Основные части цифрового фотоаппарата — Информатика, информационные технологии
В основном устройство цифровой камеры повторяет конструкцию пленочного фотоаппарата. Главное их различие – в светочувствительном элементе, на котором формируется изображение. В пленочных фотоаппаратах это пленка, в цифровых – матрица. Свет через объектив попадает на матрицу, где формируется картинка, которая затем записывается в память. Внешний вид цифрового фотоаппарата (корпус без объектива) приведен на рис. 2.
Рис. 2. Внешний вид корпуса цифрового фотоаппарата без объектива
Состоит камера из двух основных частей – корпуса и объектива. В корпусе находятся матрица, затвор (механический или электронный, а иногда и тот и другой сразу), процессор и органы управления. Объектив, съемный или встроенный, представляет собой группу линз, размещенных в пластиковом или металлическом корпусе.
Матрица
Матрица состоит из множества светочувствительных ячеек – пикселей. Каждая ячейка при попадании на нее света вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный интенсивности светового потока.
Поскольку используется информация только о яркости света, картинка получается черно-белой, а чтобы она была цветной, приходится прибегать к разным ухищрениям. Так, например, ячейки покрывают цветными фильтрами – в большинстве матриц каждый пиксель покрыт красным, синим или зеленым фильтром (только одним!) в соответствии с известной цветовой схемой RGB (red-green-blue). Эти цвета – основные, а все остальные получаются путем их смешения и уменьшения или увеличения их насыщенности.
На матрице фильтры располагаются группами по четыре, так что на два зеленых приходится по одному синему и красному. Так делается потому, что человеческий глаз наиболее чувствителен именно к зеленому цвету. Световые лучи разного спектра имеют разную длину волн, поэтому фильтр пропускает в ячейку лучи лишь своего цвета. Полученная картинка (рис. 3) состоит только из пикселей красного, синего и зеленого цвета – именно в таком виде записываются файлы формата RAW (сырой формат). Для записи файлов в наиболее популярном для хранения фотографических изображений графическом растровом формате JPEG и универсальном формате TIFF процессор камеры анализирует цветовые значения соседних ячеек и рассчитывает цвет пикселей.
Этот процесс обработки называется цветовой интерполяцией, и он исключительно важен для получения качественных фотографий.
Рис. 3. Принцип получения цветного изображения
Существует два основных типа матриц. Они различаются способом считывания информации с сенсора. В матрицах типа ПЗС (рис. 4) информация считывается с ячеек последовательно, поэтому обработка файла может занять довольно много времени. Хотя такие сенсоры «задумчивы», они относительно дешевы, и к тому же, уровень шума на полученных с их помощью снимках меньше.
Рис. 4. Матрица типа ПЗС Рис. 5. КМОП-матрица
В матрицах типа КМОП (рис. 5) информация считывается индивидуально с каждой ячейки. Каждый пиксель обозначен координатами, что позволяет использовать матрицу для экспозамера (измерение уровня освещенности фотографируемого объекта) и автофокусировки (автоматическое наведение оптической системы объектива на резкость изображения в фокальной плоскости).
Описанные типы матриц – однослойные, но есть еще и трехслойные, где каждая ячейка воспринимает одновременно три цвета, различая разноокрашенные цветовые потоки по длине волн (рис.
6).
Рис. 6. Трехслойная матрица
Лучшей альтернативой линейному ПЗС является трехлинейный (trilinear) ПЗС. Он имеет три ряда фильтров, фактически включенных в элементы ПЗС.
Каждый фильтр блокирует свой первичный цвет. Таким образом, ПЗС снимает информацию сразу о трех цветах, при этом время на съемку кадра значительно сокращается. Эти системы довольно медлительны и используются в студийных фотоаппаратах. Цифровые фотоаппараты “в режиме реального времени”, использующие матрицу элементов ПЗС, управляют цветом одним из двух способов. При первом способе цвет попадает на матрицу ПЗС, в которой смежные пиксели содержат различные цветовые фильтры.
