Teknisk fråga om miniDV

[Norbert]

Vad i en miniDV-kamera är det som bestämmer bildhastigheten (fps) och hurvida det ska vara interlaced eller progressivt?

Kan det vara A/D-konvertern? Eller är det själva DV-processen före komprimeringen som gör det? Var händer det?

 

Apropå A/D (Analog to digital), om man skulle jämföra A/D:n hos en konsumentkamera med 3ccd och A/D:n hos en dyrare 3ccd-kamera, hur mycket skiljer de sig från varandra? Säg att vi jämför A/D:n från en Panasonic NV-GS75 och A/D:n från en Panasonic AG-DVX100. Hur skiljer de sig? DVX100 har dubbelt så stora ccd som NV-GS75, har det någon betydelse för A/D:n?

 

Eftersom ingen har svarat på detta inlägg ännu så tillägger jag ännu en fråga. :) Var kan man köpa lösa A/D-konvertrar och ccd? Jag hittade ett ställe som säljer nån slags A/D för videosignaler, men jag har inte hittat nåt ställe som säljer ccd ännu.

[Rogge]

[citat=Norbert]Vad i en miniDV-kamera är det som bestämmer bildhastigheten (fps) och hurvida det ska vara interlaced eller progressivt?

Kan det vara A/D-konvertern? Eller är det själva DV-processen före komprimeringen som gör det? Var händer det?[/citat]

FPS bestäms av om kameran är en PAL- eller NTSC-kamera. (PAL=25fps, NTSC=30fps) Interlaced är allt du filmar om du inte ställer in att kameran skall filma progressivt, om kameran klarar det vill säga. Det händer alltså i kameran, bla beroende på hur man ställer in menyerna. Jag vet inte om det öht finns kameror där du manuellt kan ställa om fps, förutom i dom kameror som kan filma i både PAL och NTSC.

 

[citat=Norbert]Apropå A/D (Analog to digital), om man skulle jämföra A/D:n hos en konsumentkamera med 3ccd och A/D:n hos en dyrare 3ccd-kamera, hur mycket skiljer de sig från varandra? Säg att vi jämför A/D:n från en Panasonic NV-GS75 och A/D:n från en Panasonic AG-DVX100. Hur skiljer de sig? DVX100 har dubbelt så stora ccd som NV-GS75, har det någon betydelse för A/D:n?[/citat]

Jag har inte jämfört A/D-omvandlare men generellt gäller väl precis som i de flesta fall, man får vad man betalar för. CCD'n har absolut inget att göra med A/D-omvandling. CCD'n är det chip som rent fysiskt tar upp bilden som kommer in via kamerans lins. Signalen från CCD'n går sedan till kamerans elektronik. Det beror väl iofs också på vilken A/D-omvandling man menar. Om du tex kopplar in din VHS-bandspelare i en kamera för att utnyttja kamerans A/D-omvandlare så har den aktuella kamerans CDD ingenting med den A/D-omvandlingen att göra.

 

[citat=Norbert]Eftersom ingen har svarat på detta inlägg ännu så tillägger jag ännu en fråga. :) Var kan man köpa lösa A/D-konvertrar och ccd? Jag hittade ett ställe som säljer nån slags A/D för videosignaler, men jag har inte hittat nåt ställe som säljer ccd ännu.[/citat]

Skall du bygga en videokamera själv efterssom du skall köpa en CCD?

 

Lösa A/D-konvertrar finns från bla Matrox, Canopus och finns att köpa i affärer och på internet. Dom A/D-konvertrar jag tänker på är inte sådana som sitter i kameror. Skall du köpa kamerakomponenter så vet jag inte vart du skall vända dig.

[mjg]

Det som bestämmer fps är det snurrande bildhuvudets rotationshastighet - detta synkat med bandets frammatningshastighet så klart. Interlaced så läses CCD av (PAL) 50 ggr i sekunden - varannan gång jämna nummer av linjer - varannan gång udda...varje delbild magnetiserar ett tunnt snett "streck" på bandet. Progressivt så magnetiseras bandet fortfarande med 50 "streck" i sekunden - men informationen motsvarar 25 helbilder. Hur detta går till kan jag inte förklara - måste ha penna och papper och rita...men det finns ett "äkta" sätt och ett "fejkat" sätt att göra det på.

 

Ju större CCD ju mera information att A/D-omvandla = bättre bild. Stora felfria CCD's kostar mera att tillverka, kräver exklusivare A/D-omvandlare (tyngre jobb) och annan exklusivare elektronik (överföringshastigheten är ju större från CCD till A/D) = kameran blir dyrare. Det har dock också med storlek i produktion och kundernas vilja att betala att göra. Petar man in dagens proffsteknik i konsumentkameror så kommer dom att tillslut bli lika billiga som konsumentkameror är. Det kommer att ske, men då innehåller proffskamerorna ännu ny teknik...som i sin tur snart hittar vägen ner till konsumentkamerorna...and so on...and so on...

