Разное

Устройство фотоаппарата – Устройство цифрового фотоаппарата

подробная схема из чего состоит техника

Поделиться статьёй:

Пользоваться зеркальным фотоаппаратом в наше время может даже школьник, однако, иногда даже профессиональные фотографы смутно представляют себе внутреннее устройство этого агрегата. А ведь полная осведомленность о функциях и строении техники может намного облегчить работу, улучшить качество и красоту снимков. Это особенно актуально для тех, кто только начинает свое знакомство с фотокамерой, планирует покупку или уже пробует создать свои первые снимки. Данная статья поможет вам лучше познакомиться со своим чудо-аппаратом, разобраться в его функционале и изучить “начинку”.

Содержание статьи:

Итак, для начала давайте познакомимся с более упрощенной версией фотоаппаратов - цифровым. Он оцифровывает изображение за счет преобразования световых потоков в электричество. Все детали в данном аппарате расположены таким образом, чтобы обеспечить максимальное привлечение света от кнопки пуска до линзы объектива.

Как же происходит этот процесс в механизме цифровой фотокамеры? Дело в том, что это, казалось бы, небольшое устройство умеет преобразовывать световые лучи в заряженные электрические импульсы, которые, в свою очередь, и составляют изображение, появляющееся на экране аппарата в конечном счете. Для того, чтобы разобраться в этом процессе более детально, давайте изучим Подробное строение устройства, ведь каждый элемент в нем имеет свою, особенную функцию. В целом же, задача конструкции состоит в том, чтобы вовремя поймать световой сигнал и правильно направить его.

Фотоаппарат: «начинка» и функции

Итак, вы уже образно представляете себе принцип работы фотоаппарата. Исходя из всего, написанного ранее, мы можем сделать вывод, что главный компонент, необходимый для того, чтобы привести фотоаппарат в действие, - это свет. Фотоны, те самые необходимые частицы света, покидают свой первоначальный источник, отталкиваются от определенного объекта и, затем, направляются к камере, в которую проникают через несколько специальных линз. Затем, фотоны продвигаются к своей конечной точке, направляемые различными деталями механизма.

Диафрагма и выдержка

Створки этого компонента отвечают за количество света и осуществляют его контроль. Именно диафрагма “следит” за тем, чтобы внутрь механизма попадало нужное количество света. Процесс контроля потока световых частиц происходит за счет изменения размера отверстия через которое этот поток и проходит.

Выдержка же осуществляет функцию регулирования длительности воздействия световых потоков на матрицу, а то есть, определяет момент открытия затвора фотокамеры. Правильно регулируя эти показатели, вы можете добиться изменения количества световых частиц, попадающих в матрицу. В стандартных аппаратах выдержка чаще всего будет иметь измерение в секундах или долях секунды.

Эти параметры, каждый по-своему, одновременно оказывают влияние на световой поток, настраивая определенную экспозицию. Проще говоря, диафрагма и выдержка - это те два параметра, которые будут влиять на экспозицию вашего снимка. Именно они отвечают за яркость и цветовое наполнение изображения. При правильной экспозиции (верно определенных параметрах диафрагмы и выдержки) снимок будет обладать достаточно хорошей цветовой насыщенностью, на нем можно будет разглядеть различные тона, а главный объект съемки станет наиболее отчетливым.

Работа с диафрагмой
Настройки диафрагмы могут влиять на художественную составляющую составляющую снимка. Главным качеством этого параметра является регулирование глубины резкости снимаемых предметов. Резкость поможет вам сделать фокус более отчетливым, а также наилучшим образом передать пейзажи, в которых несколько предметов находятся на разном расстоянии от объектива.  Для получения качественных снимков на большом расстоянии вам потребуется увеличить глубину резкости используемого пространства, или по другому, ГРИП.

Именно параметры диафрагмы помогут вам “размыть” задний фон и сделать четкий фокус на одном или нескольких объектах.

Определение выдержки
Настройка выдержки будет необходима вам лишь при съемке объектов, находящихся в движении. Например, все вы наверняка встречали на просторах интернета снимки, где была отчетливо видна каждая капля дождя или брызги фонтана, а также кадры,на которых эти же вещи изображаются в виде сплошного потока. Давайте узнаем, из чего состоит диафрагма.

Стоит отметить, что диафрагмы, встроенные в цифровые фотоаппараты имеют несколько разновидностей. Обратите внимание на ирисовую диафрагму: маленький механизм, состоящий из нескольких звеньев, похожих на лепестки. При полном открытии данная диафрагма формирует кольцо. Если же ее звенья “распустить” не полностью, то мы получим некий многоугольник.

Видоискатель

Пройдя отсеивание диафрагмой и обработку линзой, световой поток отражается от зеркала и оказывается в видоискателе. Этот элемент в устройстве фотокамеры дает нам возможность увидеть на экране изображение еще до того момента, когда будет сделан снимок. Самое полезное качество, которым обладает видоискатель, это возможность выбрать границы фото и положение объекта в нем еще до того, как фото будет сделано. Вы также легко сможете поработать над наклоном, настроить приближение, сразу добавить некоторые фильтры и много чего еще.

Обратите внимание на тот факт, что видоискатель никаким образом не сказывается на качестве фото, он лишь отображает “увиденную” устройством картинку. Этот элемент фотокамеры может быть представлен в различных вариантах:

  1. жидкокристаллический экран;
  2. EVF (эл. вариант). Электронный видоискатель работает с помощью жидкокристаллического экрана. Такая панель позволит нам видеть то же самое изображение, что распознается матрицей экрана. Большинство аппаратов цифрового формата имеют жидкокристаллические экраны. Слишком слабое освещение, или,наоборот, чрезмерно высокий уровень света может причинить вам дискомфорт в процессе съемки, так как в обоих случаях вы не сможете правильно оценить цветовые особенности изображения. Некоторые современные камеры имеют встроенные настройки яркости дисплея. Однако, высокая яркость экрана приведет к быстрому расходу энергии аппарата и уже в скором времени он окажется бесполезным, если под рукой нет зарядного устройства.Поэтому, лучше изначально приобретать аппаратуру с наличием дополнительного оптического видоискателя.
  3. Зеркальный экран. Этим типом экрана наделены, как видно из названия, зеркальные фотокамеры. Он отражает изображение, находящееся на матрице, а, соответственно, мы избавляемся от такого явления, как параллакс. Экран данного типа наделен собственной оптической системой,
  4. Оптический экран. Он осуществляет свои функции с помощью нескольких линз, которые встроены в верхнюю часть фотоаппарата. Смотря в них, фотограф может определить место и увидеть объект съемки. Однако, из-за того, что оптический видоискатель установлен немного выше самой камеры, при фотографировании и на снимке могут появиться определенные погрешности. С таким экраном у вас также могут появиться проблемы с фокусировкой.

Фотокамера может содержать любой из этих вариантов. Имеются также модели устройств, в которых присутствует совмещение сразу нескольких из них.

Параметры видоискателя
Абсолютно любой видоискатель, несмотря на свою классификацию, имеет данные параметры:

  1. Зона охвата. Она показывает нам процентные показатели изображения ( какая часть картинки от общего количества памяти показана на экране). Расширение зоны охвата позволяет более явно увидеть границы изображения.
  2. Увеличение. Этот параметр имеет определение 1 в случае, когда мы смотрим на объект, не используя для этого увеличительных приспособлений. Чтобы приблизить картинку, нужно повысить определение увеличения. Это также сделает фокусировку более отчетливой.

Матрица

Еще до того, как картинка отображается в электронном видоискателе происходит процесс преломления световых лучей при помощи призмы. Именно она “переворачивает” картинку, вследствии чего мы видим изображение таким, какое оно есть в действительности, а не перевернутым. Если в данный момент картина, изображенная на экране нам нравится, то мы производим щелчоки получаем в свою коллекцию одну новую фотографию.

Перед тем, как новый снимок окажется в нашей коллекции, механизм фотоаппарата производит следующие действия: маленькое зеркальце приподнимается, что позволяет свету проникнуть за него и направиться не в видоискатель, а прямо в центр конструкции - матрицу.

Матрица фотоаппарата выполняет роль преобразователя в конструкции всего устройства. Именно она осуществляет процесс превращения световых потоков в электрические импульсы, которые и являются главными составляющими снимка. Данное преобразование осуществляется при помощи специальных микродатчиков, которые находятся непосредственно в матрице.

Для того, чтобы лучше понять то, что именно мы сейчас обсуждаем, давайте сформулируем легкое и понятное определение термина “матрица”.

  • Матрица - это микросхема, состоящая из микроскопических фотодатчиков, которые реагируют на световые потоки.

Следует отметить, что матрица фотокамеры способна создать лишь черно-белую картинку, а для того, чтобы изображение приобрело свои настоящие цвета, фотодатчики подвергаются нанесению специальных фильтрующих напылений различных цветов. В большинстве современных форматах сохранения снимка камера самостоятельно моделирует оттенок пикселей. Однако, если вы планируете работать с форматом RAW, то стоит учесть один нюанс: пиксели в таком формате будут иметь окрас одного из 3-х цветом. Это очень удобно в случае, если вы планируете детальную коррекцию фото без потери качества изображения.

Размер матрицы
Как вы уже поняли, матрица состоит из множества элементов, а значит, количество этих самых элементов напрямую влияет на размер матрицы. Как правило, данная характеристика этой детали фотоаппарата обозначается дробью в дюймах. Опытные фотографы наверняка знают, что качество сделанного снимка напрямую зависит от размера матрицы. Чем она больше, тем меньше шумовых помех будет на фото, а значит, изображение будет иметь больше полутонов и цветов, приближенных к реальности.

