Ssi - Grupo 6

Index: 1. La Cámara Digital 1.1 Introducción 1.2 Tipos de camaras 1.3 Ventajas 1.4 Desventajas 1.5 Funcionamiento 1.5.1 CCD 1.5.2 Funcionamiento CCD 1.5.3 Mosaico De Bayer 1.6 Zoom 1.6.1 Zoom Optico 1.6.2 Zoom Digital 1.7 Resolución 1.7.1 Píxel 1.7.1.1 Megapíxel 1.8 Almacenamiento (Memoria Flash) 1.9 Transferencia De Datos 2. Memorias Flash 2.1 Introducción 2.2 Historia de la Memoria Flash 2.3 Antecedentes de la Memoria Flash 2.4 Características de la Memoria Flash 2.5 Como se almacena la Información 2.6 Dispositivos que incluyen la Memoria Flash 2.7 Tipos de Memorias Flash 2.8 Futuro de la Memoria Flash 2.9 Conclusin 3. Memorias U3

1. La cámara digital 1.1. Introducción Una cámara digital es un dispositivo electrónico usado para capturar y almacenar fotografías electrónicamente en un formato digital, en lugar de utilizar películas fotográficas como las cámaras convencionales o imágenes de registración en un formato análogo a la cinta magnética como muchas cámaras de video. Estas se caracterizan por el uso de Memorias Flash, USB o Firewire para el almacenamiento de las fotografías. 1.2. Tipos de cámaras Al igual que en la fotografía clásica, existen muy diversos tipos de cámaras digitales, ya sean de tamaño de bolsillo, medianas o para uso avanzado o profesional, con ópticas más o menos completas, y con sistemas más o menos sofisticados. Una característica peculiar de las cámaras digitales es, sin embargo, la resolución. 1.3. Ventajas Una gran ventaja de este sistema respecto a la fotografía clásica es que permite disponer de las imágenes grabadas al instante, sin necesidad de llevar la película al laboratorio y esperar un cierto tiempo hasta que éste entregue las fotos reveladas. En la cámara digital pueden verse en una pantalla las fotos que se acaban de tomar. La cámara se puede conectar a la máquina, de manera que podamos visualizarlas y retocarlas allí. 1.4. Desventajas Se dice que la calidad de una fotografía analógica es superior. Otra desventaja de las cámaras digitales es el costo más elevado de estas, comparado con las máquinas convencionales. 1.5. Funcionamiento La cámara utiliza como plano de enfoque un sensor CCD (Charge coupled device), es un chip sensible a la luz, electrónico y con una superficie fotosensible que reacciona a la luz. Este chip es como el ojo de la cámara digital y uno de los elementos más importantes. 1.5.1. CCD Un CCD (siglas en inglés del charge-coupled device: ‘dispositivo de cargas [eléctricas] interconectadas’) (elemento más importante dentro de una cámara digital) es un circuito integrado que contiene un número determinado de condensadores enlazados o acoplados. Bajo el control de un circuito interno, cada condensador puede transferir su carga eléctrica a uno o a varios de los condensadores que estén a su lado en el circuito impreso. La alternativa digital a los CCD son los dispositivos CMOS (complementary metal oxide semiconductor) utilizados en algunas cámaras digitales y en numerosas Webcam. En la actualidad los CCD son mucho más populares en aplicaciones profesionales y en cámaras digitales.

