Scaricamento delle Fotografie

by / domenica, 09 febbraio 2020 / Published in Alta Fotografia, Fotografia, Francesco, Il blog

 

SISTEMI DI SCARICAMENTO DELLE FOTOGRAFIE

utilizzare i cavi o le onde radio

 

 

Abbiamo scattato la nostra fotografia e vogliamo analizzarla in dettaglio. I monitor di visione delle fotocamere sono sempre troppo piccoli per una visione dettagliata e di conseguenza dobbiamo trasferire l’immagine in un computer, dove avremo la possibilità di vederla su un monitor di dimensioni adeguate.

Le modalità di trasferimento sono varie e dipendono fortemente dalle soluzioni tecnologiche che vengono adottate dai singoli costruttori.

Possiamo dividere lo scaricamento delle fotografie in due categorie:

A)- sistemi indiretti: questi connettono la fotocamera ed il computer attraverso le onde radio, i più utilizzati sono i seguenti standard:

1) – la connessione wi-fi: questa connessione si basa sull’abolizione dei cavi di collegamento e sull’utilizzo di una rete WLAN (Wireless Local Area Network) che utilizzano il protocollo IEEE 802.11 realizza una trasmissione tra 1 e 2 Mbit/s utilizzando una portante a 2.4 Ghz. Successive standardizzazioni, ad esempio il protocollo IEEE 802.11n, hanno implementato una trasmissione teorica a 300 Mbit/s, in pratica si riescono a raggiungere i 50 Mbit/s, utilizzando sia la banda dei 2.4 Ghz che la banda dei 5 Ghz e per questo motivo è detta DUAL BAND. La portata per ottenere una connessione Wi-Fi, senza ripetitori del segnale, non supera i 50-100 metri e dipende molto dagli ostacoli presenti tra i dispositivi connessi. I vari standard dividono lo spettro della trasmissione in 14 sottocanali con una larghezza di banda di 22 Mhz ciascuno. Questi vengono parzialmente sovrapposti tra loro in frequenza. Il risparmio della banda passante comporta pero una forte interferenza tra due canali adiacenti. Per ambienti con più reti andranno scelti non sovrapposti. Purtroppo non tutti gli organismi nazionali hanno sviluppato allo stesso modo i vari canali che quindi risultano non facilmente adattabili tra di loro. Gli unici universalmente riconosciuti sono i canali 10 e 11. Ulteriori dettagli su questo tipo di connessione si possono trovare in un precedente articolo.

loghi utilizzati per le connessioni Wi-Fi

2) – la connessione bluetooth (BT): anche questa connessione si basa sull’abolizione dei cavi di collegamento mediante l’utilizzo di una rete WPAN (Wireless Personal Area Network) ed è stata progettata con lo scopo primario dei bassi consumi energetici. E’ risultata così efficiente che in commercio viene stimato ne esistano oltre un miliardo di dispositivi che la utilizzano. Lo standard nasce poco prima del 2000 curato da varie società ed il nome è ispirato a Harald Blåtand (Harold Bluetooth in inglese) il re Aroldo I di Danimarca. Il logo è infatti formato dalle rune nordiche H e B.

loghi utilizzati per le connessioni Bluetooth

La portante del segnale è fissata a 2,45 Ghz mentre la banda passante è divisa in 79 canali che vengono commutati oltre mille volte al secondo. Sono state sviluppate diverse versioni che hanno portato la velocità di trasferimento dei dati (della versione 1.1) da 723,1 Kbit/s fino a 24 Mbit/s per la versione 4.0. Ogni dispositivo master con questo standard riesce a comunicare contemporaneamente con sette dispositivi slave, questa rete è denominata piconet ma si possono connettere tra di loro più reti per ottenerne una più ampia.

I dispositivi bluetooth sono utilizzati secondo tre classi:

classe 1 – potenza assorbita 100 mWatt, guadagno di 20 dBm che possono coprire una distanza di 100 metri

classe 2 – potenza assorbita 2.5 mWatt, guadagno di 4 dBm che possono coprire una distanza di 10 metri

classe 3 – potenza assorbita 1 mWatt, guadagno di 0 dBm che possono coprire una distanza di 1 metro

Questa tecnologia utilizza al suo interno un contatore a 28 bit con un semi periodo di 312,5 µs che viene utilizzato come un clock per la temporizzazione del dispositivo. Ogni dispositivo della rete ha bisogno di sincronizzarsi con il clock del dispositivo master. I collegamenti BT possono richiedere prima una connessione (Connection Oriented) oppure sono senza connessione (Connectionless). Nella rete BT c’è sempre un master che trasmette agli slave la sincronizzazione ed il canale utilizzato.