Фоточувствительность
Светочувствительность любого фотоаппарата - это уровень его способности к превращению световой энергии в электрическую, а то есть, показатель количества света для получения требуемого количества энергии. Этот параметр особенно важен при фотосессии в темное время суток или в малоосвещенном помещении. Для того, чтобы настроить правильную светочувствительность вам необходимо поработать с такими параметрами, как выдержка и диафрагма. Разобравшись с ними, вы повысите светочувствительность своего устройства, что, несомненно, скажется на качестве производимых вами изображений.

 

Поделиться статьёй:

top100photo.ru

Устройство и принцип работы фотоаппарата

Фотография является одним из самых важных изобретений в истории — она ​​действительно изменила представление людей о мире. Теперь каждый человек может увидеть изображения вещей, которые на самом деле находятся на огромном расстоянии или уже давно не существуют. Каждый день миллиарды фотографий публикуются в Интернете, превращая жизнь в цифровые пиксели информации.

Строение фотокамеры

Фотография позволяет запечатлеть важные моменты жизни и сохранить их на долгие годы. Приборы для создания изображений уже давно встроены в телефоны и другие гаджеты, но принцип работы фотоаппарата для многих остается загадкой. Фотография — это такая же наука, как и искусство, но подавляющее большинство не осознает, что происходит, когда нажимают кнопку камеры или открывают приложение камеры смартфона. Первый фотоаппарат, строение и принцип работы которого будут рассмотрены позже, вовсе не имел кнопок и совсем не напоминал приложение. Но его устройство лежит в основе современных гаджетов.

Например, пленочная камера состоит из трех основных элементов: оптического — объектива, химического — пленки, а также механического — корпуса камеры. Рассмотрим кратко принцип работы фотоаппарата: пленка загружается в катушку справа и наматывается на другую катушку слева, проходя перед объективом по пути. Она представляет собой длинную ленту из гибкого пластика, покрытого специальными химическими веществами на основе соединений серебра, чувствительных к свету.

Черно-белая пленка имеет один слой, а цветная пленка — три: верхний чувствителен к синему свету, центральный — к зеленому, а нижний — к красному. Изображение получалось из-за химической реакции каждого из них. Чтобы свет не испортил пленку, ее оборачивают в прочный светостойкий пластиковый цилиндр, который и помещается внутрь камеры. Но как происходит объединение всех компонентов таким образом, чтобы они записывали четкое, узнаваемое изображение? Есть много разных способов заставить работать эти части, но сначала следует понять основной принцип работы фотоаппарата. Поскольку для фотосъемки не требуется электричество, обычная однообъективная беззеркальная камера представляет собой отличную иллюстрацию основных процессов производства фотографии.

Зачем нужен объектив

Начать объяснение принципов работы фотоаппарата кратко лучше всего с теории. Представьте, что стоите посреди комнаты без окон, дверей или освещения. В таком месте ничего не видно, потому что нет источника света. Если предположить, что вы достали фонарик и включили его, и луч от него движется по прямой линии. Когда этот свет попадает на объект, то отражается от него и попадает в глаза, позволяя увидеть то, что находится внутри комнаты.

Принцип работы цифрового фотоаппарата похож на процесс выхватывания лучом от фонарика предметов из темной комнаты. Оптической составляющей камеры является объектив. Его работа состоит в том, чтобы отразить лучи света, вернувшиеся от объекта, и перенаправить их, чтобы они собрались вместе и сформировали изображение, которое выглядит как сцена перед объективом. Может быть, не совсем понятно, как происходит этот процесс и почему обычное стекло способно перенаправить свет. Ответ очень прост: когда свет перемещается из одной среды в другую, он меняет скорость.

Как работает линза

Свет распространяется быстрее через воздух, чем через стекло, поэтому линза замедляет его. Когда лучи попадают на нее под углом, одна часть волны достигнет поверхности раньше другой и, таким образом, замедляется первой. Когда свет входит в стекло под углом, он изгибается в одном направлении, а затем еще раз, когда выходит из стекла, потому что части световой волны попадают в воздух и ускоряются раньше других.

В стандартной выпуклой линзе изогнуты одна или обе стороны стекла. Это означает, что проходящие лучи света будут отклоняться к центру линзы при входе. В двойной выпуклой линзе, такой как увеличительное стекло, свет будет изгибаться как на выходе, так и на входе. Это эффективно меняет путь света от объекта, что связано с главным принципом работы фотоаппарата. Источник света излучает свет во всех направлениях. Все лучи начинаются в одной точке и затем постоянно расходятся. Собирающая линза берет эти лучи и перенаправляет их, чтобы они все сходились обратно в одну точку. В этом месте получается изображение предмета.

Принцип работы первого фотоаппарата

Первая камера представляла собой комнату с небольшим отверстием на одной боковой стене. Свет проходил через него и отражался по прямым линиям, а изображение проецировалось на противоположную стену в перевернутом виде. Она получила название камеры обскура и использовалась художниками для написания художественных полотен. Изобретение приписывают Леонардо да Винчи. Хотя подобные устройства существовали задолго до появления первой настоящей фотографии, только когда кто-то решил разместить материал, чувствительный к свету, в задней части этой комнаты, зародилась идея получения изображения таким способом. Принцип работы первого фотоаппарата был таким: когда луч попадал на светочувствительный материал, химические вещества реагировали и вытравливали изображение на поверхности. Поскольку эта камера не улавливала слишком много света, на то, чтобы сделать одну фотографию, требовалось восемь часов. Изображение также получалось довольно размытым.

Отличие зеркальных фотоаппаратов

Профессионалы часто отдают предпочтение зеркальным камерам. Считается, что качество снимка получается лучше, потому что фотограф видит в видоискателе реальное изображение объекта, не искаженное оцифровкой и фильтрами. Если описать кратко принцип работы фотоаппарата с зеркальным видоискателем, то смысл сводится к тому, что в такой камере фотограф видит реальное изображение. Он также может регулировать все детали, поворачивая и нажимая кнопки. Это происходит благодаря двойному зеркалу — пентапризме. Но в конструкции фотоаппарата присутствует еще одно — полупрозрачное, расположенное перед матрицей, которую также называют датчиком или сенсором. Принцип работы затвора фотоаппарата состоит в том, что при нажатии кнопки он приподнимает зеркало и меняет угол его наклона. В этот момент поток света попадает на датчик, после чего изображение обрабатывается и выводится на экран.

Принцип работы зеркального фотоаппарата связан с диафрагмой, которая постепенно приоткрывается для пропуска лучей. Она состоит из лепестков, от положения которых зависит диаметр центрального круга и количество пропускаемого света. Луч попадает на линзы, а потом на зеркало, фокусировочный экран и пентапризму, где и переворачивается изображение, а затем в видоискатель. Именно там фотограф видит реальное изображение. Принцип работы беззеркального фотоаппарата отличается тем, что в нем нет такого видоискателя. Часто он заменяется экраном или электронной версией. Фазовый автофокус также есть только у зеркальных фотоаппаратов. Еще одно отличие в том, что свет при нажатии кнопки затвора сразу попадает на матрицу камеры.

Фокусировка на объекте

Качество картинки меняется в зависимости от того, как свет проходит через объектив фотоаппарата. Оно связано с тем, под каким углом световой луч входит в него и его какова структура. Этот путь зависит от двух основных факторов. Первый — угол входа светового луча в объектив. Второй — структура объектива. Угол входа света изменяется при перемещении объекта ближе или дальше от него. Лучи, которые входят под более острым углом, будут выходить под более тупым, и наоборот. Объектив фотоаппарата улавливает все отраженные лучи света и использует стекло, чтобы перенаправить их в одну точку, создавая четкое изображение. Общий «угол изгиба» в любой конкретной точке остается постоянным.

Если свет не попадает в нужную, изображение будет выглядеть размытым или не в фокусе. По сути, изгиб линзы увеличивает расстояние между разными точками на ней. Лучи из более близкой точки сходятся дальше от линзы, чем из той, которая находится дальше. То есть реальное изображение более близкого объекта формируется дальше от линзы, чем от более отдаленного. Общий «угол изгиба» определяется структурой линзы. Объектив камеры вращается, чтобы сфокусироваться, перемещаясь ближе или дальше от поверхности пленки или матрицы. Линза с более круглой формой будет иметь более острый угол изгиба. Это увеличивает количество времени, в течение которого одна часть световой волны движется быстрее, чем другая часть, поэтому свет совершает более резкий поворот. В результате сфокусированное реальное изображение формируется дальше от объектива, когда объектив имеет более плоскую поверхность.

Размер объектива и размер фотографии

С увеличением расстояния между объективом и реальным изображением лучи света расширяются, формируя картинку большего размера. Плоская линза проецирует большое изображение, но пленка экспонируется только в его средней части. По сути, объектив сосредоточен на середине кадра, увеличивая небольшой участок перед зрителем. Когда передняя часть стекла отодвигается от датчика камеры, объекты становятся ближе. Фокусное расстояние — это измерение расстояния между тем, где лучи света впервые попадают на объектив, и тем, где они достигают датчика камеры. Профессиональные камеры позволяют устанавливать разные объективы, с разным увеличением. Степень увеличения описывается фокусным расстоянием. В камерах оно определяется как расстояние между объективом и реальным изображением объекта на дальнем расстоянии.

Отличия между линзами

Более высокое число фокусных расстояний указывает на большее увеличение изображения. Различные линзы подходят для разных ситуаций. Если снимать горный массив, то можно использовать объектив с особенно большим фокусным расстоянием. Они позволяют сосредоточиться на определенных элементах в отдалении. Если нужно сделать портрет крупным планом, то подойдет широкоугольный объектив. У него гораздо более короткое фокусное расстояние, поэтому он сжимает сцену перед фотографом.

