все производители любительских видеокамер дают пользователю возможность вмешиваться в настройки) регулировать тремя параметрами. Это:

  • степень открытости диафрагмы (лепестки, которые находятся в объективе и регулируют количество света, попадающего на матрицу);
  • выдержка (значение времени, в течение которого ячейки матрицы заряжаются попадающим светом). Обычно, как следует из формата записи (в европейской системе PAL, пишется 25 кадров в секунду, каждый из которых состоит из двух полукадров, т.е. отдельно пишущихся четные и нечетные строки) не может быть больше чем 1/50 секунды), и за редким исключением (съемка спортивных событий или каких-либо стремительных процессов в познавательных целях) не стоит делать меньше (обычно говорят "короче", "короткая выдержка").
  • усиление. Сигнал, попавший на матрицу, дополнительно усиливается процессором камеры. В фотоаппаратах усилением заведует режим ISO (якобы светочувствительность якобы пленки), у нас же, если камера дает такую возможность, пользователь может регулировать усиление в децибелах. Усиление сигнала - вынужденная мера, обусловленная тем, что чувствительность матриц гораздо ниже чувствительности человеческого глаза, и конечно не является панацеей от недостатка света. Чем больше усиление - тем больше на картинке появляется т.н. шумов - картинка размывается, словно в помещении вдруг началась песчаная буря: цвета становятся нечеткими, а контуры предметов расплывчатыми.

Как написано выше, обычно бытовая видеокамера не дает пользователю возможности самостоятельно выбирать значения диафрагмы, выдержки и усиления (обычно такие опции встречаются только у самых продвинутых любительских камер и являются обязательными для полу-про и выше), но регулировать именно общую экспозицию пользователь может. Именно этим я и советую заняться самостоятельно, не полагаясь на автомат. Почему? Сейчас объясню.

Автоматическая экспозиция современных камер устроена по очень простому принципу - общая картинка, если смешать все цвета, должна быть серой, т.е. не белой и не черной, а ровно посредине. Серой.

Основные настройки видеокамеры

Именно такие изменения картинки мы наблюдаем при последовательном размытии стоп-кадра видеокамеры, снимающей в режиме автоматической экспозиции. Ну не обладают в настоящее время видеокамеры искусственным интеллектом, и всю регулировку экспозиции производят таким вот нехитрым способом.

Теперь я сознательно сделаю несколько кадров в условиях, в которых автоматика экспозиции гарантировано ошибется. Создать такие условия несложно, достаточно попробовать снять какой либо ярко освещенный объект на темном фоне, или наоборот, попробовать расположить за снимаемым объектом светлый задник. Вот, смотрите что получится, если попытаться снимать, например, рок-концерт "на автомате":

Основные настройки видеокамеры

Автомат отработал так, как его и настроили (размытая картинка по-прежнему серая), но на картинке, во-первых, появились шумы в темной области (в результате попыток камеры сделать темный фон светлым за счет усиления), а во вторых - лица музыканта практически не видно, оно пересвечено.

А вот - попытка снять птичку на фоне яркого неба. Честное слово, эта птичка была обычного серого цвета!!!

Основные настройки видеокамеры

Теперь проведем тот же эксперимент над несколькими стоп-кадрами, качество которых (по экспозиции) не вызывает сомнений, но чтобы их получить, экспозицию мы регулировали вручную:

Основные настройки видеокамеры

Основные настройки видеокамеры

С одной стороны, мы видим, что на картинках, вроде бы, количества света - в самый раз, а с другой - если картинки размыть, то первый кадр получился темным, а второй - светлым. Какими же ориентирами руководствоваться при установке экспозиции вручную?

Вот о выставлении экспозиции вручную мы и поговорим. Все приведенные выше иллюстрации призваны показать важность одного из главных правил видеосъемки: мерилом экспозиции в кадре является освещенность главного объекта. А главным объектом в кадре в подавляющем большинстве случаев является человеческое лицо, поэтому выставлять экспозицию (т.е. регулировать яркость получаемой картинки) следует именно по человеческому лицу.