Il dispositivo BT si può trovare in due diverse modalità operative:

Standby – quando non è coinvolto in nessuna attività. Se il dispositivo è uno slave controlla ogni 1,28 secondi se giungono messaggi dal master. In questo stato si ha il massimo risparmio energetico.

Connessione – quando il dispositivo è connesso, questo stato a sua volta si divide in:

  • Active mode: l’unità partecipa attivamente sia in ricezione che in trasmissione. Il master trasmette regolarmente per mantenere la sincronizzazione del sistema.
  • Hold mode: il master può mettere i dispositivi slave nello stato di Hold per un tempo determinato. Durante questo periodo nessun pacchetto può essere trasmesso verso di esso.
  • Sniff mode: lo slave che passa in questo stato si trova in una modalità di risparmio energetico. Quando il collegamento entra in questo modo, il master può inviare pacchetti solamente in determinati istanti, gli stessi che ascolta ad intervalli fissati e ridotti lo slave.
  • Park mode: il dispositivo è ancora sincronizzato alla rete ma senza un indirizzo di dispositivo attivo. Questa modalità è stata ideata per avere la possibilità di costituire reti con più di sette slave.

La versione 1.0 era afflitta da vari problemi in particolare di compatibilità e di sicurezza.

Con lo sviluppo delle nuove versione sono state apportate le seguenti novità:

trasmissione ad alta velocità, rilevazione della qualità del segnale, miglioramento alle interferenze elettromagnetiche, tempi di risposta ridotti, riduzione delle potenza necessaria, introduzione della crittografia per migliorare la sicurezza. Con la versione 3.0 è stato introdotto il meccanismo di risparmio energetico della connessione che viene instaurata solo durante il trasferimento dei dati (utilizzo dello stato di sniff). Infine come miglioramenti sono stati potenziati i meccanismi di correzione degli errori ed il controllo preventivo della banda utile.

B)- sistemi diretti: tra questi metodi ne evidenziamo due:

1)- Connessione diretta della fotocamera al computer mediante un cavo. Molte fotocamere vengono fornite, al momento dell’acquisto oppure viene venduto in modo opzionale, di un cavo per la connessione diretta al computer. Questi cavi utilizzano le porte standard di collegamento e la più utilizzata è la porta USB (Universal Serial Bus). Per i filmati viene anche utilizzata la porta HDMI (High Definition Multimedia Interface). Esistono una grande varietà di cavi che permettono di adattare tra di loro i vari dispositivi.

connettori USB. Il simbolo utilizzato, i connettori di tipo USB 3.0 e USB 2.0

2)- Connessione, dopo averla rimossa dalla fotocamera, della scheda di memoria ad un lettore di memory card che utilizza verso il computer la porta USB.

Entrambi i metodi per il trasferimento utilizzano quindi la connessione USB che è il nostro riferimento per lo scaricamento dei dati dalla fotocamera.

La porta USB è un interfaccia standardizzata sviluppata a partire dagli anni 90 che ha soppiantato sia la porta seriale che quella parallela del computer. Questa porta è dotata della funzione Plug and Play che permette l’utilizzo delle periferiche senza dover spegnere ogni volta il computer. Il numero dei dispositivi gestibili da un singolo computer è limitato a 127 ma è comunque più che sufficiente per uno scopo non specialistico. La lunghezza dei cavi utilizzati è buona norma che non superi i 5 metri quando non sono forniti di dispositivi attivi. Le specifiche prevedono due tipi di connettori: il connettore A e il connettore B ma alcuni costruttori ne hanno introdotto delle varianti miniaturizzate. Nella versione USB 3.1 viene introdotto il connettore di tipo C.

formato dei connettori USB: tipi principali di connettori USB ed i piedini utilizzati con il connettore

La velocità di trasferimento dei dati dipende dalla versione adottata secondo i valori della sottostante tabella:

Nome

Versione

Velocità teorica

Velocità reale

Low-Speed

USB 1.0

1,5 Mbit/s (187,5 Kbyte/s)

1 Mbit/s (125 Kbyte/s)

Hi-Speed

USB 2.0

480 Mbit/s (60 Mbyte/s)

280 Mbit/s (35 Mbyte/s)

Super-Speed

USB 3.0

4,8 Gbit/s (600 Mbyte/s)

3,2 Gbit/s (400 Mbyte/s)