Хроматическая аберрация

Объектив камеры — это на самом деле несколько объективов, объединенных в один блок. Одна сходящаяся линза может сформировать реальное изображение на пленке, но оно будет искажено рядом аберраций. Одним из наиболее значительных факторов деформации является то, что различные цвета спектра по-разному изгибаются при движении через объектив. Эта хроматическая аберрация, по существу, создает изображение, где оттенки не выстроены правильно. Камеры компенсируют это, используя несколько линз из разных материалов. Каждая линза обрабатывает цвета по-разному, и, когда они комбинируются определенным образом, цвета перестраиваются. В зум-объективе есть возможность перемещать различные элементы объектива взад и вперед. Изменяя расстояние между отдельными объективами, можно регулировать силу увеличения объектива в целом.

Пленка и датчики изображения

Устройство и принцип работы фотоаппарата связаны также с записью информации на носитель. Исторически фотографы были также своего рода химиками. Пленка состоит из светочувствительных материалов. Когда на эти материалы попадает свет от линзы, они фиксируют форму объектов и детали, например, сколько света исходит от них. В темной комнате пленка проявлялась, подвергаясь воздействию и серии химических ванн, чтобы появилось изображение. Принцип работы фотоаппарата с датчиком несколько отличается от работы пленочного. Хотя объективы, методы и термины совпадают, матрица цифровой камеры больше напоминает солнечную панель, чем полосу пленки. Каждый датчик разделен на миллионы красных, зеленых и синих пикселей или мегапикселей. Когда свет попадает на пиксель, датчик преобразует его в энергию, а встроенный в камеру компьютер считывает, сколько энергии вырабатывается.

Почему важны мегапиксели

Принцип работы матрицы фотоаппарата состоит в измерении того, сколько энергии имеет каждый пиксель и позволяет ей определить, какие области изображения светлые и темные. А поскольку каждый пиксель имеет значение цвета, компьютер камеры может оценивать цвета в сцене, просматривая, какие другие соседние пиксели зарегистрированы. Собрав воедино информацию из всех пикселей, компьютер способен приблизить формы и цвета снимаемого объекта. Если каждый пиксель собирает световую информацию, то датчики камеры с большим количеством мегапикселей могут захватывать больше деталей.

Вот почему производители часто рекламируют мегапиксели камеры, добавляя краткое объяснение принципов работы фотоаппарата. Хотя это в некоторой степени верно, размер сенсора также важен. Большие матрицы будут собирать больше света, что поможет получить лучшее качество снимка слабом освещении. Упаковка большого количества мегапикселей в маленький датчик фактически ухудшает качество изображения, потому что отдельные пиксели слишком малы. Стандартный объектив объектива с фокусным расстоянием 50 мм не позволяет значительно увеличить или уменьшить изображение, что делает его идеальным для съемки объектов, которые расположены не слишком близко или далеко.

Как работает "Полароид"

Переносная фотостудия, снимки в которой можно получать почти мгновенно, — долгое время это было просто мечтой. Пока не появилась необычная фотокамера, позволяющая не ждать неделями распечатки изображений. Эдвин Лэнд создал первую камеру "Полароид". У него была идея о создании мгновенной фотографии, и он попросил компанию Kodak о финансировании. Но в фирме это восприняли как шутку и лишь посмеялся над ним. Эдвин Лэнд пошел домой и начал работать над другими проектами, чтобы собрать деньги. Он создал Polaroid Lens, а потом изобрел свою знаменитую переносную фотостудию.

Принцип работы фотоаппарата "Полароид" схож с механизмом работы обычной пленочной камеры, внутри которой находилась пластиковая основа, покрытая частицами соединения серебра, чувствительных к свету. В каждой заготовке под фотографию есть такие же светочувствительные слои, расположенные на пластиковом листе. Они содержат все необходимые химические вещества для проявки фотографии. Под каждым цветным слоем находится еще один, с красителем. Всего на карточке более 10 различных слоев, в том числе непрозрачный базовый, представляющих собой заготовку для химической реакции. Компонент, который запускает процесс — это реагент, смесь дезактиваторов, щелочи, белого пигмента и других элементов. Он находится в слое чуть выше светочувствительных слоев и чуть ниже слоя с изображением.

Принцип работы фотоаппарата "Полароид" в том, что перед созданием снимка весь материал реагента собирается в виде шарика на границе пластикового листа, вдали от светочувствительного материала. После нажатия кнопки край пленки выходит из камеры через пару роликов, которые распределяют материал реагента в центре кадра. Когда реагент распределяется между слоем изображения и светочувствительными слоями, он реагирует с другими химическими элементами. Непрозрачный материал предотвращает фильтрацию света на нижележащие слои, поэтому пленка не полностью экспонируется, прежде чем проявится.

Химические реагенты движутся вниз через слои, превращая открытые частицы каждого слоя в металлическое серебро. Затем химикаты растворяют краситель проявителя, поэтому он начинает проникать вверх на слой изображения. Области металлического серебра в каждом слое, которые были на свету, захватывают красители, чтобы они перестали двигаться вверх. Только краски из неэкспонированных слоев будут перемещаться до слоя изображения. Свет, отражающийся от белого пигмента в реагенте, проходит через эти цветные слои. Кислотный слой в пленке вступает в реакцию со щелочью и дезактиваторами в реагенте, в результате чего постепенно проявляется изображение. Ему нужен свет, чтобы проявиться до конца, и обычно фотограф, извлекая карточку, видит последний химический процесс, связанным с проявкой пленки.

fb.ru

что нужно знать в первую очередь

Что нужно знать о фотоаппарате для того, чтобы меньше совершать ошибок и чаще радоваться результатам или ключевой вопрос прогресса и его влияние на рост профессионального мастерства.

Еще несколько лет назад профессионалы снисходительно улыбались, слыша разговоры о цифровых фотокамерах. Сейчас всё изменилось, и цифровые зеркальные фотоаппараты перестали вызывать удивление и насмешки в профессиональных кругах. Буквально взрывной рост «цифровизации» фототехники затормозился, приблизившись к границе технологических и физических возможностей. Что еще важнее — возможности цифровой техники приблизились к границе разумных потребностей фотолюбителя. Функциональные и качественные характеристики цифровых фотокамер разных производителей сблизились вплотную и, наконец, цены стабилизировались в приемлемом потребительском коридоре. Что особенно важно, качество изображения формируемого профессиональными и некоторыми любительскими цифровыми аппаратами не уступает, а во многих случаях и превосходит плёночное. Да, плёнка жива и, возможно, будет жить еще долго, но прогресс остановить невозможно. Согласитесь, побеждает та технология, которая удобнее и дешевле. Поэтому, изучая фотоаппарат как основной инструмент фотографа, мы будем говорить, прежде всего, о цифровых фотокамерах. Каким фотоаппаратом снимать — плёночным, или цифровым каждый решает сам? Какую модель выбрать, с какими характеристиками, какого производителя тоже дело вкуса и личных предпочтений? Для эффективного обучения мастерству фотографии несущественно фотокамерой какого производителя вы пользуетесь.

Но! Хочу обратить ваше внимание, уважаемые коллеги — намного удобнее и дешевле обучаться, имея цифровой фотоаппарат, и уж совсем жизненно необходимо, чтобы ваша камера имела возможность съемки в полуавтоматических и ручном режимах. Почему эти тезисы верны, вы поймете в процессе знакомства с материалом данной лекции.

Кратко об устройстве фотоаппарата и влиянии конструктивных элементов на результат.

1. ОБЪЕКТИВ

Объектив — устройство создающее изображение на светорегистрирующей плоскости.

Достаточно подробно мы уже рассмотрели этот вопрос в лекции, посвященной объективам, поэтому напомню и уточню только несколько важных пунктов:

• разрешающая способность — важнейшая характеристика, определяющая максимально возможную четкость и резкость формируемого изображения. Зависит от качества материала, из которого выполнены линзы объектива, качества обработки поверхностей и точности самой оптической схемы. Нетрудно догадаться, что чем объектив лучше, тем он дороже.

• светосила — упрощенно это отношение количества света пропущенного объективом в светорегистрирующую плоскость, к количеству света отраженного от фотографируемого объекта (в сторону объектива, естественно). Характеризуется светосила минимальным значением диафрагмы f (обратная величина, см. лекцию про объективы), лучшие объективы имеют значение f/1.2, у большинства объективов минимальное значение f/4.

• аберрации (они же вносимые искажения) — чаще всего, выделяют две основных группы искажений влияющих на изображение:

— хроматические аберрации — паразитная дисперсии света, проходящего через линзу. Белый свет преломляясь, разлагается на составляющие его цветные лучи, а поскольку коэффициент преломления у синих лучей больше, чем у красных, зоны их фокусировки будут несколько различаться. В результате, ухудшается резкость изображения и появляются цветные ореолы. Особенно это заметно на четких контурах (границах силуэтов) при съемке против света.


Схема хроматической аберрации (1) и её уменьшение с помощью ахроматической линзы (2)

— геометрические аберрации — дисторсии, сферическая аберрация, кома и астигматизм. Самая заметная — дисторсия — искажение изображения прямых линий, зависит от взаиморасположения диафрагмы и линзы. В большинстве оптических систем удается скомпенсировать эти искажения и свести их практически к нулю.

Световой поток на рисунке, распространяется слева направо.

Результат в плоскости кадра:


Подушкообразная дисторсия


Бочкообразная дисторсия


Отсутствие дисторсии


Про сферическую аберрацию, кому и астигматизм, а также про дифракционную аберрацию, особенно пытливые студенты могут прочитать в справочной литературе.

• виньетирование — это не столько характеристика объектива, сколько эффект, связанный с объективом — затемнение изображения по краям кадра возникающее, частично, вследствие ограничения светового пучка диафрагмой, но наиболее сильно проявляющееся при использовании нескольких светофильтров на внешней оправе объектива.

