Помоги проекту - поделись книгой:
Понятно, что такая батарея вряд ли существенно удлинит время фотосессии. Но вот дополнительных 30-40 снимков эта шутка вполне может подарить. А именно их-то, чаще всего, и не хватает.
QuantumFilm: фотографии на «квантовой плёнке»
Нанотехнологии открывают новые возможности совершенствования даже самых передовых разработок: современные кремниевые матрицы, используемые в фотоаппаратах и видеокамерах, можно сделать ещё чувствительнее с минимальными затратами.
Специалисты из калифорнийской компании InVisage Technologies, основанной бывшими сотрудниками OmniVision и учёными из канадского университета Торонто, предложили оригинальную технологию QuantumFilm, позволяющую в четыре раза повысить светочувствительность ПЗС или КМОП-матриц или в четыре раза увеличить их разрешение.
Главной задачей разработчиков было улучшить качество съёмки крохотных фотокамер, которые сегодня встраиваются практически во все портативные гаджеты – от телефонов и коммуникаторов до мультимедийных плееров и планшетов. Несмотря на заметный прогресс в области конструирования таких модулей, достигнутый за последние пять лет, по качеству съёмки «мобилокамеры» по-прежнему с трудом могут сравниться с обычными фотоаппаратами – даже с дешёвыми «мыльницами».
Как показали исследования, увеличение «мегапиксельности» не даёт принципиального роста качества картинки. Основная проблема в другом: по сравнению с «настоящими» фотоаппаратами, телефонные камеры страдают от недостатка освещения, вызванного не всегда оптимальным расположением фотомодуля в корпусе камеры, конструкцией сенсора и низким качеством оптики. При этом классическая технология изготовления кремниевых светочувствительных матриц практически исчерпала возможности дальнейшего развития и не позволяет кардинально решить проблему «мобилокамер».
В InVisage Technologies решили пойти другим путём и разработали кремниевый материал, изначально оптимизированный для максимальной светочувствительности. По оценкам представителей компании, если обычные матрицы на основе кремния захватывают лишь около 25% поступающего на них света, то сенсоры на основе технологии QuantumFilm улавливают до 95% света.
Поскольку кремний поглощает свет и преобразует его в электричество, к нему должны быть подведены контакты и массив транзисторов, которые выполнены как металлические слои. В обычной светочувствительной матрице свет должен пройти через эти два слоя, прежде чем он попадёт на кремниевый полупроводник, способный его уловить и измерить. В результате в матрицу проникает намного меньше света, чем могло бы поступать при оптимальной конструкции сенсора.
В матрице, изготовленной по технологии QuantumFilm, тоже есть эти два металлических слоя, но они расположены не над, а под регистрирующим слоем, что вдвое увеличивает количество попадающего на него света. Цветной светофильтр, установлен над светочувствительным слоем, а кремниевая подложка, как и в обычной матрице, под двумя металлическими слоями.
Регистрирующий слой представляет собой плёнку из эластичного прозрачного полимера, в которой содержится массив квантовых точек – отсюда и название QuantumFilm, то есть «квантовая плёнка». Этот массив вдвое более светочувствителен, чем кремний, в результате новые матрицы демонстрируют вчетверо более высокую чувствительность к свету, чем обычные. Когда фотоны ударяют по квантовым точкам, последние точно так же поглощают энергию света, как и кремний, только с гораздо большей эффективностью.
В каждом пикселе матрицы, изготовленной по технологии QuantumFilm, содержится несколько миллионов квантовых точек размером в несколько нанометров. Точные цифры держатся в секрете, при этом настройка сенсора производится путём варьирования размеров точек. Приложение к точкам разных размеров различной энергии даёт разные цвета.