Los primeros dispositivos CCD fueron inventados el 17 de octubre de 1969 en los Laboratorios Bell. La capacidad de resolución o detalle de la imagen depende del número de células fotoeléctricas del CCD. Este número se expresa en píxeles. A mayor número de píxeles, mayor resolución. Actualmente las cámaras fotográficas digitales incorporan CCDs con capacidades de hasta ciento sesenta millones de pixeles (160 megapíxeles) en cámaras Carl Zeiss. 1.5.2. Funcionamiento CCD Los pixeles del CCD registran tres colores diferentes: rojo, verde y azul (abreviado "RGB", del inglés Red, Green, Blue), por lo cual tres píxeles, uno para cada color, forman un conjunto de células fotoeléctricas capaz de captar cualquier color en la imagen. Para conseguir esta separación de colores la mayoría de cámaras CCD utilizan una máscara de Bayer que proporciona una trama para cada conjunto de cuatro píxeles de forma que un píxel registra luz roja, otro luz azul y dos píxeles se reservan para la luz verde (el ojo humano es más sensible a la luz verde que a los colores rojo o azul). El resultado final incluye información sobre la luminosidad en cada píxel pero con una resolución en color menor que la resolución de iluminación. Se puede conseguir una mejor separación de colores utilizando dispositivos con tres CCD acoplados y un dispositivo de separación de luz como un prisma dicróico(1) que separa la luz incidente en sus componentes rojo, verde y azul. Estos sistemas son mucho más caros que los basados en máscaras de color sobre un único CCD. Algunas cámaras profesionales de alta gama utilizan un filtro de color rotante para registrar imágenes de alta resolución de color y luminosidad pero son productos caros y tan solo pueden fotografiar objetos estáticos. 1.5.3. Mosaico de Bayer Conocido como filtro, máscara o mosaico de Bayer (por su inventor Bryce Bayer de Eastman Kodak), es una malla cuadriculada de filtros rojos, verdes y azul que se sitúa sobre un sensor digital de imagen (CCD o APS) para hacer llegar a cada fotosito una tonalidad de los distintos colores primarios. Interpolando las muestras de varios fotositos se obtiene un píxel de color. El mosaico de Bayer se forma por un 50% de filtros verdes, un 25% de rojos y un 25% de azules, interpolando dos muestras verdes, una roja, y una azul se obtiene un píxel de color. En la patente de Bryce Bayer, se llama elementos sensores de luminosidad a los verdes, y elementos sensores del color a los rojos y azules. La razón de que se use mayor cantidad de puntos verdes es que el ojo humano es más sensible a ese color. La disposición de los colores suele ser rojo-verde-rojo-verde... en una fila, y verde-azul-verde-azul en la siguiente fila paralela. Los ficheros .raw de las cámaras de fotos digitales se recoge la información del patrón de bayer. 1.6. Zoom 1.6.1. Zoom óptico Su función es acercar y ampliar lo que se quiere fotografiar sin modificar la resolución de la cámara, ya que el acercamiento se consigue con el objetivo.

1.6.2. Zoom digital A diferencia del Óptico, amplia la imagen que ya ha recibido, de forma que disminuye la resolución.

(1)Prisma Dicróico: Un prisma dicroico es un prisma que divide la luz en roja, verde y azul.

1.7. Resolución En fotografía digital se mide multiplicando el alto por el ancho de los píxels de las fotografías que permite obtener la cámara y generalmente el mínimo es un millón de píxeles (para las cámaras más económicas), y va en aumento hasta más de diez millones de píxeles (para las cámaras profesionales y obviamente más caras) 1.7.1. Píxel (Del inglés picture element, "elemento de imagen") es la menor unidad homogénea en color que forma parte de una imagen digital, ya sea esta una fotografía, un fotograma de vídeo o un gráfico. Los píxeles aparecen como pequeños cuadrados o rectángulos en color, en blanco o en negro, o en matices de gris. Las imágenes se forman como una matriz rectangular de píxeles, donde cada píxel forma un área relativamente pequeña respecto a la imagen total. 1.7.1.1. Megapíxel Equivale a poco más de 1 millón de píxeles (esta cantidad equivale a 1024² = 1.048.576 píxeles). Se utiliza esta unidad para expresar la resolución de imagen de cámaras digitales, por ejemplo, una cámara que puede tomar fotografías con una resolución de 2048 × 1536 píxeles se dice que tiene 3,1 mega píxeles (2048 × 1536 = 3.145.728). 1.8. Almacenamiento (Memoria Flash) Las cámaras, utilizan memoria incorporada o memoria flash. Son de uso común las tarjetas de memoria: CompactFlash (CF), Secure Digital (SD), tarjetas XD y las tarjetas Memory Stick para las cámaras Sony. Anteriormente se utilizaba discos de 3 1/2" para el almacenamiento de imágenes. 1.9. Transferencia de datos El USB el método más utilizado para la transferencia de datos de la cámara a la PC; por la rapidez que este posee para realizar esta actividad.