• автофокус — это уже характеристика системы фотоаппарат-объектив. Скорость и точность фокусировки в объективах с автофокусом зависит от используемого типа привода и качества системы автофокусировки в целом. Думаю, не нужно объяснять, на что и как это влияет. Сегодня, чаще всего используют ультразвуковой привод, позволяющий сделать этот процесс очень быстрым, плавным, бесшумным и точным. Трудности, как правило, возникают в случае низкой освещенности, для решения этой проблемы в некоторых фотоаппаратах используют систему подсветки автофокуса. При работе с фотоаппаратом без подсветки автофокуса, зачастую можно подсвечивать обычной лазерной указкой. В некоторых случаях эффективнее использовать ручной автофокус, если он конструктивно предусмотрен, конечно.
От качества объектива, как нетрудно догадаться, качество изображения зависит в первую очередь. Такие характеристики объектива как фокусное расстояние и ГРИП можно рассматривать как переменные или производные от других характеристик. Об этом мы подробно говорили в лекции посвященной объективам.

2. МАТРИЦА

Матрица — электронное устройство, расположенное в той самой светорегистрирующей плоскости, в которой объектив формирует изображение и, фактически регистрирующее это самое изображение.

Обычно размышления на тему цифровой фотокамеры начинаются с оценки разрешающей способности матрицы и других ее характеристик. Во многом это правильно. Упрощенно, матрица, она же сенсор, это аналого-цифровой преобразователь (АЦП преобразует аналоговый сигнал — количество света, в цифровой — электрический импульс) на основе кремниевого кристалла в котором сформирована плоскость (матрица) фотодиодов каждый из которых и есть пиксел. Все вместе эти элементы преобразуют световой поток падающий на плоскость в поток данных в виде совокупности электрических сигналов. Матрицы различаются по типу и размеру (подробно об этом в статье Салавата Фидаева). Не вдаваясь в технические подробности, можно отметить, что для получения фотоотпечатков удовлетворительного качества традиционного бытового формата 10×15 см достаточно 2-мегапиксельной матрицы (два миллиона светочувствительных элементов). Понятно, что тем, кто учится фото-мастерству, бытовой формат не интересен, а значит нужно более высокое разрешение. К счастью, большинство цифровых фотокамер уже давно перешагнули за пятимегапиксельный рубеж. Почему пять мегапикселей имели такое принципиальное значение? Потому что, в профессиональной фотографии, самый распространённый формат — это 20×30 см, размер стандартного листа (А4), и пяти мегапикселей как раз достаточно для получения качественного изображения такого формата. Итак, по пунктам.

• разрешение — количество точек из которых формируется изображение. В общем виде, надеюсь, интуитивно понятная характеристика — чем разрешение выше, тем лучше.

• динамический диапазон — фактически, качество точек — очень важный параметр матрицы, который характеризует способность аналого-цифрового преобразователя (сенсора), фиксировать и детализировать световую информацию в диапазоне от минимального количества света (темная часть изображения) до максимального (светлая часть изображения). Иначе говоря, способность качественно зафиксировать детали изображения одновременно в самой светлой и в самой темной частях снимка. Естественно, чем больше динамический диапазон, тем точнее и мягче изображение. Динамический диапазон определяется битностью представления данных. Для понимания того, что такое битность, приведу упрощенный пример. Один бит — одна позиция в двоичной системе счисления (использует компьютер), которая может принимать значения 0 или 1, то есть либо черный, либо белый. Два бита — две позиции по два значения — 2×2=4 всего четыре: черный, темно серый, светло серый, белый. Три бита — 2×2х2=8 — восемь уровней (ступеней) детализации от черного до белого; четыре бита — 2×2х2×2=16 — соответственно, шестнадцать уровней. И так далее. На сегодняшний день в большинстве систем фиксации, преобразования и отображения изображений используется восьмибитный диапазон, то есть 2 в восьмой степени, что соответствует 256 ступеням от абсолютно белого до совершенно черного. Это, конечно, существенно меньше, чем диапазон человеческого глаза, но для решения фото-задач в большинстве случаев достаточно. Подробнее мы это обсуждаем в лекции «Свет и освещение в фотографии».

• физический размер матрицы и кроп-фактор — площадь которую занимают пикселы в столь важной для нас плоскости и пропорция отношения к стандартному размеру 24×36. Что здесь важно понять?

— размер пикселя — как нетрудно догадаться, если есть маленькая восьмимегапиксельная матрица и существенно большая, скажем, шестимегапиксельная, значит размеры пикселей у них отличаются. Влияет ли это на что-нибудь и как именно? Чем больше размер ячеек (фотодиодов) тем «глубже» и «чище» получается фотоизображение. Это обусловлено тем, что во-первых. светочувствительность пикселя и его точность как АЦП пропорциональна его площади и, во-вторых чем пиксели крупнее, тем меньше влияние тепловых шумов, неизбежно возникающих при работе и разогреве матрицы. Поэтому маленькие, много-мегапиксельные матрицы, чаще всего имитируют 8-битный диапазон, существенно экстраполируя зашумленные данные. Как вы понимаете, нет ничего удивительного в том, что фотографии, сделанные «цифромыльницами» с крошечными восьмимегапиксельными матрицами, такие шумные и нечёткие. Кроме того, такие матрицы гораздо чувствительнее к ошибкам экспозиции. Минимальная недодержка ведет к повышенному уровню шума в тенях, а при небольшой передержке, детали в светах «выжигаются».

— кроп-фактор или нет худа без добра. Кроп-фактор всего лишь, показывает насколько матрица по площади меньше стандартного узкопленочного формата (см. статью Салавата Фидаева). Что здесь важно понимать? Во-первых, использование малой светорегистрирующей площади позволяет делать светосильные объективы с большими фокусными расстояниями весьма небольшого размера. Эта возможность, в полной мере используется в цифрокомпактах и фотокамерах просьюмерского формата с суперзумами. Во-вторых, в цифрозеркалках со стандартной оптикой периферийная часть изображения «обрезается», а именно там, как вы помните основные искажения.

Еще есть такое понятие как тип матрицы, но в эти технологический дебри мы пока не будем углубляться. В качестве резюме хочется сказать, если технологический прорыв позволит создать достаточно маленькую десятимегапиксельную «холодную» (без тепловых шумов) матрицу с реальным динамическим диапазоном больше двенадцати, то фотоаппарат профессионального качества легко разместится в любом телефоне. Вопрос в том возможно ли это, когда ожидать такого чуда и будет ли это выгодно фотографической промышленности?

3. ПРОЦЕССОР

Процессор — устройство, преобразующее поток данных в изображение и управляющее всей системой.

Что такое процессор, сегодня, в общих чертах, представляет каждый. Что нужно знать фотографу о процессоре своего фотоаппарата? В общем, ничего особенного — это мозг фотоаппарата, который участвует в определении экспозиции, при необходимости оптимизируя экспопару (в полуавтоматических режимах и в сюжетных программах) занимается фокусировкой, в случае надобности распознавая лица в кадре и показывая, что именно он распознал. Кроме того, разбирается с чувствительностью, обеспечивает корректную работу органов управления — превращает указания фотографа в действующие параметры работы всей системы под названием цифровая фотокамера. Если темно, включает подсветку автофокуса и управляет вспышкой. И, наконец, самое главное — создает изображение из того потока безликих данных, который получает от матрицы. Ну а потом, конечно, преобразует изображение в указанный формат, с заданными параметрами сжатия в нужном цветовом пространстве. Ну и еще записывает снимок на карту памяти и выводит изображение на монитор. И наконец выходит в режим готовности к новому снимку. Да, совсем забыл, диафрагмой и выдержкой также, как и затвором, тоже управляет процессор, честно выполняя указания фотографа. Кстати, может и самостоятельно фотографировать, достаточно только поручить. Процессоры все разные и у них, бывают недостатки — некоторые долго соображают, другие мудрят с фокусировкой, третьи регулярно ошибаются в сложных световых условиях, а иные плохо справляются и с простым светом. Но самые большие недостатки любого процессора это неспособность выбрать место/время съемки и неумение выстроить кадр. Так что, коллеги, приходится фотографу быть умнее процессора и судя по всему это надолго, поскольку фотография процесс творческий.


Дополнение или еще раз спасибо процессору.

Часто вы задумываетесь над тем, что световой поток в помещении с лампами и свет на улице в солнечный день, имеют разную природу и состав — имеют разную «цветовую температуру». Те, кто снимал на пленку, наверняка получив отпечатки, удивлялись, почему с одной и той же пленки одни фотографии нормальные, другие в синеву, а третьи сильно желтят. Для правильной цветопередачи в разном освещении, выпускаются и используются разные пленки. В отличии от плёнки, процессор цифрового фотоаппарата может настраиваться оперативно на изменение спектрального состава светового потока, используя белый цвет, как стандарт, и обеспечивает естественную цветопередачу в самых разных условиях — это называется баланс белого. Он может подстраиваться автоматически, может быть выставлен принудительно по типу освещения: дневной свет, облачно, лампы накаливания, лампы дневного света и может выставляться вручную или настраиваться по белому листу. Подробнее о балансе белого и цветовой температуре в лекции «Свет и освещение в фотографии».

4. ДИСПЛЕЙ

Дисплей, главный подсказчик, учитель и... обманщик

Дисплей, он же монитор, не нуждается в долгом представлении, это экранчик на котором виден получившийся после съемки кадр. Он же позволяет заблаговременно видеть подобие того, что должно получиться после нажатия на спусковую кнопку и вносить необходимые поправки. Большинство цифровых зеркальных аппаратов, правда, не дают возможности наблюдения через дисплей, но позволяют просматривать изображение немедленно после экспозиции. Возможность увидеть результат в процессе фотосъемки, отбраковать неудачные кадры, переснять — для многих самая важная и, как нетрудно догадаться, для нас весьма учебно-методическая. Совершенно очевидно, что дисплей может иметь разный размер, разрешающую способность и яркость. Эти параметры не нуждаются в детальном описании в силу очевидности. Очень важно, что почти все современные камеры позволяют вывести на дисплей гистограмму, не нужно пренебрегать этой возможностью, она спасает от многих ошибок и в экспозиции и в построении кадра. Некоторые модели фотоаппаратов оснащаются поворотными или вращающимися дисплеями, что заметно повышает удобство работы — например можно точно кадрировать (прицеливаться) при съемке на вытянутых руках над головой, или снимать с уровня земли. Не возникло вопроса, почему дисплей, при всех его плюсах — обманщик? Думаю, нет, но на всякий случай поясню: в силу малого размера дисплей оставляет нашему сознанию слишком много места для игры воображения. Поэтому очень часто кадр, казавшийся на дисплее гениальным, на большом экране оказывается безнадежным.