В процессе записи изображения микропроцессор, расположенный внутри фотоаппарата, считывает сигнал от каждого пикселя и усредняет полученное значение. Этот способ позволяет мгновенно отснять кадр. Единственный недостаток состоит в том, что полученное изображение “размывается” из-за использования средств математической обработки.
Если, например, сфотографировать белый лист с черным квадратом посередине, то мы не увидим абсолютно четкую грань квадрата. Цвет пикселей, которые окажутся на грани черного и белого цветов, будут определяться как средний между 100% черного и 100% белого, и поэтому примет значение 50% серого цвета. Цвет пикселей, смежных с 50% серого цвета, будет, в свою очередь, определяться как средний между ним и цветом пикселей с другой стороны, и так далее.
Затвор
Затвор отмеряет время, в течение которого свет воздействует на сенсор (выдержку). В подавляющем большинстве случаев это время измеряется долями секунды. В цифровых зеркальных камерах, как и в пленочных, затвор представляет собой две непрозрачных шторки, закрывающих сенсор. Из-за этих шторок в цифровых зеркальных фотоаппаратах невозможно визирование по дисплею, поскольку матрица закрыта и не может передавать изображение на дисплей.
Рис. 7. Компоновка кадра изображения непосредственно на дисплее
В компактных камерах матрица не закрыта затвором, и поэтому можно компоновать кадр по дисплею (рис.
7).
Когда кнопка спуска нажата, шторки приводятся в движение пружинами или электромагнитами. Благодаря этому открывается доступ свету, и на сенсоре формируется изображение – так работает механический затвор. Но в цифровых камерах бывают еще и электронные затворы – они используются в компактных фотоаппаратах. Электронный затвор, в отличие от механического, нельзя пощупать руками, он, в общем-то, виртуален. Матрица компактных камер всегда открыта (именно потому и можно компоновать кадр, глядя на дисплей, а не в видоискатель), когда же нажимается кнопка спуска, кадр экспонируется в течение указанного времени выдержки, а затем записывается в память. Благодаря тому, что у электронных затворов нет шторок, выдержки у них могут быть ультракороткими.
Фокус
Как уже говорилось выше, часто для автофокусировки используется сама матрица. Вообще же, автофокусировка бывает двух типов – активная и пассивная.
Для активной автофокусировки камере нужны передатчик и приемник, работающие в инфракрасной области или с ультразвуком.
Ультразвуковая система измеряет расстояние до объекта по методу эхолокации отраженного сигнала. Пассивная фокусировка осуществляется по методу оценки контраста. В некоторых профессиональных камерах сочетаются оба типа фокусировки.
В принципе, для фокусировки может использоваться вся площадь матрицы, и это позволяет производителям размещать на ней десятки фокусировочных зон, а также использовать «плавающую» точку фокуса, которую пользователь сам может разместить где ему угодно.
Видоискатель
В пленочных камерах компоновать кадр можно, только пользуясь видоискателем. Цифровые же фотоаппараты позволяют вовсе забыть о нем, поскольку в большинстве моделей для этого удобнее использовать дисплей (рис. 6). В некоторых очень компактных камерах видоискатель вообще отсутствует. Самое важное в видоискателе – это то, что через него можно увидеть. Например, зеркальные камеры так называются как раз из-за особенностей конструкции видоискателя. Изображение через объектив посредством системы зеркал передается в видоискатель, и таким образом фотограф видит реальную площадь кадра.
Во время съемки, когда открывается затвор, загораживающее его зеркало поднимается и пропускает свет на чувствительный сенсор. Такие конструкции, конечно, отлично справляются со своими задачами, но занимают довольно много места и потому совершенно неприменимы в компактных камерах.
На рис. 8 приведена схема попадания изображения через систему зеркал в видоискатель зеркального фотоаппарата.