2. Memorias Flash

2.1 Introducción: A pesar que cada vez la tecnología avanza más, y nos brinda muchas posibilidades muchas veces se requiere el transporte de información de un lugar a otro. Es por esto que el mercado de informática cada vez nos ofrece mayores posibilidades de almacenamiento. La memoria flash es una forma evolucionada de la memoria EEPROM que permite que múltiples posiciones de memoria sean escritas o borradas en una misma operación de programación mediante impulsos eléctricos, frente a las anteriores que sólo permite escribir o borrar una única celda cada vez. Por ello, la memoria flash permite funcionar a velocidades muy superiores cuando los sistemas emplean lectura y escritura en diferentes puntos de esta memoria al mismo tiempo. La ventaja de las tarjetas reside en que ocupan muy poco y pesan todavía menos, lo que las hace ideales para aparatos pequeños que se llevan continuamente encima. Otra ventaja de almacenar datos en este tipo de dispositivos, es que muchos de ellos incluyen cámaras fotográficas, reproductores de mp3, grabadoras, etc. en fin existen una gran cantidad de modelos y marcas lo que permite al usuario adquirir el modelo de su preferencia con opciones que puedan serle de su agrado ya sea por su funcionalidad o por su diseño. Así pues tenemos que las memorias USB son una excelente opción para personas que requieren trasladar datos de un lugar a otro de manera segura y sin el riesgo que implica el llevar una laptop. Además se puede aprovechar algunas de sus funciones como el ir escuchando música en el trayecto. Existen muchas marcas y precios, aunque todavía algunos modelos tienen precios elevados, estos no tardan en bajar ya que conforme el mercado se va inundando de estos dispositivos menor es el precio que el usuario final desea pagar por los mismos. 2.2 Historia de la memoria flash: La historia de la memoria flash siempre ha estado muy vinculada con el avance del resto de las tecnologías a las que presta sus servicios como routers, módems, BIOS de los PCs, wireless, etc. Fue Fujio Masuoka en 1984 cuando inventó este tipo de memoria como evolución de las EEPROM existentes por aquel entonces (Trabajador pertenenciente a Toshiba). Intel intentó atribuirse la creación de esta aunque sin éxito. Este último comercializó la primera memoria flash Entre los años 1994 y 1998, se desarrollaron los principales tipos de memoria que conocemos hoy, como la SmartMedia o la CompactFlash. La tecnología pronto planteó aplicaciones en otros campos. En 1998, la compañía Rio

comercializó el primer ‘Walkman’ sin piezas móviles aprovechando el modo de funcionamiento de SmartMedia. En 1994 SanDisk comenzó a comercializar tarjetas de memoria (CompactFlash) basadas en estos circuitos, y desde entonces la evolución ha llegado a pequeños dispositivos de mano de la electrónica de consumo como reproductores de MP3 portátiles, tarjetas de memoria para vídeo consolas, etc.

2.3

Antecedentes de la Memoria flash

Las memorias han evolucionado mucho desde los comienzos del mundo de la computación. Conviene recordar los tipos de memorias de semiconductores empleadas como memoria principal y unas ligeras pinceladas sobre cada una de ellas para enmarcar las memorias flash dentro de su contexto. Organizando estos tipos de memoria conviene destacar tres categorías si las clasificamos en función de las operaciones que podemos realizar sobre ellas, es decir, memorias de sólo lectura, memorias de sobre todo lectura y memorias de lectura/escritura. •

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Memorias de sólo lectura. o ROM: Se usan principalmente en microprogramación de sistemas. Los fabricantes las suelen emplear cuando producen componentes de forma masiva. o PROM: El proceso de escritura es electrónico. Se puede grabar posteriormente a la fabricación del chip, a diferencia de las anteriores que se graba durante la fabricación. Permite una única grabación y es más cara que la ROM. Memorias de sobre todo lectura. o EPROM : Se puede escribir varias veces de forma eléctrica, sin embargo, el borrado de los contenidos es completo y a través de la exposición a rayos ultravioletas (de esto que suelen tener una pequeña ‘ventanita’ en el chip). o EEPROM : Se puede borrar selectivamente byte a byte con corriente eléctrica. Es más cara que la EPROM. o Memoria flash: Está basada en las memorias EEPROM pero permite el borrado bloque a bloque y es más barata y densa. Memorias de Lectura/Escritura (RAM) o DRAM : Los datos se almacenan como en la carga de un condensador. Tiende a descargarse y, por lo tanto, es necesario un proceso de refresco periódico. Son más simples y baratas que las SRAM. o SRAM (Static Random Access Memory): Los datos se almacenan formando biestables, por lo que no requiere refresco. Igual que DRAM es volátil. Son más rápidas que las DRAM y más caras.