5. ЭКСПОСИСТЕМА

Экспосистема — вполне интеллектуальная и весьма непростая система определения условий освещенности и баланса значений экспопары.

Я не буду вам рассказывать, как работает TTL-замер при полностью открытой диафрагме с использованием много-зонного кремниевого фотоэлемента о том, какие экспонометрические системы сегодня наиболее распространены или о том, в чем разница замеров падающего и отраженного света. Главное, что вы должны понимать это то, какие способы измерений принципиально используются в фотоаппаратах и как это влияет на фотосъемку.

• Экспозамер. Встроенный экспонометр современного фотоаппарата может оценивать количество света отраженного от области съемки, как правило, несколькими способами. В разных моделях, разных производителей названия режимов и технология замеров могут довольно сильно различаться, но принцип везде один. Есть два базовых режима — точечный и интегральный. В первом случае оценивается освещенность небольшой точки, совпадающей, как правило, с точкой фокусировки (или несколькими точками), во втором — усредняется освещенность всего кадра или значительной его площади. Все остальные режимы будут вариациями между этими полярными случаями. Например: оценочный замер сопряженный с любой точкой автофокусировки, частичный замер 10% площади в центре кадра, центральный точечный замер 3-4% площади в центре кадра, центрально-взвешенный интегральный замер, интегральный замер с приоритетом зон в которых система распознала лица... Что из этого следует вы уже знаете или, наверняка, догадываетесь. Если вы фотографируете блондинку в темной одежде на темном фоне, а экспозамер производится по всей площади кадра, то получится отлично проработанный костюмчик с белым пятном вместо лица. Конечно у пятна, скорее всего, прорисуются брови, глаза и губы, но выдать такой портрет за высокий ключ на темном фоне будет непросто. Отсюда вывод — режим экспозамера нужно подбирать в соответствии со светотеневым характером кадра площадью и освещенностью его смысловых центров. Итак, вы определили и установили подходящий режим, теперь процессор знает, как правильно оценить общее количество света и, связав его с чувствительностью, рассчитать значение экспопары.

• Экспопара — пара двух параметров: выдержки и диафрагмы. При помощи экспопары выставляется экспозиция. Очевидно, что одной и той же экспозиции соответствует довольно много экспопар, например 1/30 — f/8, 1/60 — f/5,6, 1/120 — f/4 и т. д. Дальше самое интересное — определение правильной экспопары. Тут без помощи фотографа не обойтись. Нужно задать (ввести, установить) режим отработки экспозиции: программный автоматический (Р), приоритет выдержки (S), приоритет диафрагмы (А), сюжетные программы (полный автомат, портрет, пейзаж, макро, спорт, ночной...). Еще иногда встречается автоматическая экспозиция с учетом глубины резкости и всегда — автоматическая экспозиция с участием собственной вспышки. Дальше, определив экспозицию и получив от фотографа дополнительную творческую информацию, фотоаппарат сам выбирает оптимальное соотношение диафрагма — выдержка. Понятно, что если в одних и тех же световых условиях снимать спортивный репортаж и пейзаж, то в первом случае нужно отдать приоритет выдержке сделав ее как можно короче, а диафрагма пусть подстраивается. Во втором случае наоборот — нужно закрыть посильнее диафрагму и пусть выдержка будет длинной, чувствительность минимальной, а штатив устойчивым. Замечали? Именно по солидному штативу видно серьезного пейзажиста! Как вы думаете, насколько точно фотоаппарат делает то, что нужно фотографу? Правильно думаете — весьма точно. Только весьма опытный фотограф может решить эту задачу точнее. Поэтому, во многих фотоаппаратах, есть еще ручной режим (M), в котором система только подсказывает корректность установки экспопараметров, а сами параметры выставляет фотограф. С экспопарой и режимами отработки экспозиции разобрались, но это не все — еще есть экспокоррекция которая совершенно необходима если процессор туповат или категорически не согласен с вашими творческими замыслами. Если, например, вам нужно недоэкспонировать или переэкспонировать кадр вы вводите соответствующую экспопоправку и процессор честно ее отрабатывает. Ну и, наконец, на случай когда трудности не только у процессора, но и у фотографа, есть автоматическая экспозиционная вилка, она же экспозиционный брэкетинг. Как правило, это серийная съемка по три кадра в диапазоне ±2 ступени (EV), с шагом 1/2 или 1/3 ступени.

Про экспозицию и экспопару можно подробно прочитать в дополнении к данной лекции «Экспозиция и экспонометрия».

6. КАРТЫ ПАМЯТИ И ФОРМАТЫ ХРАНЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ

• Флэш-карты. Цифровая память на съемный носителях — способ и место хранения отснятых фотографий. Сегодня, в профессиональной фотографии используются, в основном, четыре типа:
— CF — Compact Flash.
— SD — Secure Digital Card — к ним же относятся «вложенные» форматы MiniSD и MicroSD.
— Memory Stick — к ним же относятся Memory Stick Pro, Memory Stick Pro Duo, Memory Stick Micro M2.
— xD-Picture Cards

CF (Compact Flash) — самый старый и распространенный тип флэш-памяти. Современные CF карты отличаются высокой скоростью чтения/записи и большим объёмом до 32Гб. Цены на флэш-память сейчас настолько снизились, что не имеет смысла пользоваться CF картами прошлых поколений.

SD (Secure Digital) — меньше по размеру и быстрее, чем CF карты, но имеют несколько меньшую ёмкость. Архитектура SD теоретически допускает более высокие скорости передачи данных, чем CF, поэтому считается более перспективной.

Memory Stick — формат флэш-памяти разработанный и продвигаемый компанией Sony. Этим если не все, то многое сказано.

xD-Picture Cards — наименее распространенный и, потому все более дорогой, по сравнению с прочими тип флэш-памяти, а следовательно наименее конкурентоспособный.

• Форматы изображения. Есть три основных формата:
— RAW — технический формат, набор данных полученных непосредственно с матрицы;
— TIFF — стандартный для многих компьютерных программ формат, в котором каждая точка имеет описание цветовых показателей;
— JPEG — тоже стандартный формат, фактически сжатый (архивированный) файл, без потери или с минимальной потерей информации.

TIFF — последовательное поточечное описание всего изображения, с указанием для каждой точки всего набора данных. Последнее время редко используется для фотосъёмки, поскольку, использование этого формата существенно замедляет работу фотоаппарата из-за большого объема передаваемых данных и в разы сокращает количество кадров умещающихся на карте памяти. Например, фото с максимальным разрешением, сделанное ЦФК с 12-мегапиксельной матрицей в формате TIFF при 8 битах на канал, будет иметь объем 28Mb, а в формате JPEG с максимальным качеством — около 2,0 Mb, а в RAW — 10 Mb. Именно поэтому многие производители в моделях, ориентированных на фотолюбителя, отказались от использования формата TIFF.

JPEG сжатое изображение, имеет существенные недостатки другого характера. Во-первых, даже в случае минимальной компрессии, качество изображения в формате JPEG ниже оригинального. Во-вторых, JPEG не поддерживает битность выше восьми, что, как мы уже отмечали, отрицательно сказывается на тональном диапазоне изображения. В-третьих, изображения в форматах TIFF и JPEG нельзя использовать в качестве доказательства достоверности, потому что они легко поддаются редактированию в графических приложениях.

RAW — наиболее часто используемый в профессиональной цифровой фотографии формат, лишенный недостатков, упомянутых выше. Что же это за формат и чем он хорош, и почему TIFF в разы больше по объему, а информации содержится больше в RAW-е? Есть два определения, не очень научных, но совместно хорошо объясняющих смысл этого формата. Первое — RAW это сырой файл, содержащий исходные данные, полученные с матрицы. Второе — RAW это исходный черно-белый TIFF — не совсем корректное, но помогающее понять суть формата определение. RAW это поточечное описание всего изображения без цветовой информации. Файлы в этом формате требуют конвертации в компьютере, но зато дают возможность корректировать экспозицию и баланс белого в широких пределах. Кроме того, в формате невозможен фотомонтаж. В последнее время появляется все больше просмотрщиков и конверторов упрощающих работу с RAW и делающих его все более привлекательным для фотолюбителей.

7. ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ

Управление фотоаппаратом. Кроме традиционных кнопок (клавиш, дисков) включения питания, спуска, управления трансфокатором (зумом) и режимами съемки, в цифровой камере есть специальные кнопки и клавиши для работы с меню. На экране дисплея отображаются режимы и параметры фотосъемки, а также различные дополнительные установки, которые можно менять в ходе работы и после съемки для просмотра и пересылки отснятого материала. Естественно, производители стараются сделать общение с фотоаппаратом удобным и интуитивно понятным, но удается им это по-разному.

Независимо от того, чем вы снимаете, этот материал необходимо освоить, если вы хотите добиться качественных результатов в фотографии. В любом виде фотографии, знание материальной базы и умение использовать её достоинства и недостатки лежит в основе предсказуемости результата.

_______________________

Читайте также:

Бизнес-уроки для фотографа. E-mail маркетинг

Как выбрать объектив? Путеводитель по джунглям объективов

Урок Photoshop. Инструменты выделения: быстрая маска

rosphoto.com

Устройство цифровой фотокамеры | Бодяев Дмитрий

 

И так как же устроена цифровая фотокамера и почему она не просто фотокамера, а еще и цифровая.