Реальных случаев, где имеет смысл полностью довериться автомату экспозиции в надежде получить хороший кадр, я назвать не могу. Даже если вы найдете такую сцену, где ваши вкусы полностью совпадают с настройками автоэкспозиции, всегда есть вероятность того, что в кадре возникнет посторонний предмет, который заставит автомат экспозиции среагировать. Получим видимый скачок яркости. Характерный пример: вы снимаете в помещении, рядом срабатывает вспышка фотоаппарата. Автоэкспозиция тут же среагирует на вспышку - скачком уберет чувствительность камеры, и мы сразу после вспышки увидим, на несколько кадров, ощутимо потемневшую картинку. Камера "моргнула". При ручном режиме вспышка, конечно, будет видна, но последующего потемнения мы не увидим.

После включения камеры сразу фиксируйте экспозицию и устанавливайте ее, как вам удобно. Чтобы автомат экспозиции начал выдавать неприятные зрителю скачки яркости, порой достаточно просто войти в кадр человеку в светлой или темной одежде, чтобы кто-то закрыл яркий источник света (прошел перед окном, например), и т.д.

В камерах класса "полу-про" кнопка фиксации экспозиции и колесико ее регулировки вынесены на самое удобное место, производители не представляют себе другого подхода к профессиональной видеосъемке. Однако, те же самые производители при разработке любительских моделей зачастую прячут эту функцию в настройках меню, руководствуясь, во-первых, соображениями дизайна (ну кто купит некрасивую камеру?! Да еще и с кучей непонятных кнопочек!), а во-вторых, логично полагая, что большинство пользователей не станут со всем этим разбираться.

Как альтернативу этой функции, нередко производители предлагают пользователю облегченный вариант - две кнопки Spotlight и Backlight. Эти режимы съемки предполагают другие алгоритмы работы автоэкспозиции.

Режим Spotlight подходит для съемок таких кадров, как сделанный выше кадр рок-концерта. Ошибка автоэкспозиции как раз в том и была, что камера не различала - где музыкант, а где сцена, и пыталась добиться картинки, где яркие и темные цвета уравновешивались бы. В режиме Spotlight экспозиция будет выставляться таким образом, чтобы ни один, сколько нибудь большой участок кадра не был пересвечен.

Режим Backlight наоборот, предназначен для таких съемок, как портрет на фоне неба. Ни один сколь-нибудь значительный участок картинки не будет темным. Иногда такой режим носит название "Снег и песок" , действительно, экспозиция в таком режиме при съемке в снегу, где все вокруг белым-бело, будет работать ощутимо корректнее.

Эти функции, разумеется, не заменят ручной экспозиции, и если вам нужен действительно качественный результат, я их использовать не советую (опять же, при любом изменении картинки автомат будет давать неприятный для глаз скачок), но для непрофессиональной съемки уже использование этих режимов - большой плюс.

На некоторых видеокамерах, наоборот, пользователю дана возможность регулировать состояние экспозиции более продвинутыми способами. Например, отдельно управляя степенью открытия диафрагмы (IRIS) и выдержкой (SHUTTER), или предоставляя пользователю режимы приоритета диафрагмы (Av) или приоритета выдержки (Tv). Смысл этих режимов - дать пользователю контроль не только за экспозицией, но и получить дополнительный "тюнинг" картинки, например, выудить дополнительную четкость деталей во время съемки быстрых спортивных событий (режим приоритета выдержки, в котором выдержка выставляется максимально короткой, или режим "Sport") или добиться "киношного" размытия заднего фона за главным объектом.