2.4

Características de la memoria flash:

La memoria flash consiste en una pequeña tarjeta destinada a almacenar datos grandes cantidades de información en un espacio muy reducido, a través de celdas de memoria. Este tipo de tarjetas son denominadas no volátiles, ya que conservan los datos aún cuando no se encuentran conectadas a la corriente eléctrica. Los primeros dispositivos de este tipo fueron fabricados en 1971 y eran denominadas EPROM. Estos aparatos también eran capaces de almacenar los datos al cortar el flujo eléctrico, sin embargo, para volver a grabar información era necesario borrar a través de rayos ultravioleta. Las tarjetas de memoria flash están formadas por una sola pieza fabricada en un material semiconductor. De este modo se configura como un dispositivo de tamaño muy reducido que no pierde los datos cuando sufre de movimientos fuertes y/o golpes. Generalmente son de forma cuadrada o rectangular y se pueden conectar al computador a través de un puerto USB, por lo tanto, es posible intuir que se trata también de los famosos pendrive o llaveros USB. Caracteristicas principales: *Memoria no volátil *Es un tipo de EEPROM (ya que es programable y borrable eléctricamente) *Gran capacidad de almacenamiento (hasta 32G) *Alta velocidad de transferencia (hasta 30 MB/s) *Bajo costo *Gran resistencia a los golpes *Bajo consumo de energía *Muy silencioso (no contiene ni actuadores mecánicos ni partes móviles) *Tamaño reducido *Está fabricado con puertas lógicas NOR y NAND (para almacenar los 0’s ó 1’s correspondientes) *Esta memoria tambien es llamada pendrive. Desventaja: Permite un número limitado de escrituras y borrados (entre 10.000 y 1.000.000, dependiendo de la celda, de la precisión del proceso de fabricación y del voltaje necesario para su borrado.)

2.5

Como almacena la información?

Contiene un array de celdas con un transistor evolucionado con dos puertas en cada intersección. Tradicionalmente sólo almacenan un bit de información. Las nuevas memorias flash, llamadas también dispositivos de celdas multi-nivel, pueden almacenar más de un bit por celda variando el número de electrones que almacenan.

2.6

Dispositivos que incluye la memoria flash:

Los dispositivos de memoria flash incluyen: •

Sony Memory Stick

Un Memory Stick es un IC (circuito integrado) que se almacena en una compacta y robusta caja de plástico. Memory Sticks están diseñados para almacenar datos y hacer posible la transferencia de datos entre dispositivos equipados con ranuras Memory Stick.

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Compact Flash

Una tarjeta Compact Flash es un IC (circuito integrado) que se almacena en una compacta y robusta caja de plástico. Tarjetas Compact Flash están diseñadas para almacenar datos y hacer posible la transferencia de datos entre dispositivos equipados con ranuras Compact Flash. •

SDCard

Una tarjeta SD (Secure Digital Card) es un IC (circuito integrado) que se almacena en una compacta y robusta caja de plástico. Tarjetas SD están diseñadas para almacenar datos y hacer posible la transferencia de datos entre dispositivos equipados con ranuras para tarjetas de memoria SD. •

MultiMediaCard (MMC)

Una MultiMediaCard (MMC) es un IC (circuito integrado) que se almacena en una compacta y robusta caja de plástico. Las MultiMediaCard (MMC) están diseñadas para almacenar datos y hacer posible la transferencia de datos entre dispositivos equipados con MultiMediaCard (MMC) las franjas horarias.