Да раньше в эпоху пленки фотоаппараты называли просто фотоаппаратами или фотокамерами, но с приходом цифровых технологий в фотографию появилась потребность разделять цифровые и пленочные камеры, чтобы не путать технологии.

В данной статье мы поговорим об устройстве именно цифровых камер.

Внешне цифровые камеры очень похожи на пленочные. Связано это с тем, что в пленочных камерах была хорошо отработана основная схема расположения органов управления и функционально важных элементов конструкции. Настолько удачно, что оказалась наиболее актуальной и для цифровых камер, хотя внутри различия существенные, но родство все равно прослеживается.

Если мы взглянем на камеру, то без труда заметим два основных элемента, из которых она состоит.

Это тушка, в которой, и на которой располагаются органы управления, и ряд деталей которые осуществляют процесс фотографирования. Собственно тушка это и есть фотокамера.

И объектив, он собирает по средствам системы линз попадающий в него свет и направляет его в тушку, где свет проходит дальнейшую обработку.

У объектива тоже есть свои органы управления, но в современных камерах объективом можно управлять непосредственно с камеры. Объективы бывают съемные, которые можно заменять в зависимости от поставленных задач, а бывают постоянные, намертво прикрепленные к камере. Как правило, производитель старается, чтобы постоянные объективы были наиболее универсальными, и могли выполнять как можно больший круг задач. А сменные объективы предназначены для выполнения более узкой специализации, то есть фотограф вынужден иметь несколько объективов, чтобы расширить функциональные возможности камеры.

Считается, что чем универсальнее инструмент, тем хуже он выполняет каждую отдельную задачу, и соответственно, инструмент, заточенный на выполнение более узкой задачи, выполняет ее с наибольшим качеством.

Крепятся сменные объективы к камере по средствам так называемого байонета, у каждого производителя свой байонет, и даже часто камеры одного производителя, но разных серий различаются байонетами. Когда байонеты на объективе и камере разные их можно соединить по средствам переходников.

Что же у нас в тушке,

Ну, золотого яйца там нет, зато есть много деталей, которые выполняют различные функции во время фотографирования.

 

Матрица

Начнем с фото матрицы, именно она запечатлевает снимок, то есть преобразует световой сигнал в электрический.

Установлена она у задней стенки тушки, позади объектива, и ее центр совпадает с его оптической осью, свет, проходя через объектив, падает на матрицу, которая его фиксирует.

Матрицы бывают двух типов, ПЗС и КМОП. Что это такое, ПЗС-сенсор (прибор с зарядовой связью, по-английски CCD — Charge-Coupled Device), а КМОП-сенсор (комплементарный металл-оксид-полупроводник, по-английски CMOS — Complementary-symmetry/Metal-Oxide Semiconductor)

Так вот, в ПЗС матрицах информация считывается последовательно от пиксела к пикселу. А в КМОП матрицах с каждого пиксела отдельно. Способ считывания применяемый на КМОП матрицах, более прогрессивный, камеры с такими матрицами потенциально более быстрые, больше возможностей для экспонирования, и ряд других преимуществ.

Матрицы ПЗС прошли более долгий путь и используются с 70 годов прошлого века автоматические станции Венера 9 и Венера 10 в 1975 году сделали первые снимки с поверхности Венеры с помощью оборудования, оснащенного матрицами изготовленными именно по данной технологии. Когда-то данные сенсоры были абсолютными лидерами и ставились почти на все фотокамеры. Но в силу конструктивных особенностей, последовательное считывание, вносивших ограничения для дальнейшего развития данной технологии, этот тип матриц стал утрачивать позиции. И с развитием новых технологий позволившим матрицам КМОП достичь уровня технологий ПЗС, а по некоторым позициям даже превзойти последние, ПЗС матрицы все реже используются в фототехнике.

По мнению многих экспертов матрицы КМОП выбиваются в лидеры и все больше производителей используют именно сенсоры, работающие по данной технологии.

Еще матрицы бывают полно кадровые и кропнутые (обрезанные). Полнокадровые соответственно больше, кропнутые меньше, чем больше физический размер матрицы, тем лучше качество фотографии. Но камеры с кропнутой камерой стоят в разы дешевле, а качество фотографии часто не на столько хуже, чтобы отказываться от использования фототехники с данным типом матриц. Многие профессиональные фотографы используют кропнутые фотоаппараты специально и сознательно потому что у кроп матриц есть свои достоинства которые можно и нужно использовать. О различиях достоинствах и недостатках кропнутых и полнокадровых матриц мы поговорим в другой раз.

 

Процессор фотоаппарата.

Все процессы, которые происходят в фотоаппарате, просчитываются процессором. Вся информация, которая поступает с различных сенсоров, обрабатывается по тем алгоритмам, которые задал тем или иным способом фотограф. И выводятся если нужно с помощью определённой сигнатуры на монитор или на видоискатель. Некоторые алгоритмы или назовем их режимы, заложены производителем, а фотограф только решает какой из них выбрать. Например, автоматический режим фотосъемки, а камера потом сама все решает за него. А иногда фотограф может выбрать режим, когда камера только рекомендует какие либо настройки, а он сам выбирает какие режимы фотосъемки ему выбрать для решения поставленных задач. И все это возможно только благодаря процессору, то есть современный фотоаппарат это, по сути, компьютер настроенный и сконструированный так чтобы с его помощью было можно и удобно производить фотосъемку. И в этом компьютере уже изначально заложены программы, которые производят многие прочесы сами без участия человека, например фот экспонирование происходит автоматически, фотограф может даже не подозревать, что у него в камере есть фотоэкспонометр.

В современных камерах иногда ставят несколько процессоров, в связи с тем, что задачи для камеры бывают достаточно сложными и чтобы улучшить быстродействие, особенно в профессиональных камерах, часто ставят двух ядерные процессоры.

 

Видоискатель.

Видоискатели в камерах бывают и не бывают. То есть некоторые камеры имеют видоискатель, а некоторые не имеют, а визуальный контроль над процессом фотосъемки производится по дисплею. Его еще называют ЖКИ, жидкокристаллический индикатор, или, ЖК дисплей. Как правило, ЖКИ без видоискателя бывает только в любительских камерах. Дисплей имеет ряд недостатков, которые усложняют выполнение ряда задач, которые приходится решать при профессиональной фотосъёмке. Но, тем не менее, многие фотографы, в том числе профессиональные очень часто применяют ЖКИ, особенно когда не требуется внимательное разглядывание объекта съемки, а достаточно оценить общую композиционную схему и сделать снимок.

А еще на дисплей выводится интерфейс меню, и контроль над настройками камеры тоже производится с помощью дисплея, так как все шкалы, гистограммы и показания обо всех установках тоже выводятся на дисплей.

Последнее время получили распространение сенсорные ЖКИ.

Но вернемся к видоискателям, они бывают трех типов оптические, электронные и зеркальные.

Оптический видоискатель; это набор линз, с помощью которых мы можем наблюдать за объектом съемки.  Данный тип видоискателя, как правило, расположен сбоку от объектива и оптическая ось у них не совпадает, соответственно картинка, которую фотограф видит, значительно разнится с картинкой, которая получится на фотографии. Сейчас данный тип видоискателя используют все реже, и на самой дешевой фототехнике.

Электронный видоискатель; в данном видоискателе изображение снимается непосредственно с матрицы, и передается на не большой монитор устроенный и настроенный так, что бы в него можно было смотреть как в оптический видоискатель, но оптическая ось в данном случае совпадает с осью объектива и мы видим картинку идентичную той, которая получится на фото.

Раньше данный тип видоискателей был не очень популярен, из-за дороговизны и большого расхода энергии, которую он потребляет, да и качество картинки, которое он мог воспроизвести, было не достаточным для удобной работы, а еще были проблемы с быстродействием, то есть картинка воспроизводилась со значительным опозданием.

Сейчас все перечисленные проблемы решены, и данный тип видоискателя выходит в лидеры. Он обладает рядом достоинств, которых лишены все остальные, в частности можно выводить показания настроек прямо в видоискатель. Фактически это второй монитор только маленький, но лишенный своих недостатков, таких как блики и потеря контрастности от прямых солнечных лучей, мешающие считывать информацию.

Зеркальный видоискатель; это разновидность оптического, но устроенный так, что оптическая ось видоискателя, совпадает с оптической осью объектива. Устроено это так, в фотоаппарате за объективом перед матрицей, расположено под углом зеркало, которое отражает свет, проходящий через объектив, вверх, дальше лучи попадают в призму, где несколько раз отражаются от граней призмы, и попадают непосредственно в видоискатель, устроенный как набор линз.

Схема устройства зеркального фотоаппарата; 1 объектив, 2 зеркало, 3 матрица, 4 призма, 5 видоискатель.

Данный вид видоискателя используется в зеркальных фотокамерах, что понятно из устройства и названия. У него есть ряд достоинств и ряд недостатков, в частности к недостаткам можно отнести, меньший чем у матрицы формат, то есть на фото поместиться несколько больше фотографируемой натуры, чем вы можете наблюдать в видоискателе, как правило, разница не велика. Но оптическая ось остается при этом единой в отличие от без зеркального оптического видоискателя, что в свою очередь можно отнести к достоинствам данной разновидности видоискателей. Еще один недостаток это зеркало, которое поднимается при каждом снимке, открывая, таким образом, доступ света проходящего через объектив к матрице, движение достаточно массивного зеркала иногда  «шевелит» фотоаппарат и изображение получается смазанным. Во многих зеркальных камерах предусмотрена возможность поднять зеркало непосредственно перед снимком, а не во время, что помогает избежать данного дефекта. Еще данный вид видоискателя, точнее, механизм поднятия зеркала снижает ресурс фотоаппарата, это подвижная деталь, которая при каждом снимке движется, взаимодействуя с другими деталями, а значит изнашивается. Затвор и механизм поднятия зеркала самые изнашиваемые детали в фотоаппарате, изготовитель иногда сообщает в техническом описании, о ресурсе, который заложен в механизм затвора, соответственно и ресурс механизма поднятия зеркала такой же, если данной информации нет в руководстве пользователя, то поищите на просторах интернета, чаще всего она доступна. Как правило, в фотоаппаратах профессионального уровня, ресурс значительно больше.