Super-Speed+

USB 3.1

10 Gbit/s (1,25 Gbyte/s)

7,2 Gbit/s (900 Mbyte/s)

La connessione USB collega in modo ottimale le periferiche per il trasferimento dei dati ma non è adatta per i segnali video, per questo tipo di segnali è stato utilizzato lo standard HDMI (High Definition Multimedia Interface). Con questo tipo di connessione vengono facilmente trasferiti, ad esempio ad un monitor di grande dimensione, i video e le fotografie. Lo standard HDMI ha resi obsoleti i vecchi connettori SCART. Lo standard è stato proposto agli inizi degli anni 2000 dai principali costruttori di televisori ed operatori televisivi. Questo è de facto diventato lo standard per la connessione dei televisori in alta risoluzione. Le caratteristiche tecniche sono aggiornate costantemente e la prima versione che aveva una velocità di trasferimento di 4,9 Gbit/s riusciva a gestire dei segnali video a 60 Hz con una risoluzione massima di 1920*1200. La versione 2.0 riesce a gestire una banda passante di 18 Gbit/s che permette di gestire i video alla risoluzione di 4K (4096*2560).

connettori HDMI – formati utilizzati per i connettori HDMI ed i piedini utilizzati

L’ultima versione del protocollo USB la 3.1 Type-C ha realizzato una connessione che riesce a gestire anche i segnali video.

Il tempo effettivo di trasferimento dei dati, comunque, può cambiare in modo anche considerevole in base a diverse condizioni: prestazioni del computer (sistema operativo usato, memoria RAM installata, etc), numero di scatti, dimensione e qualità dell’immagine.

Alcuni recenti modelli di fascia alta presentano il connettore RJ-45 (dall’inglese Registered Jack tipo 45). E’ una interfaccia fisica che viene usata come terminale di cavi elettrici a coppie di conduttori intrecciati (twisted pair). Viene utilizzato per i connettori destinati ai servizi telefonici e alla trasmissione di dati. Questo connettore è utilizzato per il cablaggio delle reti locali secondo lo standard Ethernet (IEEE 802.3).

connettori RJ-45

contatti e connessioni del cavo RJ-45

Riassumiamo quanto esposto fino ad ora:

Tecnologia

Vantaggi

Svantaggi

Wi-Fi

Assenza di cavi di collegamento

aggiramento di ostacoli a piccola distanza

basse velocità di trasferimento dei dati

possibili problemi di sicurezza

alti consumi energetici

Bluetooth

Assenza di cavi di collegamento

aggiramento di ostacoli a piccola distanza

bassi consumi energetici

basse velocità di trasferimento dei dati

possibili problemi di sicurezza

Porta USB (cavi diretti o dispositivi esterni)

Accettabile velocità di trasferimento

assenza di problemi di sicurezza

Presenza di cavi tra i dispositivi

Porta HDMI

Accettabile velocità di trasferimento

assenza di problemi di sicurezza

Specifica per i segnali video

Presenza di cavi tra i dispositivi

Porta RJ-45 (Ethernet)

buona velocità di trasferimento

assenza di problemi di sicurezza

Presenza di cavi tra i dispositivi

Il mercato considerando i metodi di scaricamento è veramente variegato. Moltissimi modelli di fascia bassa presentano la connessione wi-fi con lo scopo dichiarato dell’immediato caricamento delle fotografie scattate sui social network.

vari tipi di lettore di memory card esterno

Le Reflex “SEMI PROFESSIONALI” sono le fotocamere che presentano le variazioni più grandi mentre i modelli “PROFESSIONAL” utilizzano maggiormente le connessioni ad alta velocità.

Ad esempio troviamo che il recente modello della Nikon D500 presenta come interfacce: USB 3.0 di tipo micro-B, HDMI di tipo C, connessione Wi-Fi con lo standard IEEE 802.11b e IEEE 802.11g che implementa il protocollo Bluetooth versione 4.1.

Il modello Canon EOS 1DX MACK II presenta: USB 3.0 ad alta velocità, HDMI tipo mini C, connettore RJ-45 (Gigabit Ethernet).

FRANCESCO

questo articolo è stato pubblicato sulla rivista FOTOGRAFARE 5 (Maggio) del 2016 nella rubrica di ALTA FOTOGRAFIA.

P.S. Visto il tempo trascorso dalla pubblicazione va precisato che l’impianto tecnico dell’articolo è sempre valido ma risulteranno poco attendibili le eventuali ricerche di mercato o le scansioni temporali dei prodotti fotografici citati nel medesimo.

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