2.7

Tipos de memoria Flash:

Memoria flash de tipo NOR: Dependiendo de si la celda está a 1 ó a 0, el campo eléctrico de la celda existe o no. La presencia/ausencia de corriente se detecta e interpreta como un 1 ó un 0, reproduciendo así el dato almacenado. En los dispositivos de celda multi-

nivel, se detecta la intensidad de la corriente para controlar el número de electrones almacenados e interpretarlos adecuadamente. Las memorias flash están subdividas en bloques (en ocasiones llamados sectores) y por lo tanto, para el borrado, se limpian bloques enteros para agilizar el proceso, ya que es la parte más lenta del proceso. Por esta razón, las memorias flash son mucho más rápidas que las EEPROM convencionales, ya que borran byte a byte. No obstante, para reescribir un dato es necesario limpiar el bloque primero para después reescribir su contenido. El acceso a las celdas es aleatoria. *Memorias flash de tipo NAND: Las memorias flash basadas en puertas lógicas NAND funcionan de forma electrónica ligeramente diferente. Tienen un coste bastante inferior, unas diez veces de más resistencia a las operaciones pero sólo permiten acceso secuencial (más orientado a dispositivos de almacenamiento masivo), frente a las memorias flash basadas en NOR que permiten lectura de acceso aleatorio.Si bién en estas memorias, también se borra por bloques, tiene un mecanismo de borrado mas sencillo. 2.8 Futuro de la memoria flash: El futuro del mundo de la memoria flash es bastante alentador, ya que se tiende a la generalidad de las computadoras y electrodomésticos inteligentes e integrados y, por ello, la demanda de memorias pequeñas, baratas y flexibles seguirá en alza hasta que aparezcan nuevos sistemas que lo superen tanto en características como en precio y, al menos en apariencia, no es factible ni siquiera a medio plazo ya que la miniaturización y densidad de las memorias flash está todavía lejos de alcanzar niveles preocupantes desde el punto de vista físico. El desarrollo de las memorias flash es, en comparación con otros tipos de memoria sorprendentemente rápido tanto en capacidad como en velocidad y prestaciones. Sin embargo, los estándares de comunicación de estas memorias, de especial forma en la comunicación con los PCs es notablemente inferior, lo que puede retrasar los avances conseguidos. 2.9

Conclusión:

En 2005 las ventas globales de tarjetas flash sobrepasaron 19 mil millones de dólares. Es tal la demanda en productos de consumo, que en noviembre Intel y Micron Technology, dos grandes fabricantes de chips que normalmente compiten entre sí, lanzaron una firma conjunta de 5 mil millones de dólares,

llamada IM Flash Technologies. Flash amenaza con remplazar toda tecnología de almacenamiento. Puede que los productos de flash tengan menos capacidad de almacenamiento a cierto nivel de precio, pero son más pequeños, esbeltos, resistentes, de alta velocidad, durabilidad y requieren menos energía de baterías que los dispositivos basados en tecnologías de almacenamiento mecánico, lo cual aumenta su atractivo.

3 Memorias U3 U3 aparte de incluir archivos contiene una unidad extra (una especie de disco de aplicaciones) en donde se guardan aplicaciones que normalmente estan enfocadas a los archivos que uno contiene en su memoria. De manera que si vamos a un cyber y deseamos editar nuestras imágenes podremos hacerlo ya que nuestra propia memoria incluye un editor de imágenes. U3 da la ventaja de poder transportar los archivos y datos que se venian usando hasta ahora y de programas ya instalados en el dispositivo para poder ejecutarlos desde el mismo y que no deje ningun registro dento del ordenador. Hoy en dia hay una version estandar de U3, por el momento el estándar está disponible solamente para sistemas y aplicaciones Windows, y no parece haber noticias de una futura adaptación a otros sistemas operativos como Linux o Mac OS X. El estándar U3 se refiere al hardware, básicamente llaves USB, pero necesita que el software sea compatible con dicho hardware, entre los fabricantes de hardware más conocidos encontramos primeras marcas como Kingston, SanDisk, Verbatim o Best Buy, mientras que entre el software más popular tenemos el paquete ofimático OpenOffice 2.0, el programa de VoIP Skype 1.4.14.84 o el navegador web Mozilla Firefox.