Некоторые производители пытаются бороться с данными недостатками. В частности компания SONY в своей линейке SLT камер использует полупрозрачное зеркало, которое установлено не подвижно, свет проходит сквозь него и попадает на матрицу, откуда изображение транслируется на электронный видоискатель. А зачем же зеркало, зеркало перенаправляет порядка 25% света на датчик фазового автофокуса, и собственно только для этого установлено. Конструкция, таким образом, упрощена, а значит, ее ресурс потенциально увеличился.

По мнению многих экспертов, будущее за электронными видоискателями, но все остальные нельзя сбрасывать со счетов.

 

Затвор

Затвор в цифровых камерах, по сути, очень похож на затвор пленочного фотоаппарата, но если в последнем он управлялся за частую механически, хотя электронное управление в некоторых моделях присутствует, то в цифре он имеет электронное управление всегда, то есть управляется процессором, а затвор это электронно-механический прибор.

Но в силу того что матрица это электрический сенсор то иногда можно обойтись без затвора просто включая матрицу на определенное требуемое для экспонирования время а потом отключая. В данном случае механический затвор не требуется.

 

Органы управления

 Органы у правления фотоаппаратом очень многочисленны и разнообразны, могут выглядеть как кнопки, рычажки, селекторные диски, или колеса прокрутки. Рекомендую взять руководство по эксплуатации вашей камеры и разобраться, очень подробно со всеми кнопками рычажками меню и тому подобными инструментами управления, что и за что отвечает, и что чем управляет.

В данной статье мы коснемся только некоторых из них.

Ни какая пользовательская фотокамера не может обойтись без такого органа управления как  кнопка спуска, при нажатии на которую происходит процесс фотографирования, то есть вылетает птичка.

Чаще всего кнопка располагается с правой стороны камеры на верхнем ее срезе, или сверху спереди, такое расположение продиктовано эргономикой камер. Данная кнопка зачастую имеет несколько режимом, например при не полном нажатии, камера может произвести наведение на резкость, или произвести экспозамер и корректировку экспозиции, или включается следящий режим фокусировки, или все данные режимы сразу. Если, не отпуская кнопку, нажать дальше, то тогда произойдет спуск затвора, получится снимок, с теми установкам, которые были на момент не полного нажатия на кнопку спуска.

Еще очень важный орган управления, так называемый селектор режимов фотокамеры или диск режимов фотоаппарата. Находится чаще всего на верхнем срезе камеры, отвечает за выбор режимов фотосъемки, от автоматического, когда камера за фотографа решает в каких режимах снимать, до ручного, где фотограф сам решает какие установки актуальны на данный момент. Есть еще целый ряд режимов, как ручных, так и автоматических о которых мы поговорим в отдельной статье.

Еще один орган управления это Меню оно высвечивается на дисплее, включается, какой ни будь из кнопок, имеет у разных камер разные интерфейсы, именно в меню производятся основные настройки камеры, и кстати именно в нем можно настроить или пере настроить отдельные кнопки если вам не нравится их настройки по умолчанию. Например, кнопку, отвечающую за настройки ISO можно настроить, чтобы она отвечала за настройку, режимов просмотра отснятых снимков, а для установки параметров ISO, настроить какую либо другую кнопку.

Об органах управления мы еще будим говорить в других статьях более подробно, но еще раз подчеркиваю, изучайте руководство по эксплуатации. Во многих камерах есть подсказки, которые высвечиваются на дисплее, когда вы производите те или иные действия, обращайте внимание на информациею которую они вам дают, особенно если вы только начинаете пользоваться фотокамерой, со временем вы доведете свои действия до автоматизма и инструкции с подсказками вам не понадобиться.

 

Встроенная вспышка

 Во многих камерах имеется встроенная вспышка, если оказалось так, что в месте, где вы снимаете, не достаточно освещения, то данное приспособление вас может выручить. Но в силу того что встроенные вспышки как правило по причине конструктивных особенностей ограничены в возможностях, продвинутые фотографы не полагаются на них а стараются пользоваться накамерными вспышками.

Несмотря на свои недостатки, встроенные вспышки, могут в умелых руках оказаться весьма полезными, тем более что многие производители изготовляют множество различных насадок и приспособлений для данного типа вспышек, расширяющих ихние возможности.

Основной недостаток встроенных вспышек это ихняя маломощность, и тут уже ни какие приспособления не помогут.

Где то рядом с встроенной вспышкой располагается так называемый горячий башмак, через него происходит подключение накамерной и внешней вспышек.

 

Накопители (карты памяти)

 Раньше для сохранения информации в фотоаппаратах использовались разные носители от аналоговых, на самых первых камерах, до цифровых разных технологий и форматов, например CD диски.

Сейчас все свелось к картам памяти, изготавливаемых и разработанных разными производителями и имеющими разные форматы или технологические особенности. Часто камеры могут работать только с картами одного стандарта, разработанного фирмой производителем фотоаппарата, или сторонним разработчиком носителей информации. А иногда одна и та же камера может работать с несколькими форматами карт памяти.

Все носители информации, которые используются в цифровых камерах можно сравнить с пленкой, в которую использовали как носитель информации до эпохи цифровой фотографии. Хотя сравнение весьма условное потому как цифровые носителей информации более универсальны и гибки, они несут в себе не только информацию о самом снимке, но и о том в каких режимах он был снят, на какую камеру, где и когда. Более того когда снимок сделан в RAW формат фотографы часто говорят именно не обработать снимок а проявить.

Информация с карт памяти для дальнейшей обработки переносится на компьютер, иногда непосредственно с фотоаппарата, иногда для этого используют такое приспособление ка к картридер (устройство для чтения карт памяти).

Во многих камерах, есть постоянно встроенный накопитель, используемый для буферизации информации, как правило, он имеет не большой объем памяти, на нем тоже можно вместить, не большое количество снимков.

 

Разъемы интерфейсы

Для связи с компьютером и другими устройствами в камерах предусмотрены различные разъемы, через которые по средствам кабеля происходит передача информации.

В настоящее время самым распространенным является USB разъем, как правило, через него идет связь с компьютером. Для связи с монитором или для вывода информации на экран телевизора используется HDMI кабель и разъем. И ряд других имеющих разное назначение, например подключение пульта управления.

Последнее время в камерах разных производителей все больше используются беспроводные интерфейсы, и, по мнению многих за ними будущее, обещают, что информацию можно будет пересылать тут же в любую точку мира, где есть интернет, и не хранить в камере.

 

Элементы питания

В современных камерах используются различные источники питания, в не дорогих могут применять стандартные источники питания, например батарейки типа АА, или ААА.

Но в более продвинутых моделях производитель предпочитает ставить аккумуляторы своего производства и разработки.

Еще некоторые производители выпускают такое приспособление как батарейный блок, он крепится к камере, в нем можно разместить дополнительно несколько аккумуляторов и срок автономной работы аппарата, таким образом, увеличивается. Батарейный блок может выпускаться и разрабатываться сторонним производителем, даже для камер, в которых данный девайс изготовителем фотоаппарата не предполагался. Данное приспособление, как правило, используется в профессиональных или полупрофессиональных камерах.

Устройства и функционала отдельных частей фотоаппарата мы еще не раз коснемся, в других статьях. А пока изучайте инструкцию к применению, иногда инструкции которые поставляются вместе с фотоаппаратом не достаточно подробны, и имеет смысл поискать инструкции в интернете. Я несколько раз находил инструкции к камерам которыми пользовался более подробные, чем те корыте  были в коробке с фотоаппаратом, и всегда это были инструкции от производителя камеры, только электронная их версия.

Ищите, находите и учитесь.

www.bodu9.ru

Устройство цифрового фотоаппарата | КакУстроен.ру

Слово фотография в переводе с греческого можно перевести как светопись (fotos – свет, graphe- пишу). Становится понятнее, что фотоаппарат — это устройство, которое позволяет записать световыми лучами изображение из окружающего мира на светочувствительной поверхности. Только эти поверхности бывают разные. Все помнят пленочные фотоаппараты, а сейчас есть цифровые фотокамеры, где изображение записывается на матрицу, а затем на карту памяти. В этой статье подробнее рассмотрим как устроен цифровой зеркальный фотоаппарат.

Задача фотоаппарата запечатлеть окружающий мир. Процесс заключается в следующем:
свет проникает в фотоаппарат через объектив, диафрагму, зеркало, призму и попадает в видоискатель и при нажатии кнопки спуск открывается затвор фотоаппарата, и свет попадает на матрицу.А теперь рассмотрим подробнее основные принципы работы и устройство зеркального фотоаппарата.
Фотоны света отталкиваются от предмета входят в камеру через створки диафрагмы, которые контролируют количество света, проникающего внутрь через отверстие фотоаппарата.
Пройдя сквозь диафрагму и линзы, и войдя в отверстие, свет отталкивается от зеркала, и проходя сквозь призму, преломляется, а затем направляется в видоискатель. Благодаря призме изображение в видоискателе неперевёрнуто.

При нажатии кнопки спуск - зеркало поднимается и свет устремляется внутрь. И в это время есть доли секунды, когда свет направлен на сенсор изображения, а не на видоискатель, за это короткое время на сенсор фиксируется картина окружающего мира. Процесс попадания света на сенсор изображения происходит следующим образом, существует две створки, когда первая открывается, вторая закрывается, и внутрь попадает минимальное количество света. Этот процесс называется выдержка и длительность его зависит от затвора (створок). Длительность выдержки может составлять от десятитысячных долей секунды до нескольких десятков секунд, в зависимости от того, что необходимо снять, бегущего спортсмена или звездное небо.

На пленочном фотоаппарате функцию фиксации изображения выполняла плёнка, в цифровом фотоаппарате существует сенсор изображения или матрица, на который фиксируется изображение. Матрица — это решетка с плотной структурой состоящая из микроскопических сенсоров света, ширина каждого сенсора шесть миллионных метра, т.е. 6 микрон. Но перед тем как попасть на матрицу, лучи света должны пройти через фильтр Байера, этот фильтр разделяет свет на цвета — зеленый, синий и красный. Каждый сенсор света обрабатывает только один цвет, когда в него ударяют фотоны света они поглощаются полупроводниковым материалом из которого сенсор сделан. На каждый поглощающий фотон сенсор света испускает электрическую частицу — электрон. Энергия фотона передается электрону. Чем сильнее электрический заряд, тем ярче изображение . Каждый электрический заряд обладает разной степенью интенсивности. Затем процессор переводит эту информацию на язык компьютера - последовательность нулей и единиц. Она представляет из себя миллионы крошечных цветных точек из которых и состоит фото — это пиксели ( от англ. picture element - pixel). Каждый пиксель содержит в себе информацию о цвете и яркости конкретной точки изображения. Чем больше пикселей в изображении тем лучше разрешение. Вся информация о изображении переносится на карту памяти фотоаппарата. Затем фотоаппарат снова готов делать следующий кадр. Все эти процессы происходят благодаря микропроцессору. Именно благодаря современным компьютерам возможен анализ получаемого изображения и управление процессом съемки. На данном этапе развития фототехники, компьютер является важнейшим элементом устройства фотоаппарата. Современный цифровой фотоаппарат по сути является маленьким компьютером, только в отличие от обычного компьютера, у фотоаппарата другое аппаратное обеспечение, другие задачи и функции.

kakustroen.ru

Устройство цифрового фотоаппарата. | ДРУГ ФОТОАППАРАТ

Фотолюбителям не помешает, хотя бы в общих чертах представлять себе устройство фотоаппарата, которым они владеют.

Наше время отличается тем, что цифровая техника проникает во все сферы деятельности человека. Скоро, наверное, чайники и утюги будут управляться цифровой электроникой.

В технологии получения изображений с фотопленок за последнее время революционных изменений не произошло. Революционными событиями можно считать появление и воцарение в фотографии цветных фотопленок. История создания цветной пленки еще достаточно недавняя.

Следующим революционным шагом было создание фотоаппаратов «моментальной съемки», известных по названию основной компании, их производившей, Polaroid. В Советском Союзе тоже делались попытки наладить производство аналогичных камер. Но эти фотокамеры так и не успели получить всеобщее распространение.

Революция в фотографии произошла с появлением цифровой фототехники.

Итак об устройстве цифрового фотоаппарата.

Любой фотоаппарат,   в принципе состоит из одних и тех же элементов конструкции, которые различаются по сложности, но в общем выполняют одни и те же функции.

Это во-первых светонепроницаемый корпус (в принципе светонепроницаемая коробка, как в камере-обскуре), фотообъектив, светоприемник (фотопленка или чувствительная матрица цифрового фотоаппарата), устройство дозирующее количество света попадающего на светоприемник, или фотозатвор.

В принципе простейший прообраз фотокамеры — камера-обскура — это ящик с отверстием в передней стенке, а на заднюю стенку внутри ящика помещали серебряные пластины — прообразы фотопленки. Но для получения более качественных изображений в переднюю стенку камеры был встроен объектив — оптическое устройство, состоящее из нескольких линз. Из школьного курса геометрической оптики известно, что простейшая линза обладает при построении изображения рядом недостатков, называемых аберрациями. Для их исправления и применяется система из нескольких линз.

Фотоприемник также совершенствовался. Повышалась светочувствительность и качество воспроизведения изображения. Серебряные пластины были заменены на стеклянные фотопластины, а затем и фотопленку.

С появлением чувствительных к свету матриц стала развиваться электронная или цифровая фотография.

В цифровом фотоаппарате матрица, является электронным устройством, преобразующем падающий на него свет в поток электронов, которые создают определенный ток в цепи, в которую включена матрица, и, таким образом, преобразует оптическое изображение в электронное. Преобразователи такого типа получили название ЭОПов — электронно-оптических преобразователей. А электронное изображение уже затем преобразуется в цифровое. Просто цифровую информацию научились, хранить, обрабатывать и воспроизводить достаточно совершенно.

Но если в пленочном фотоаппарате фотопленка является и светоприемником и хранителем информации об изображении, то в электронной камере светочувтствительная матрица (ЭОП) не может информацию хранить. В цифровой камере матрица воспринимает свет и преобразует его в электронное изображение, которое при выключении питания не сохраняется. Поэтому для хранения информации служит запоминающее устройство — флэш-память.

В качестве ЭОПа в фотоаппаратах используют матрицы двух типов — ПЗС-матрицы (приборы с зарядовой связью) и КМОП-матрицы (матрицы комплиментарных структур металл-оксид-полупроводник или CMOS). В принципе используются матрицы и того и другого типов. В наиболее распространенных фотоаппаратах применялись, в основном ПЗС-матрицы (или CCD), то в настоящее время с совершенствованием технологии изготовления матриц и относительного их удешевления все более широко применяются КМОП-матрицы, в частности в зеркальных фотоаппаратах с большими размерами матрицы, таких как NIKON D90 и NIKOND5100 с размерами матриц 23х15,6 мм.

Основными характеристиками матриц являются: разрешение ( количество мегапикселей, которое определяется как произведение количества точек-пикселей по горизонтали и по вертикале, мега — миллион), соотношение сигнал/шум, светочувствительность. А также важной характеристикой матрицы является ее размер, который выражается через кроп-фактор. Об этом есть отдельная статья.

Флэш-память — запоминающее устройство, которое сохраняет информацию при выключении питания, т. е. является энерго-независимым. Основными характеристиками этого устройства являются: форм-фактор, емкость (которая измеряется в мегабайтах, байт — единица измерения информации в цифровой технике), скорость доступа и напряжение питания (как правило — 3,3 В).

Пиксел — минимальная точка изображения, имеет следующие харвктеристики: цвет и яркость. Размер пиксела зависит от размера матрицы и разрешения (количества пикселей на всю матрицу).

В следующих публикациях элементы, входящие в состав фотоаппарата рассматриваются более подробно.

Поделиться в соц. сетях

Об авторе

Я живу в г Новосибирске. Образование высшее - НГТУ, физикотехнический факультет. В настоящее время на пенсии. Семья: жена, две дочери, две внучки. Работал в последнее время в электронной промышленности в ОКБ по разработке и производству приборов ночного видения. Люблю музыку- классику, джаз, оперу, балет. Главное увлечение - любительская фотография.

makal47.ru

Устройство цифрового фотоаппарата - просто! | PhotoLunch

Часто начинающие фотографы хватаются за новенький фотоаппарат, осваивая режимы, меняя настройки и редко задумываясь о том, как устроен фотоаппарат? Действительно,  вспоминать физику и оптику особо не хочется, работает себе и ладно, но я предлагаю более интересный вариант — давайте пройдемся по основным частям устройства цифрового фотоаппарата, а вместо нудных схем и долгих объяснений просто посмотрим отличное видео, снятое командой Discovery.

Фотоаппараты можно разделить на 2 большие группы — цифровые и пленочные, которые отличаются друг от друга типом светочувствительного элемента (сенсора). В пленочном фотоаппарате таким элементом является пленка, а в цифровом фотоаппарате — матрица. Матрица — это пластина с большим количеством светочувствительных элементов, и именно от матрицы зависит качество фотографий, получаемых в итоге.

Прежде чем добраться до матрицы свет проходит через объектив и диафрагму, которая регулирует количество пропускаемого света и степень размытия фона. Далее все зависит от того, какой у вас фотоаппарат.

Цифровые фотоаппараты можно разделить на зеркальные (известная всем зеркалка) и незеркальные. Устройство этих фотоаппаратов отличается наличием зеркала, задача которого — перенаправить свет в видеоискатель, чтобы вы посмотрели какой кадр у вас получается. Когда же вы решите снять кадр и нажмете на кнопку спуска, зеркало поднимется и свет пройдет дальше. Сделано это для того, чтобы матрица фотоаппарата не находилась под постоянным воздействием света, в результате чего она может нагреваться и в итоге раньше выходить из строя.

В «мыльницах» и «цифрокомпактах» же нет зеркала и свет попадает прямо на матрицу в течение всего времени съемки, когда вы наблюдаете изображение на дисплее вашего фотоаппарата.

Но не все так просто в устройстве цифрового фотоаппарата — прежде чем дойти до заветной матрицы, свету нужно пройти через затвор, створки которого открываются и тут же закрываются. Время, на которое этот затвор открывается, и есть выдержка.

Весь этот процесс управляется процессором (микроконтроллером), который управляет работой затвором, объективом, выбирает баланс белого, определяет экспопару, управляет вспышкой, специальными эффектами (вроде сепии, черно-белого и прочими вашими настройками), выводит картинку на дисплей, а потом конвертирует полученный кадр в jpg или сохраняет в raw (смотря как вы настроите), записывая на карту памяти и пр.

Это самое основное, дальше смотим видео про устройство цифрового фотоаппарата — ребята из Discovery специально разобрали фотоаппарат, чтобы показать что происходит во время съемки!

Перевод, конечно, оставляет желать лучшего, но на русском я нашла только это, так что спасибо тем, кто переводил.

Ну как вам видео?

А дальше?

Подпишитесь на RSS рассылку и первыми получайте статьи и обновления сайта прямо на почту.

Поделитесь статьей с друзьями!

Еще статьи по теме:

photolunch.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о