Благодаря тому, что квантовые точки чрезвычайно малы по размеру и их очень много в каждом пикселе, электроны ведут себя в новом материале иначе, чем в кремнии. Если в кремнии только фотоны с некоторой длиной волны обладают энергией, способной заставить электрон «перепрыгнуть» на другой уровень, что позволяет замерить освещённость, то в случае с «квантовой плёнкой» диапазон регистрируемых волн значительно шире.
Сенсор на основе QuantumFilm работает, как фотодиод в кремнии. Поглощая фотоны, квантовые точки преобразуют энергию света в экситоны – квазичастицы, состоящие из отрицательно заряженного электрона и положительно заряженной дырки. Электрическое поле под квантовыми точками разделяет эти две частицы и электроны переходят в металлические слои, а кремний работает так же, как и в традиционных матрицах – замеряет электрический сигнал и преобразует его в цифровой.
Важнейшее достоинство QuantumFilm – совместимость с традиционным технологическим процессом изготовления кремниевых матриц: «плёночный» слой с квантовыми точками наносится на завершающей стадии производства. Благодаря этому себестоимость выпущенных по новой технологии сенсоров невысока и существенно ниже, чем у обычных кремниевых КМОП-матриц высокого разрешения.
Полимерная плёнка с квантовыми точками может напыляться непосредственно поверх других слоёв чипа при производстве кремниевой подложки на любой фабрике, владеющей традиционным технологическим процессом. Толщина плёнки после высыхания – от 500 до 1000 нм (от 0,5 до 1 микрона), толщина металлических слоёв – от 4 до 5 микрон.
У технологии QuantumFilm есть два возможных применения. Прежде всего, при её помощи можно выпускать «телефонные» светочувствительные матрицы того же разрешения и размера, что и обычные, но с гораздо более широкими возможностями съёмки в условиях недостаточной освещённости. Таким образом появляется возможность существенно повысить реальное качество фотографий, получаемых при помощи встроенных в портативные устройства камер.
Второе применение – производить матрицы того же физического размера и чувствительности, что и обычные, но с вчетверо более высоким разрешением. Если для традиционных кремниевых матриц наращивание числа пикселей при сохранении разумных габаритов упирается в технологические ограничения, то для QuantumFilm этой проблемы нет. По словам исполнительного директора InVisage Джесс Ли, благодаря новой технологии трёхмегапиксельные матрицы смогут делать снимки с реальным разрешением, соответствующим 12-мегапиксельным сенсорам.
Разработка технологии, способной кардинально повысить качество съёмки миниатюрных фотокамер, началась почти десять лет назад в рамках научного проекта процессора университета Торонто Теда Сарджента. После того как теоретические расчёты были подтверждены экспериментально, была основана компания InVisage Technologies. Перед исследователями была поставлена задача приспособить новую технологию к существующему производственному процессу – в противном случае её коммерческое внедрение было бы нецелесообразным. Задача была решена, и сегодня чипы с применением «квантовой плёнки» готов серийно выпускать один из крупнейших мировых производителей микросхем – тайваньская компания TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company).
В InVisage Technologies совместно с TSMC планируют выпустить первые образцы матриц на базе технологии QuantumFilm уже в конце 2010 года, а серийные телефоны и коммуникаторы с подобными камерами могут появиться на прилавках магазинов примерно в четвёртом квартале 2011 года. Владельцы компании не исключают, что в будущем их технология будет применяться и в цифровых фотоаппаратах – от «мыльниц» до зеркалок, однако пока они ориентируются исключительно на встраиваемые «мобилокамеры».
Потенциал материала QuantumFilm, который, в отличие от кремния, специально разработан для поглощения света, весьма велик. Его можно использовать в самых разнообразных изделиях, где требуется преобразование световой энергии в электрическую. Напрашивающийся пример – фотоэлементы, применяемые для сборки солнечных батарей.
Поскольку «квантовая плёнка» способна улавливать свет не только в видимом спектре, но и в инфракрасном и близком к нему диапазоне, она может использоваться для создания приборов ночного видения или камер наблюдения. Благодаря широкому диапазону регистрируемый световых волн, технология QuantumFilm может применяться в автомобильных камерах или в устройствах, отслеживающих местонахождение людей в системах безопасности или в игровых приставках.