Рис. 8. Схема попадания изображения в видоискатель
зеркального фотоаппарата
В компактных камерах применяют оптические видоискатели реального видения. Это, грубо говоря, сквозное отверстие в корпусе камеры. Такой видоискатель не занимает много места, но обзор его не соответствует тому, что «видит» объектив. Еще есть псевдозеркальные камеры с электронными видоискателями. В таких видоискателях установлен маленький дисплей, изображение на который передается непосредственно с матрицы – точно так же, как и на внешний дисплей.
2.5. Память
Второй основной структурной единицей цифрового фотоаппарата является память.
В начале 90-х годов цифровые фотоаппараты использовали только один вид памяти, получивший название встроенной. Эта память создавала много неудобств в работе фотографа. Ограниченная, как правило, небольшим объемом, обычно 2 Мб, она позволяла сохранять небольшое количество снимков, которые, в свою очередь, сразу необходимо было переписывать на компьютер.
В середине 90-х годов появился новый вид памяти, получивший название сменной памяти. Сменная память используется в цифровых фотоаппаратах для увеличения количества сохраняемых кадров. Она представляет собой небольшие карточки, которые вставляются в камеру. Она энергонезависима, то есть для хранения записанной на нее информации не нуждается в питании. Фактически она больше похожа на жесткий диск, используемый в компьютере, только очень маленьких размеров и с меньшим объемом.
Наличие в фотоаппарате возможности использовать сменную память можно считать существенным плюсом, так как можно самому регулировать (правда, путем дополнительных денежных вложений) емкость цифрового фотоаппарата.
Примеры сменных карт памяти приведены на рис. 9.
Рис. 9. Примеры сменных карт памяти
Статьи к прочтению:
- Основные элементы интерфейса coreldraw x6
- Основные этапы проведения аудита
Устройство зеркального фотоаппарата
Похожие статьи:
Общие сведения об устройстве цифрового фотоаппарата
СЪЕМКА ОБЪЕКТОВ С ПОМОЩЬЮ ЦИФРОВОГО ФОТОАППАРАТА Цель работы:изучение процесса фотосъемки объектов и монтажа учебных дидактических материалов с помощью…
Как нужно выбирать цифровой фотоаппарат???
Именно этот параметр измеряется в мегапикселях, количество которых зачастую ошибочно считается многими чуть ли не главным показателем в вопросе как…
основные части зеркального цифрового фотоаппарата, особенности беззеркального фотоаппарата
Одним из наиболее популярных устройств у современного человека является фотоаппарат.
С его помощью можно запечатлеть все самые яркие моменты своей жизни, а некоторые вникают в целую науку фотографии, которую уже можно назвать искусством. Всё большее количество пользователей предпочитает приобретать профессиональные или полупрофессиональные приборы.
Но из чего же они состоят? Для чего служит каждый элемент устройства фотоаппарата? Обо всём этом вы узнаете в данной статье.
Содержание
- Основные части зеркального цифрового фотоаппарата
- Объектив
- Тушка
- Особенности устройства беззеркального фотоаппарата
Основные части зеркального цифрового фотоаппарата
Первым делом необходимо разобраться в том, какими именно бывают фотоаппараты. Их разделяют на виды:
- компактные;
- беззеркальные;
- зеркальные.
Самыми простыми и подходящими для непритязательных любителей являются компактные. Это дешёвые устройства, которых вполне достаточно, чтобы просто запечатлеть какие-либо важные моменты, не задумываясь о профессионализме получившегося снимка.
Зеркальные и беззеркальные устройства более продвинуты в этом плане. Рассмотрим строение цифрового зеркального аппарата подробнее.
Объектив
В глобальном смысле можно разделить аппарат на тушку, то есть его «тело» и объектив. Это разделение всем покажется понятным и простым.