Цифровой формат записи, по сравнению с кинопленкой, наряду со многими удобствами, несет для пользователя и несколько подвохов. Один из них - пересвеченные кадры очень трудно, а зачастую и невозможно исправить. Если вы не знаете, как точно отрегулировать экспозицию в данной сцене - лучше недосветить, чем пересветить, недосвет гораздо легче "поддается лечению" при монтаже.

Кнопка или переключатель FOCUS MANUAL и кольцо/ручка фокусировки

Так же просто, как автоматическая экспозиция, работает и режим автофокуса. Необходимо отметить, что в любительских камерах этот автомат прекрасно справляется в большом количестве случаев. Не стоит, кстати, льстить производителям видеокамер - хорошая работа автофокуса обуславливается в том числе и тем, что матрицы бытовых камер слишком малы по размерам, и получить на них маленькую глубину резкости очень трудно. Т.е. в одном и том же положении фокуса резким получится и стоящий на окне цветок, и то, что мы видим в окне.

Это не так хорошо, как может на первый взгляд показаться. Если вы посмотрите профессиональные художественные фильмы, то увидите, что киношники с удовольствием размывают задний план, играют резкостью для того, чтобы сфокусировать внимание зрителя на конкретном предмете или человеке.

Я советую вам переходить в режим ручной фокусировки, когда:

  • съемка производится в плохо освещенном помещении. Во-первых, максимально открывается диафрагма для того, чтобы на матрицу попадало больше света, а это ведет к уменьшению глубины резкости, и риску с этой самой резкости сбиться. Во-вторых, сам механизм автофокусировки оценивает свою деятельность по тому, насколько велика разница между самыми яркими и самыми темными участками картинки, насколько резки между ними переходы. В темном помещении эта разница очень незначительна, и камера начинает елозить фокусом, пытаясь найти положение, в котором эта разница станет хоть чуть заметнее, или наоборот, не увидит потерю фокуса;
  • съемка производится на максимальном увеличении. Свойство объективов - при максимальном увеличении глубина резкости уменьшается, это приведет к возрастанию вероятности ошибки автофокуса;
  • съемка объектов с ярким задним фоном или на фоне огней. Это еще один способ получить ошибку автофокуса. Освещенный задний фон дает камере прекрасную возможность достойно выполнить алгоритм автофокусировки - навестись на задний фон, оставив не в фокусе главный для нас объект. Все правильно, освещенный задник дает как раз самые резкие переходы;
  • когда вы желаете воспользоваться игрой резкости для придания дополнительной выразительности своим кадрам.

Кнопка или переключатель WHITE BALANCE

Способность человеческого глаза адаптироваться к любым, самым сложным условиям освещения до сих пор недоступна видеокамерам. Когда видеокамера попадает в такие сложные условия, она начинает выдавать ошибки. Про фокус и экспозицию мы уже поговорили, теперь поговорим о так называемом Балансе Белого Цвета, он же White Balance или WB.

Посмотрите на приведенную ниже картинку. Ну да, разумеется, цвет лампы накаливания желтит, мы это знаем. Но это не мешает нам чувствовать себя в таком помещении уютно. Однако, при рассматривании такой картинки на телевизоре, желто-рыжие тона кидаются нам в глаза.

Основные настройки видеокамеры

Дело в том, что человеческая психика легко делает коррекцию, и в наше сознание попадает уже подправленная картинка. Присмотритесь повнимательнее. Где вы видели воспетый поэтами "голубой лунный свет" или действительно "жемчужную улыбку"? Лучше всего, на мой взгляд, ситуацию описал такой далекий от видео человек, как Карлос Кастанеда: человек с детства приучается к раз и навсегда придуманной человечеством картине мира, любая визуальная информация перехватывается подсознанием, и вместо реальной картины зритель получает уже подкорректированную. Камера же лишена таких штампов, и белая рубашка, залитая желтым светом лампы накаливания, будет показана желтоватой. Возникает парадокс - мы знаем, что рубашка белая, а видим на экране, что рубашка желтоватая. И лица желтоватые, и вообще все в тяжелых желтовато-красноватых тонах. То, что показывает нам экран телевизора, воспринимается психикой без всякой коррекции.