Впрочем, пока в InVisage Technologies не планируют продавать лицензии даже на уже готовые разработки: фирма намерена начать выпуск светочувствительных матриц для портативных устройств под собственным брендом чтобы поставлять их непосредственно производителям мобильных телефонов.
Промзона: Подсветка для сумки
В женских сумочках, кажется, можно найти всё, что угодно. Но вот найти что-то конкретное, да ещё и в нужный момент — это уже сложновато. Хочется, чтобы было как в холодильнике — открываешь, и тут же внутри загорелся свет. Дизайнер из Италии Николь Озелла предлагает оснащать сумки и рюкзаки съемной светодиодной подсветкой, которая решила бы проблему слепых поисков раз и навсегда.
Концепт под названием Bulbo представляет собой силиконовую вкладку со светодиодными лампами и небольшой шнурок, вытягивание которого приводит к зарядке системы. Благодаря эластичности, силиконовый баллон адаптируется к любому типу сумок, принимает их форму и удобно размещается внутри.
Bulbo легко вымыть, он не утяжеляет сумку, и в любой момент может быть перемещен в другую сумку. Поскольку система полностью автономна и не требует замены элементов питания, такое устройство способно годами служить хозяйке.
Софт: Simplenote — заметки на iPhone и на десктопе
Когда возникает необходимость по-быстрому записать какую-либо информацию, современный человек обычно достаёт из кармана смартфон и запускает приложение, специально для этого предназначенное. На iPhone — это «Заметки» (Notes). Увы, это приложение синхронизируется с компьютером только при подключении с помощью провода, к тому же его внешний вид и шрифт, которым делаются записи, понравятся не каждому.
Задачи, с которыми не справляются «Заметки» на iPhone, отлично выполняет приложение SimpleNote (также доступна версия для iPad). Оно синхронизирует записи со своим сервером, на котором пользователю предлагается завести аккаунт, а также позволяет отправлять их по электронной почте. Потом эти записи можно просмотреть как в веб-интерфейсе, доступном на сайте разработчика, так и в в одной из двух программ для Mac OS X: Notational Velocity или JustNotes. Какую из них выбрать — решать уже пользователю, так как особых различий по возможностям у них нет.
Вот основное окно SimpleNote. Можно воспользоваться строкой поиска, перейти к нужной записке, добавить новую (знак "+" справа вверху) или покопаться в настройках.
После входа в запись, её можно отредактировать, отправить по электронной почте, или удалить.
В настройках можно создать новую учётную запись или войти в уже существующую, а также настроить вид программы.
Дополнительные возможности доступны для платных аккаунтов. Их пользователи могут выключить рекламу, включить автоматическое резервное копирование, создавать записи с помощью почтовых сообщений, а также многое другое. Подписка стоит 9 долларов.
Десктопное приложение Notational Velocity. Простой интерфейс и возможности шифрования локального контента.
Приложение JustNote для Mac OS X всё ещё находится в стадии бета-тестирования, но уже может похвастаться новомодным «тёмным» интерфейсом.
Тонкие клиенты ТОНК
О виртуализации сегодня не пишет только ленивый: VMWare, Xen, VirtualBox — недавно эти названия были известны лишь узкому кругу специалистов. Сегодня о возможности запустить на компьютере несколько ОС одновременно или разнести сервисы по изолированным «песочницам» знают все. Мы будем говорить о совершенно другом виде виртуализации — виртуализации рабочих мест при помощи терминальных систем. Центральная часть такого комплекса — терминальный сервер, на котором пользователи запускают свои приложения. Клиентские компьютеры используются для ввода информации и отображения интерфейса программ — они только показывают картинку, а сами программы работают на сервере. Это возможно благодаря специальному программному обеспечению: решения Citrix, служба терминалов Windows, X11 (XDMCP) и т.д.