Появление фотоснимка начинается именно с объектива, который включает в себя набор специальных линз, пропускающих свет. Внутри также имеется диафрагма — это набор «лепестков» или лопастей, которые накладываются друг на друга и посередине имеют маленькое круглое отверстие. Эта деталь контролирует количество поступающего света.
Далее, часть этого света, прошедшего сквозь линзы и диафрагму отправляется на особое полупрозрачное зеркало. Именно его наличие и дало название фотоаппарату.
Найти зеркало очень просто — достаточно всего лишь снять объектив, и вы сразу же его увидите. Эта деталь является чрезвычайно важной для формирования качественного и правдоподобного изображения.
Дальнейшая работа происходит во второй части аппарата — тушке.
Изучим этот процесс, чтобы фотографировать было легче и интереснее.
Тушка
Тушка включает в себя всё, кроме объектива. Именно её вы держите в руках, когда снимаете.
Итак, что же происходит со световым потоком после попадания на зеркало? Он разделяется на две части. Первая отправляется на систему фокусировки, которая есть не что иное, как определённое количество фазовых датчиков, определяющих фокус изображения и при необходимости отвечающие за его появление.
Вторая часть попадает на фокусировочный экран. Он призван показать фотографу будущее изображение в точности таким, каким оно будет. Над этим матовым стеклом есть особая выпуклая линза, за счёт которой изображение увеличивается.
Теперь свет направится в пентапризму. Её функция заключается в том, чтобы перевернуть картинку, потому что изначально она отображается вверх ногами. После этого поток перейдёт на видоискатель — это уже тот самый экранчик, где мы видим, каким получится снимок в нормальном виде.
Теперь, после всех этих манипуляций, нажимается затвор и зеркало поднимается, а поток света попадает на матрицу. Матрица — это большое количество маленьких пикселей, реагирующих на свет. Она является одним из основных элементов фотоаппарата.
Особенности устройства беззеркального фотоаппарата
Отличием такого аппарата станет то, что в нём нет зеркала, а также установлен другой тип видоискателя.
Общий принцип действия немного похож на описанный выше, но несколько проще.
Поток света направляется сквозь объектив на матрицу. Внутри объектива также имеется диафрагма.
Существенным отличием является также то, что в беззеркальных устройствах нет затвора. Период выдержки контролируется матрицей, а точнее время, в течение которого она остаётся в рабочем состоянии. Данные, получаемые с помощью матрицы, передаются на специальный процессор.
Также имеется специальный экран, на который выводится предварительное изображение.
Так как в подобных устройствах нет зеркала, сделать это значительно проще — ничего не преграждает световому потоку путь. Одним из минусов является то, что видоискатель в этом случае установлен электронный, а не оптический. То есть изображение будет иметь много погрешностей, так как перед этим прошло немалое количество преобразований внутри фотоаппарата.
Кроме того, отсутствуют фазовые датчики, за счёт чего фокусировка происходит намного медленнее и в некоторых случаях не совсем корректно. Чтобы этого избежать, следует внимательно следить за картинкой и при необходимости настраивать фокус самостоятельно.
Справка! Ещё одним минусом можно назвать большое количество одновременно работающей электроники в этой модели. Это снижает уровень автономности, поэтому многие владельцам приходится сталкиваться с тем, что устройства быстро разряжаются.
Теперь вы знаете, чем отличаются друг от друга зеркальный и беззеркальный фотоаппараты, а также об их внутреннем устройстве.
Это позволит сделать правильный выбор при покупке, а также разобраться в принципе работы каждого из них. Таким образом будет намного легче работать с аппаратом и делать великолепные снимки, которые порадуют вас и окружающих.
Части фотоаппарата. Основные части цифрового фотоаппарата и их функции
Информация о частях фотоаппарата будет полезна при съемке фотографий или если вы хотите узнать больше о фотографии. Эта статья очень информативна и ее стоит прочитать, так как в ней подробно обсуждаются основные части камеры и основные функции частей камеры.