Что надо сделать, чтобы камера воспринимала картинку так же, как и мы? Да просто объяснить ей, какой цвет в этих конкретных условиях считать белым, так же как это делает наша психика. После этого многое становится на свои места:

Основные настройки видеокамеры

Обычно на камерах есть несколько режимов установки WB. Во-первых - автоматический. Камера сама стремится к... Правильно, чтобы в картинке отсутствовали как холодные, так и теплые тона. Автомат чем хорош? Автоматизмом, простите за тавтологию. Если не успеваете отстроить камеру - ну что же, снимайте на автомате. Общие планы природы без явного преобладания какого либо цвета получатся неплохо, уверяю. Только не удивляйтесь, почему, когда вы поснимаете несколько секунд лес, цвета почему-то начнут блекнуть, а появившийся в кадре друг будет иметь фиолетовый оттенок лица. Камера вполне справится со своей задачей - добиться такой настройки баланса белого, чтобы при перемешивании всех цветов получился... вы уже догадались? Серый цвет. Особенно противопоказано снимать на автоматическом балансе, если вы собираетесь делать монтаж. Для каждого перемещения камеры цвет будет постепенно подправляться, но стоит вам поменять встык несколько кадров - мы заметим скачкообразное изменение оттенков. Поэтому при первой возможности обязательно настраивайте баланс белого по одному из пресетов (предустановок) или "отбивайте" вручную. Об этом сейчас и расскажу.

Пресет Outdoor. Обычно может обозначаться иконкой с символическим изображением солнышка. Предназначен для съемки под открытым небом, вне помещений. Специалист расскажет вам, что в среде профессионалов его еще называют "5 500". Это означает (из курса физики), что идеально черное тело, нагретое до 5500 градусов по Кельвину, даст именно такой свет. В принципе логично, если вспомнить что температура поверхности Солнца, по уверениям астрономов - около 6 000 градусов по Цельсию. Сравнив картинку, которую дает автомат камеры на улице, с кадрами, получаемыми там же при использовании этого пресета, вы, скорее всего, обнаружите, что, например, человеческая кожа приобрела более естественный оттенок. Не говоря уже о фиксированном тоне на протяжении всей съемки, который позволит нам переставлять кадры при монтаже.

Пресет Indoor, обозначается обычно иконкой в виде лампочки, среди профессионалов иногда отзывается на позывной "3 200". Именно с такой световой температурой должны светить, по расчетам импортных инженеров, лампы накаливания. Именно с таким пресетом они предлагают производить съемку в помещении, куда не проникает свет с улицы. У нас в стране традиционно (не знаю, откуда пошло, скорее всего - пресловутая "экономная экономика") лампы накаливания светят с более низкой световой температурой, около 2 900 градусов, поэтому в "отечественном" помещении зачастую картинка все-таки желтит, но все равно, это ощутимо лучше, чем снимать на автомате. Для особо утонченных пользователей, не удовлетворенных качеством пресетов, конструкторы многих камер предлагают выставить баланс белого вручную.

Ручная настройка Баланса Белого Manual WB. В меню видеокамер этот режим обозначают такой вот на первый взгляд непонятной иконкой:

Установка WB в этом режиме производится так: камера наводится на любую белую поверхность и нажимается функциональная кнопка. Держится до того момента, как, поморгав, иконка не появится снова, а картинка в видоискателе (если он цветной) покажет белый цвет таким, каким он, по мнению производителей видеокамер и должен быть. Об этой процедуре должно быть написано в инструкции к видеокамере, но вот чего там не пишут: если указанным способом настроиться не получается (зайдя в помещение, приходится тут же находить белый листочек, или надеяться что потолок не модного сейчас пастельного цвета, или просто счет идет на секунды)...

...можно навести камеру как можно более широким углом просто на предстоящую сцену, стараясь только, чтобы в кадр не попало однородных цветных поверхностей и также нажать функциональную клавишу. Результат во многих случаях будет хорошим, а баланс не будет "гулять", как на автомате. Ведь камера постарается воспринять весь окружающий свет как не холодный и не теплый, а это при разнообразии цветов послужит залогом того, что оттенки будут как минимум сочными.

Единственный случай, когда придется положиться на автомат - это когда съемка происходит в помещении, где освещение смешанное - свет из окна заливает половину комнаты, но лампы включены. Мое вам сочувствие, предстоит много работы по выправлению картинки при монтаже, если вы не сможете добиться того, чтобы шторы были затворены или свет погашен.

После освоения основных приемов с камерой, желательно будет поэкспериментировать с этой настройкой: отбивать WB не по белому листку, а по слегка окрашенному в какой либо тон. Камера будет стараться придать картинке обратный оттенок.

В художественных целях иногда имеет смысл "заваливать баланс", т.е. умышленно вносить искажения, добиваясь какого-либо оттенка. Например, в помещении, освещенном свечами и пламенем из камина, отстроив баланс по листочку, мы не получим восхитительного оттенка старой бумаги и свечей. В общем, подходите к формированию картинки не сухо "по-учебнику", а творчески.

Рычаг приближения-удаления -ZOOM+

Недосягаемая мечта фотографов. Легким движением сменить увеличение в 10-20 раз - такой объектив для фотоаппарата стоит как хороший автомобиль и размерами похож на переносной ракетный комплекс. А у нас, пожалуйста. Вжик - и готово. Но не спешите обольщаться. У фотографов ощутимо больше разрешение их снимков, естественнее цветопередача, обычно меньшая глубина резкости. Все это - следствие того, что матрицы фотокамер значительно больше наших. А теперь самое главное.

Все рассмотренные выше настройки камеры имели аналог человеческого восприятия. Мы адаптируемся к яркости и цветности наблюдаемой картинки, сосредотачиваем свое внимание на том или ином предмете. А вот приближать взглядом мы не умеем. Поэтому старайтесь во время записи не использовать этот прием без крайней необходимости. Все трансфокации (приближения-удаления) очень желательно при монтаже вырезать. Присмотритесь к нормально сделанным кинофильмам - за редчайшим исключением вы там такого приема не увидите. Противоестественно-с.

Если вы производите репортажную съемку, и нет никакой возможности не воспользоваться этим приемом (постоянно надо показывать зрителю то детали, то пространство, на котором происходит действо) - не надо "елозить туда-сюда" слишком часто, необходимо выждать около 5-10 секунд без всякого движения, и только после этого совершать обратное действие.

Наезд и отъезд не так режет глаз, если производится с одновременным поворотом камеры вправо или влево (вверх-вниз), иначе т.н. "панорамированием". Пользуйтесь этим приемом, если без трансфокаций никак.

Трансфокация скорее предназначена для удобства кадрирования картинки нужным нам образом до записи, чем для попыток показать зрителю бесконечные наезды и отъезды. Показываем, что происходит, а не как мы это снимали. Следует критически относиться к своим способностям удержать камеру с большим (больше 5х) зумом какое-то время хоть сколько-нибудь ровно. Увы, будь вы хоть Ворошиловский стрелок, у зрителя, воспитанного на кинокартинах или телевизионных шоу, снятых с помощью кранов и рельсов, дрожание ваших записей, снятых на большом увеличении без дополнительных устройств (упора, штатива, стэдикама) будет вызывать раздражение и отторжение. Лучше подойти поближе или поискать дополнительный упор для стабилизации камеры, принципы стрельбы и видеосъемки тут схожи.

Кнопка включения/отключения стабилизатора изображения

Может носить самые разные названия, у маркетологов воображение богатое. Steady Short, Image Stabilize, Crystal-Super-Clear-Stabi-Puper. Смысл не меняется, количество вариантов тоже. Стабилизация в камерах бывает двух типов: оптическая и цифровая. В любом случае, если режим стабилизации включен, то обычно в видоискателе присутствует вот такой значок:

Оптическая стабилизация (OIS) - это когда внутри объектива формируется "жидкая" линза, устраняющая рысканье оптической оси камеры (в небольших, но во многих случаях выручающих, пределах). Цифровая же стабилизация - это когда процессор камеры немного растягивает картинку, пытается вычислить дрожание рук и переместить картинку в противофазе к вычисленным колебаниям.

Цифровой стабилизатор (EIS), кроме существенной дешевизны, обладает и многими недостатками. Во-первых, ему трудно распознать, когда пользователь решил провести панорамирование, и происходит "залипание" картинки с неизбежной расплатой - резким сдергиванием, во-вторых, он легко ошибается при появлении в кадре каких-либо ярких объектов (например, искр от фейерверка) и может стараться сдвинуть ось даже неподвижной камеры. Разумеется, уменьшается четкость картинки (за счет ее растягивания). Кроме того, использование такого стабилизатора в плохо освещенном помещении (а таких съемок в быту очень много, уверяю) дает дополнительные шумы.

Я не призываю отказываться от его использования совсем, но знать особенности его применения вы должны, чтобы иметь возможность всегда выбрать меньшее из зол.

Но и оптический стабилизатор имеет свои недостатки (именно поэтому подавляющее большинство профессиональной техники выпускается без него). Это уменьшение четкости картинки, непредсказуемость поведения при панорамировании. Хотя, в бытовых условиях, случаи, когда стоит отказываться от использования оптического стабилизатора, практически исключены, ну разве что для попытки сэкономить разряженный аккумулятор (стабилизатор отъедает немаленький процент энергии).

Публикация: ixbt.com

 Рекомендуем интересные статьи раздела Искусство видео:

▪ Классический набор источников света

▪ Захват цифрового видео

▪ Как работать с ритмом при монтаже

Смотрите другие статьи раздела Искусство видео.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Спасение коралловых рифов пересадкой доноров 10.12.2024

Ученые из Университета Бар-Илана предложили пересаживать фрагменты экосистемы здорового коралла на поврежденный. В результате здоровая экосистема помогает кораллу восстановиться. В новом исследовании был применен метод "пересадки экосистемы кораллового рифа". Он заключается в том, что со здорового рифа берется разнообразное сообщество организмов, в том числе беспозвоночных и микробов, выращивается на терракотовой плитке, а потом вместе с плиткой переносится на поврежденный риф. Эксперименты показали заметное улучшение здоровья кораллов: повысилась эффективность фотосинтеза и увеличилась популяция симбиотических водорослей. Результаты показали, что пересадка здоровой экосистемы может значительно повысить жизнестойкость и физиологические функции кораллов. Важным элементом эксперимента являются сами терракотовые плитки. Они повторяют сложную 3D-структуру природных коралловых рифов и обеспечивают удобную среду для разнообразных организмов. Ученые подробно описали проведенный эк ...>>

Разработана долговечная алмазная батарея 10.12.2024

Британские ученые построили уникальную батарею, способную работать тысячелетиями. Это устройство, получившее название алмазной батареи, основано на использовании радиоактивного изотопа углерода-14 и может стать революцией в мире энергетики. Принцип работы алмазной батареи схож с работой солнечных панелей, но с одной важной разницей: вместо света она использует радиоактивный распад углерода-14. Углерод-14 - это радиоактивный изотоп, известный по методу радиоуглеродного датирования, который широко применяется в археологии и геологии для определения возраста органических материалов. При распаде углерода-14 высвобождаются электроны, которые алмазная структура улавливает и преобразует в электрический ток. Этот процесс обеспечивает стабильное и долговечное производство энергии, так как период полураспада углерода-14 составляет около 5700 лет. Алмазная батарея обладает рядом значительных преимуществ: 1. Долговечность: Благодаря стабильности радиоактивного изотопа устройство способ ...>>

Влияние просмотра телевизора на размер мозга 09.12.2024

Продолжительный просмотр телевизора может негативно сказаться на здоровье мозга, снижая объем серого вещества - области, где сосредоточены нейроны, ответственные за обработку информации. Эти данные были получены в рамках исследования, проведенного командой ученых из Школы общественного здравоохранения Блумберга при Университете Джонса Хопкинса. Возглавлял проект Райан Догерти. Ученые анализировали данные крупного долгосрочного исследования "Развитие риска коронарных артерий у молодых взрослых" (CARDIA), начатого в 1985 году при поддержке Национального института сердца, легких и крови США. В исследовании участвовали более 5000 человек из четырех городов Соединенных Штатов, и его цель заключалась в изучении факторов, влияющих на здоровье на протяжении жизни. Один из аспектов, изученных в рамках CARDIA, был связан с привычками участников, включая время, проводимое перед экраном телевизора. Выяснилось, что те, кто смотрел телевизор более 1,4 часа в день, к 50 годам теряли около 0,5% ...>>

Случайная новость из Архива

Сверхустойчивый лазер сделает GPS точнее 23.04.2012

Физики из Объединенного института лабораторной астрофизики (JILA) продемонстрировали новый тип лазера, который в 100-1000 раз более устойчив по частоте, чем обычный. Этот тип лазера может повысить точность самых современных атомных часов и сопутствующих технологий, таких как коммуникационные и навигационные системы, а также космические астрономические инструменты.

Прототип лазера основан на миллионе атомов рубидия, которые выполняют своего рода синхронный танец и производят тусклый темно-красный лазерный луч. Новый лазер фактически представляет собой своеобразную оптическую фазированную антенную решетку, в которой электромагнитные волны большой группы идентичных антенн тщательно синхронизированы и создают волну с уникальными свойствами. Обычный лазер основан на миллионах фотонов, которые рикошетят между двумя зеркалами, ударяют атомы и генерируют интенсивный свет. К сожалению, из-за движений атомов и вибрации зеркал происходит постоянное изменение частоты лазерного луча, что затрудняет его использование, например для высокоточных измерений.

Новый лазер от JILA лишен этого недостатка, поскольку фотоны в нем надолго не задерживаются. Атомы постоянно излучают синхронизированные фотоны, но в очень небольшом количестве. При этом почти все фотоны улетают прежде, чем сталкиваются с зеркалами и нарушают синхронизированный танец атомов. Это стало возможным благодаря уникальной системе, которая удерживает атомы между двумя зеркалами, а затем с помощью маломощных лазеров настраивает скорость переключения атомов между двумя энергетическими уровнями. Атомы испускают фотоны каждый раз, когда уровень их энергии падает. Обычно атом испускает только один фотон в секунду, но благодаря системе, разработанной в JILA, скорость переключения энергетических состояний повышается в 10 тыс. раз.

Новый лазер светит намного слабее, чем самая обычная дешевая лазерная указка. Однако он идеально подходит для приложений, где необходимо точно выдерживать частоту, например, в атомных часах системы GPS, системах оптической связи, современных геодезических инструментах и астрономии.

Другие интересные новости:

▪ Ракета-носитель Vulcan

▪ Женщинам труднее бросить наркотики

▪ Дом на батарейках

▪ Грим и попкультура заставили людей бояться клоунов

▪ Восприятие цвета меняется по временам года

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

 

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Интересные факты. Подборка статей

▪ статья Кризис жанра. Крылатое выражение

▪ статья Кто первым сочинил детские стишки? Подробный ответ

▪ статья Морковь дикая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Усилитель на микросхеме TDA7052, 1,2 ватта. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Релаксационные колебания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:


E-mail (не обязательно):


Комментарий:





Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024