Важной частью системы являются тонкие клиенты. Это могут быть компьютеры общего назначения с установленной клиентской программой или специализированные устройства. Маломощные машины (часто с твердотельным накопителем, внешним блоком питания и без активного охлаждения) работают под управлением встраиваемой ОС и позволяют подключаться к серверу.
При закупке тонких клиентов часто обнаруживают, что аппаратное решение стоит ненамного дешевле недорогого системного блока. На лицензировании клиентского ПО от Microsoft тоже сэкономить не удастся — необходимо закупить терминальные лицензии, а также (как минимум) лицензии на офисный пакет по числу рабочих мест. С коммерческими программами других производителей ситуация сходная. Не стоит думать, что если программа установлена только на сервере, то и платить придется за одну копию, даже если с ней работает несколько десятков пользователей — этот момент разработчики популярного ПО обычно предусматривают. Терминальный комплекс в смысле первоначальных затрат обойдется заказчику не сильно дешевле традиционной ЛВС с «толстыми» клиентами. А если в организации уже имеется какая-то IT-инфраструктура, возникает вопрос — а зачем вообще переходить на новое решение?
Ответ может быть только один: любое изменение инфраструктуры стоит планировать, тщательно считая затраты. Преимущество аппаратных тонких клиентов вовсе не в низкой стоимости устройства. Такие машины более долговечны и надёжны (за счет простоты конструкции и меньшего числа движущихся частей), а главное — они практически не требуют обслуживания силами IT-департамента. Ввод устройства в эксплуатацию занимает пару минут — здесь не нужно устанавливать и настраивать ОС, а отделу IT необходимо администрировать только серверы и следить за активным сетевым оборудованием и СКС. Не стоит забывать и о более высокой безопасности терминальной системы — вся информация находится на сервере и ограничить возможность её утечек намного проще. Меньше и вероятность вирусных атак, пользователи работают в системе с ограниченными правами, а защитить от вирусов один сервер проще, чем несколько десятков компьютеров. Срок службы у «железного» клиента больше, чем у настольного ПК — 5-10 лет против 3-х. Если компания регулярно обновляет парк машин или использует системные блоки не самой дешёвой конфигурации (скажем, тысяч за 12-13) — переход на тонкие клиенты даст хорошую экономию уже на этапе первоначальных закупок и позволит значительно снизить расходы на приобретение новых машин. Но главный плюс аппаратных решений — они гораздо проще и дешевле в эксплуатации. Точные цифры нужно считать в каждом конкретном случае, но многие эксперты полагают, что использование терминалов позволяет экономить от 5 до 50% по сравнению с аналогичными решениями на персональных компьютерах.
Если говорить о сферическом офисе в вакууме — возможны два сценария перехода на терминальные решения. Проще всего новым компаниям без развитой IT-инфраструктуры. Здесь можно выбрать любой вариант, просчитав полную стоимость владения им. Организациям, особенно крупным, с развитой инфраструктурой, сложнее — от потраченных денег очень нелегко отказаться, а переход на новое и более дешёвое решение может стать гораздо дороже, чем модернизация существующих. Тем не менее, терминальные системы могут помочь и здесь: переход можно осуществлять постепенно, используя устаревшие компьютеры в качестве терминальных клиентов и заменяя их аппаратными решениями по мере выхода из строя. Разумеется, сервер придется приобрести сразу, но расходы на замену клиентского парка можно растянуть во времени.