Электрические материалы, используемые в доме …
Пожалуйста, включите JavaScript
Электрические материалы, используемые в домашней электропроводке.
Что такое камера
Камера — это устройство, которое создает изображения. Он использует свет для захвата изображений объектов. Световые лучи, отражающиеся от объекта, падают на цифровой датчик или на кусок пленки, создавая четкое изображение.
Рис. 1. Знакомство с частями камеры
Фотокамеры цифрового типа хранят свои фотографии в цифровой памяти. Большинство из них, которые производятся в настоящее время, являются цифровыми. Однако вы также можете найти другие типы камер на мобильных телефонах, ноутбуках, планшетах и т. д. В этой статье мы собираемся узнать больше о цифровой камере.
Цифровые фотоаппараты производятся разными компаниями по всему миру. Они бывают всех форм, цветов и размеров. Некоторые могут делать только фотографии, другие могут снимать фотографии и видео. Некоторые могут стоять на штативе для профессиональной видеосъемки. Даже в этой классификации есть различия, поскольку память камеры также может различаться.
Части камеры и их функции
Теперь давайте рассмотрим основные части, из которых состоит цифровая камера, и их функции. Их:
- Aperture
- Lens
- Кнопка выпуска затвора
- Карта памяти
- ViewFinder
- Пользовательские элементы управления
Прохождение цифровой камеры
.
Камера. Он определяется как элемент управления камерой, который позволит вам выбрать, насколько вы хотите открыть объектив. После того, как объектив установлен на желаемое отверстие, экспонометр автоматически настраивается.
Рис. 2 – Изображения, снятые с разной диафрагмой
Затем измеритель определяет скорость закрытия затвора. Эта процедура происходит каждый раз, когда мы нажимаем, чтобы сделать снимок. Технически это определяется как отношение фокусного расстояния к эффективному диаметру апертуры. Объектив имеет маркировку f-stop/number, а большая диафрагма на объективе означает более низкий f-stop и наоборот.
Объектив цифровой камеры
Объектив, также называемый фотографическим/оптическим объективом, крепится к корпусу камеры. Это помогает в захвате объекта и его сохранении. Доступны объективы различных типов, включая стандартный зум, телеобъектив, «рыбий глаз», макросъемку, широкоугольный объектив и т. д.
Рис.
3 – Изображение объектива
Тип объектива, который вы выбираете, может иметь определяющее влияние на снимок, который вы хотите сделать. Некоторые объективы могут делать детализированные фотографии издалека, в то время как другие могут захватывать мельчайшие детали с близкого расстояния. Существуют даже объективы, которые могут давать искаженное изображение. Вывод такой, что чем лучше объектив, тем лучше качество картинки.
Кнопка спуска затвора в камере
Ярко-красная кнопка, как показано на рис. 4, является кнопкой спуска затвора, и не все затворы такие. Некоторые кнопки спуска затвора выпирают из корпуса камеры. Другие сделаны вплотную к корпусу камеры. Это придает камере гладкий и гладкий вид.
Рис. 4 – Кнопка спуска затвора
Если вы делаете снимок, вы должны нажать кнопку спуска затвора, чтобы сделать снимок. При нажатии кнопки экспонометр определяет соответствующую настройку объектива. Это означает, что спусковая кнопка будет открывать и закрывать затвор в нужное время, достаточное для проникновения света.
Карта памяти в камере
Что ж, я почти уверен, что все читатели этой статьи сталкивались с картой памяти. Для тех, кто этого не сделал, это то, что делает камеру цифровой. Это тип носителя, используемый для хранения фотографий и видео. Двумя наиболее популярными картами памяти являются карты SD (Secure Digital) и CF (Compact Flash).
Рис. 5 – Карты памяти
Карты памяти бывают разных размеров. Размер определяется объемом памяти, который может занять карта. Некоторые из них могут быть крошечными по размеру (карта Micro SD) и при этом иметь огромные объемы памяти, измеряемые в терабайтах. Другие карты памяти имеют гигабайты памяти. Карты памяти следует хранить в футляре для карт памяти для защиты данных. Пыль и погодные условия могут повредить карту памяти.
Видоискатель в камере Видоискатель — это компонент, который отображает снимаемое изображение. Когда устройство поднесено к глазу фотографа; он пытается найти точку, на которой можно сфокусироваться, через видоискатель.
У некоторых есть ЖК-экран, и чаще всего ЖК-дисплей действует как видоискатель. Получение хорошей и четкой фотографии зависит от таких факторов, как мегапиксели камеры, свет, падающий на объект, качество и тип объектива.
Рис. 6 – Видоискатель
Элементы управления камерыКак следует из названия, элементы управления пользователя — это параметры управления, расположенные в верхней части камеры. Они варьируются от одного типа модели к другому, от одного бренда к другому. Базовые модели не имеют слишком большого количества пользовательских элементов управления, поскольку они поставляются с автоматическими настройками, которые меняются в зависимости от условий, в которых человек делает снимок.
DSL-камеры поставляются с отдельными пользовательскими элементами управления, которые позволят вам настроить камеру на нужные вам параметры. . Профессиональные фотографы предпочитают иметь пользовательские элементы управления и использовать их соответствующим образом.
Заключение
Наличие камеры, особенно для всех тех, кто увлекается фотографией, является роскошью. Впрочем, фото с мобильной камеры тоже хорошего качества. Если вы выбираете профессиональный, сначала проверьте характеристики. Просмотрите характеристики, сравните их с другими моделями.
Более дорогая камера не обязательно делает ее лучше! Поэтому мы рекомендуем сначала проверить факты. А чтобы проверить факты, вы должны иметь представление об основных частях камеры и их конкретных функциях. Знание частей камеры всегда поможет вам выбрать лучшую в соответствии с вашими потребностями. Также не забывайте проверять отзывы покупателей. Проверка отзывов клиентов никогда не помешает. Всегда приятно видеть, что люди, которые купили, говорят об этом.
Читайте также: Преимущества беспроводной зарядки мобильных телефонов и умных гаджетов DDR5 SDRAM — функции, архитектура, принципы работы и приложения Технология Bluetooth 5 — стек протоколов, топология сети, приложения
PhotoTraces.
com — Блог фотографа-путешественникаПолучите мои бесплатные пресеты Lightroom
Travel Collection
Получите пресеты прямо сейчас!
Начните здесь
Впервые в PhotoTraces?
Отлично, позвольте мне показать вам
Узнать больше
О
Узнать больше о Викторе, фотографе, создавшем PhotoTraces
Узнать больше
Что в моей дорожной сумке для фотоаппарата
My Travel Photography Gear
Узнать больше
Лучшие фотографииПоследние статьи и учебники
Популярные статьи и учебные пособия
Таблица выдержек затвора — Памятка по управлению движением на фотографиях
Выдержка является частью треугольника экспозиции наряду с диафрагмой и ISO. Скорость затвора определяет не только экспозицию…
Диафрагма F-Stop Infographic — Диафрагма в фотографии CheatSheetЕсли вы хотите понять диафрагму в фотографии, то вы попали в нужное место. Инфографика F-Stop Chart графически иллюстрирует…
Оттенки серого, черно-белое и монохромное: объяснение различийХотите узнать все о лучших брендах объективов для фотоаппаратов на современном рынке? Вы пришли направо…
Лучший объектив для путешествий — как правильно выбрать объектив для путешествий для любой маркиЕсли вы ищете лучший объектив для путешествий, который можно взять с собой в следующий отпуск или в пешее приключение, которое бывает раз в жизни, вы…
24 лучших объектива Fuji на сегодняшний день — объективы Fujifilm X Mount Вы изо всех сил пытаетесь выбрать лучшие объективы Fuji для своей камеры Fujifilm? Тогда вы пришли в нужное место….