 

Ja, det finns bra och mindre bra A/D omvandlare...och ännu viktigare: bra och dålig codec (komprimeringsalgoritm). Alla är patenterade och dom som har yxat ihop en riktigt bra codec tar fett betalt - det ska dom göra tycker jag...dom är matematiska genier. Även hårdvarupackare (som i kameror) inehåller givetvis codec...en styrning HUR man ska packa. A/D-omvandlingen är mycket viktig för hur bra eller dålig bilden blir. Att sampla bild - 50 eller 25 i sekunden - är en spetsvetenskap som fortfarande utvecklas. Och ja: DV är också en komprimering. För att inte tala om HDV som är en brutal mpeg2-komprimering - ett slutformat som används för t.ex. DVD's.

 

Det är inte bara fps som skiljer PAL från NTSC. NTSC har lägre upplösning också. Amerikanarna sitter fast i ett sämre tevesystem därför att dom var tidigt ute. När Europa senare satsade på teve så hade utvecklingen gått framåt och vi fick PAL som är markant bättre. Att titta på teve i USA (eller andra NTSC-länder) är ingen höjdare. Det ser för jävligt ut...men det vet dom inte om därför att amerikaner givetvis tror att hela världen har sån teve...eller sämre eftersom ingen kan vara bättre än USA enligt amerikanen.

 

Framtidens digitala teve är pixelbaserad. Detta innebär att bilden du komponerat ser likadan ut i alla burkar...nära i alla fall. Idag vet man aldrig hur mycket på sidorna (over/under-scan) som försvinner...varje burk är olika..individuella. Ska du t.ex. lägga en logga uppe i högra hörne så lägg den en bra bit från höger kant...annars kommer den att försvinna eller stympas i många teveburkar. Teve är egentligen otroligt primitivt...men har hängt kvar därför att det är svårt att byta standarder när miljoner skitburkar redan är där ute. Som med VHS...borde ha slaktats för 10 år sedan...men folk måste först köpa miljoner DVD-spelare. DVD är också förlegat (som 16 bitars CD)...men som sagt: hårdvaran har folk redan köpt.

 

Hallelujah!

[Norbert]

Tack för de uttömmande svaren!

 

Ponera att jag ska bygga en kamera men att signalen aldrig ska avläsas på något band, ej heller komprimeras till miniDV. Bilden ska projiceras från optiken på CCD:n, sedan ska signalen vidare till A/D:n och sedan ska signalen via usb forslas till en dator. Då har väl inte signalen fått någon speciell framerate redan i A/D:n, utan det är alltså där signalen sparas som frameraten bestäms? Isåfall skulle väl frameraten bestämmas av ett program i datorn?

 

Jag blev nyfiken på detta för länge sedan när jag läste på http://www.reel-stream.com/andromeda men naturligtvis stupar jag på programmeringsbiten om jag skulle försöka göra något liknande. Att skriva en algoritm för den ingående signalen kan inte vara hur enkelt som helst. :P

Idén är att få tag på endast optik, CCD och A/D för att sedan koppla vidare till en dator för att kunna utnyttja den fulla potentialen hos CCD:n och på så vis få ut något alternativ till HD. Själva kameradelen blir inget enormt bygge då den består av så få delar.

 

Naturligtvis kommer nog detta aldrig att genomföras, men jag är bara nyfiken. :)

[Tomas T]

Samplingfrekvensen har inget att göra om signalen sparas eller inte eller om den går direkt för visning som progressiv eller interlaced.

CCD´n är ju analog och tar emot kontinuerlig signal.Den måste styckas upp i delbilder oavsett om den digitaliseras eller förblir analog.

Så visst skulle fps kunna påverkas mellan CCD´n och lagringsdelen(band,HDD,flashminne).Panasonic har en Varicam-videokamera som kan filma med mycket högre fps än 25fps och på så sätt få en mycket följsam(ryckfri&skarp)slowmotion.

[Norbert]

[citat=Tomas T]Så visst skulle fps kunna påverkas mellan CCD´n och lagringsdelen(band,HDD,flashminne).[/citat]

 

Men om inte A/D:n sköter detta, vad ska då göra det? Jag fantiserar om att man skulle kunna välja samplingsfrekvensen i datorn om signalen kommer direkt från A/D-omvandlaren.

[Tomas T]

Är inte själv så insatt men om det är så att A/D-omvandlaren levererar 25fps till datorn så borde man då i datorn kunna sampla ett färre antal åtminstone,men det är överkurs för mig.En A/Domvandlare i en vanlig videokamera processar inte fler fps än nödvändigt.Ett högre än 25fps kräver mer processorkraft och också hur stor bildinformation det är i varje delbild(pixels,bit) och slutändan större lagringsutrymme.Men det finns säkert färdiga lösningar på marknaden där men med höghastighetsfilmning vill fånga snabba förlopp,fast ju färdigare desto dyrare.

[mjg]

Så här tror jag det kan gå till:

 

Ljuset träffar CCD'n i ett oavbrutet flöde som kallas verkligheten...verkligheten är ju ett flöde utan "skarvar". Detta flöde kan dock inte mänsklig teknik fånga idag - vi styckar upp verkligheten i stillbilder och har gjort det sen filmens födelse.

 

Direkt efter CCD sitter en processor som "tömmer" CCD'n på information ett visst antal gånger i sekunden - i PAL 50 ggr och NTSC 60 ggr. Denna teknik motsvarar alltså den mekaniska slutaren i en filmkamera.

 

Varje "tömning" (delbild) är summan av miljoner ljussensorers elektriska motståndsförändring vid exponering av ljus. Denna summa tror jag består av en modulerad signal. Denna modulerade signal samplas av en A/D-omvandlare som skickar den nu binära koden till kamerans hårdvarukomprimerare - denna komprimerare slänger en massa "onödig info" och klämmer ur sig en bråkdel av den ursprungliga informationen som digitalt elektromagnetiskt och modulerat lagras på DV-bandet...eller annat medium.

 

Jag tror att Reel Stream pillar ut signalen direkt efter den där processorn som "tömmer" CCD'n. Bildfrekvensen är redan fixad med andra ord.

 

Bara en teori.

[Norbert]

Så den här processorn som tömmer CCD:n sitter alltså näst efter CCD:n? Enligt Reel Streams förklaring på sin Andromeda så passerar signalen A/D-omvandlaren innan signalen går till datorn. Naturligtvis eftersom man behöver en digital signal.

Det var alltså på grund av processorn som Reel Stream valde att modifiera en befintlig kamera istället för att bygga en egen, och därför valdes DVX100:an på grund av sina progressiva egenskaper?

 

Hade man varit elektronikkunnig nog hade man säkert kunnat byggt en egen variant där man bestämmer bildfrekvensen med hjälp av datorn, om man är så duktig att man kan skicka ut styrsignaler till processorn i kameran genom usb-porten. Jag är dock inte ute efter så höga hastigheter, huvudtanken i min fantasi var väl att det skulle gå att filma progressivt så att det ser mer "filmlikt" ut, på samma gång som man får en bättre upplösning, utan att man behöver investera i en direkt professionell kamera.

 

Men sammanfattningsvis så kan man, som vanlig dödlig, bara plocka sönder en gammal begagnad miniDV-kamera för att få tag på CCD, processor och A/D och sedan nöja sig med PAL 50i. Frågan är om det är värt det, men lyckas man så får man i alla fall en högre upplösning och man slipper den fula miniDV-komprimeringen. :)

[mjg]

Jepp. Min teori måste putsas - ny avslutning:

 

Jag tror att Reel Stream pillar ut signalen direkt efter A/D-omvandlaren.

 

(givetvis...som du säger...då slipper dom a/d-omvandla och får en ren färdig digital signal).

 

Kan man göra detta själv? Tja...kamerans kopplingsschema går nog att fixa. Men vad ska man göra med signalen när man tagit ut den på rätt ställe? Man måste ju slå in den i FireWire eller USB 2- protokollet för att kunna transportera den med ett språk som datorn förstår. Sen...vilken mjukvara ska ta emot den? Det är ju inte DV...eller mpeg..eller...Det är "raw". Vad är det? Det är nog en lång resa och grabbarna på Reel Stream är nog rätt vassa i skallen, hehehe...och något intressant på spåren.

 

I framtiden tror jag att proffskamerorna levererar HD i raw-format - detta färg och lumnanskorrigeras om man vill i realtid och landar på flashkort som rymmer 8000 terrabyte - flera timmar m.a.o. När sen detta material går att blåsa upp på stoooooor duk med mycket god kvalitet - LCD-projektorer fixar det aldrig...något helt nytt måste komma - DÅ är film som medium dödsdömt. Först då.

[Norbert]

Det var så jag tänkte med. Kamerabiten fixar man nog, det är programmeringen av mjukvara som är den värsta biten. Inte nog med att man måste vara ett esse på programmering, man bör nog, som du säger, vara rätt vass i skallen vad gäller matematik, elektronik och datorvetenskap. Jag är ingen hejare på något av områdena direkt. :P Undrar om man skulle kunna läsa sig till det på egen hand, hur man hanterar signalen. Det skulle vara ett sjuhelsikes roligt projekt att pyssla med.

 

Intressant teori. Tekniken är ju fullt genomförbar redan nu, det gäller bara att kunna hantera materialet.