Писать подробно о выборе терминального сервера мы не будем — этой теме стоит посвятить отдельную статью. Главное здесь масштабируемость выбранного решения — сервер должен работать не один и не два года, а его замена — дело затратное. Поэтому конфигурацию нужно подбирать, что называется, на «вырост» и сразу закладывать возможность модификации сервера (прежде всего, увеличения объёма оперативной памяти — обычно, это самое узкое место таких серверов). Кроме того, дисковая подсистема должна обладать достаточным объёмом и, главное, высокой производительностью. Крупным предприятиям стоит посмотреть в сторону многопроцессорных машин с возможностью добавления новых процессоров по мере необходимости. Есть ещё вариант запуска сервера терминалов в контексте виртуальной машины (VMWare, Hyper-V и т.д.) – он отличается высокой масштабируемостью, но довольно дорог и доступен только крупным компаниям. Проще всего выбрать тонкие клиенты — предложений на рынке масса (в том числе и отечественных производителей), но все машины похожи друг на друга. Главный критерий — доступность гарантийного и сервисного обслуживания в течение продолжительного времени.
Хороший пример таких машин — тонкие клиенты ТОНК серии 1800. Устройства с двухъядерным процессором Intel Atom N270 основаны на чипсете Intel 945GSE + ICH7M. Компьютеры размером 39х170х128 мм и массой 600 граммов используют пассивное охлаждение и не имеют абсолютно никаких движущихся частей. Они получают питание от внешнего адаптера переменного тока и могут быть установлены как вертикально, так и горизонтально. Набор интерфейсов стандартен: разъём DVI-I (DB-15) с опциональной возможностью подключения двух дисплеев через кабель-переходник DVI-D + VGA, один порт PS/2 для клавиатуры и мыши, 5 портов USB 2.0 с возможностью подключения считывателя смарт-карт и USB-адаптера 802.11b/g/n, аудио разъёмы для микрофона и колонок, а также сетевой адаптер Ethernet 10/100/1000 (RJ-45).
По заказу производитель – "Группа Компаний ТОНК" устанавливает внутрь тонкого клиента ТОНК 1800 серии адаптер беспроводной сети 802.11b/g/n на базе чипсета Realtek RTL8191/8192SE.
Тонкие клиенты поставляются в трёх модификациях: ТОНК 1802 (Linux Embedded), ТОНК 1807 (Windows Compact Embedded), ТОНК 1811 (Windows Standard Embedded). Они отличаются набором программных средств, а также размером встроенного твердотельного накопителя:
256 Мб DOM/1024 Мб RAM (ТОНК 1802 Linux Embedded);
128 Мб DOM/1024 Мб RAM (ТОНК 1807 Windows Compact Embedded);
2 Гб DOM/1024 Мб RAM (ТОНК 1811 Windows Standard Embedded).
При необходимости объём памяти увеличивается до 8 Гб DOM и 2 Гб RAM, кроме того, в компьютер можно установить дополнительный твердотельный накопитель SATA, объёмом до 32 Гб.
Встроенное ПО этих машин основано на GNU/Linux. В комплект поставки входят RDP RDESKTOP 1.6.x и Citrix Citrix Reciever ICA 11.0 (версия для Linux с поддержкой XenApp и XenDesktop), VNC Viewer, а также X11(XDMCP). По требованию заказчика могут быть установлены: Qrdesktop vWorkspaсe6 для Linux, Ericom PowerTerm WebConnect Client, Xterm и клиент Vmware View 4. Компьютеры могут использоваться как терминалы для windows- и unix-решений, а также для решений Xen и VMWare. ТОНК 1802 поддерживают ADSL- и VPN-подключения и стандартный набор протоколов стека TCP/IP, включая работу с DNS, DHCP и т. д. Машины могут использоваться и как самостоятельные настольные компьютеры для офисной работы, или работы с веб-приложениями: здесь установлены Firefоx 1.5.0.2, Sun Java 1.5, подсистема печати CUPS и USB Storage Manager. Опционально на терминал может быть установлен дисковый накопитель большей ёмкости и дополнительные программные средства — медиаплеер VLC и OpenOffice.org. Настройки клиента можно защитить паролем или закрыть систему только на чтение. Кроме того, поддерживается файловая система SAMBA и возможность загрузки компьютера по сети.
Поделиться книгой: