Фотоаппараты (доклад по физике). Зеркальные фотокамеры, плюсы и минусы. Размеры современных фотосенсоров

Фотоаппараты (доклад по физике). Зеркальные фотокамеры, плюсы и минусы. Размеры современных фотосенсоров

Сейчас трудно представить, что несколько лет назад цифровая фотокамера была техникой элитной и недоступной. Теперь чаще удивляются, если фотограф пользуется «пленочным» аппаратом. Переход от «пленки» к «цифре», а затем от элитарности последних к массовости произошел быстро. Одна из главных причин этого проста: разработчики всерьез взялись за усовершенствование технологий цифровых фотоаппаратов, что позволило снизить их стоимость. Причем развитие технологий съемки продолжает идти вперед семимильным шагами. В этой статье мы рассмотрим современные разработки в этой области.

Внешний вид

Первые цифровые фотоаппараты были очень дорогие и громоздкие. Стоимость объяснялась, в первую очередь, отсутствием опыта по производству светочувствительных матриц достаточного качества и разрешения. Естественно, что пока разрешение сенсоров было невелико, основное внимание производителей и потребителей фотокамер было сосредоточено именно на технологиях производства сенсоров и их разрешении. Помните, как еще совсем недавно одним из основных критериев при выборе фотокамеры многие считали именно установленный в камере сенсор? Сегодня сам сенсор и его разрешение уже не имеют столь большого значения для массового потребителя.

Важным шагом в производстве цифровой камеры стала миниатюризации электронных компонентов и создание легких, но при этом прочных корпусов. Современный фотоаппарат несравнимо удобнее держать в руках и использовать, нежели его предшественников. Бесценное усовершенствование - дисплей во всю заднюю панель, иногда даже с сенсорным управлением. Естественно, что ростом разрешения и размеров экрана прогресс не ограничился.

История и современность систем стабилизации изображения

На качестве снимков в первую очередь сказалось такое новшество, как системы стабилизации изображения. Принцип работы стабилизатора теоретически прост: гироскопические датчики в вертикальной и горизонтальной плоскостях фиксируют дрожание объектива, затем управляющий механизм осуществляет перемещение группы линз внутри объектива, предотвращая таким образом смещение оптической оси. Однако на практике создать такую систему для фотоаппарата оказалось не просто. Первые объективы для фотокамер с оптической стабилизацией появились в первых моделях цифровых компактных камер. Они «перекочевали» в фотоаппараты из видеокамер, где оптическая и электронная системы стабилизации стали применяться раньше, но были весьма громоздки, а потому не подходили для фотокамер. Первыми систему стабилизации изображения установили в объективы зеркальных фотоаппаратов компании Canon и Nikon - Image Stabilizer (IS) у Canon и Vibration Reduction (VR) у Nikon. Затем системы оптической стабилизации изображения по той же схеме появилась у других производителей:

  • Panasonic - MEGA Optical Image Stabilization (MEGA O.I.S.)
  • Sony - Super SteadyShot.
Компания Konica-Minolta создала систему Anti-shake, в которой компенсация дрожания камеры осуществлялась за счет перемещением самой матрицы. Pentax разработала систему стабилизации с подвижной матрицей Shake Reduction system (SR).

Затем на рынке появились цифровые камеры с мощными зум-объективами, оснащенные системами стабилизации.
В компактных камерах, которые повсеместно распространены сегодня, оптический стабилизатор изображения впервые применила компания Panasonic.

Кроме оптической стабилизации в фотокамерах не редкость и электронная (с разными названиями у разных производителей). При съемке фотоаппаратом электронная стабилизация по уже проверенной на видеокамерах схеме: процессор камеры отслеживает смещение изображения по полю матрицы. Причем в режиме фотосъемки алгоритм проще: как правило используются завышенные значения ISO, что при той же освещенности дает возможность сократить выдержку, избавляя таким образом пользователя от «шевеленки».

Второй вариант оптической стабилизации, появившийся позднее, - так называемый CCD-Shift. Технология основана на сдвиге матрицы. Впервые ее применила компания Konica Minolta, которая отказалась от производства фотокамер и передала свои наработки Sony. С такой технологией абсолютно не важно, какая в объективе оптика: дорогая или дешевая. Даже самый простой объектив со сдвигом матрицы демонстрирует отличное качество снимков.

Снимки без «красных глаз»

Одной из самых востребованных разработок для пользователей компактных камер стала возможность удаления «красных глаз» без помощи компьютера. Еще недавно для устранения «красных глаз» цифровой снимок приходилось обрабатывать при помощи специализированных программ типа Adobe Photoshop, что не для всех фотографов легко и удобно.

Сегодня большинство новых моделей цифровых компактов неплохо справляются с этой задачей самостоятельно даже в автоматическом режиме. Также сегодня существуют модели, которые оснащены встроенным в камеру редактором изображений. Это новшество позволяет не только устранить «красные глаза», но и изменить яркость, контраст изображения, произвести кадрирование или поместить снимок в рамку, не обращаясь к компьютеру.

Совершенствование систем фокусировки

Чтобы свести к минимуму необходимость последующей обработки фотоизображений, производители создали целый ряд технологий для улучшения качества кадров во время съемки. В основе этих технологий - рост вычислительной мощности встроенных в камеру процессоров. Одной из наиболее распространенных ошибок начинающих фотографов является неточная фокусировка. Небольшая неточность работы автофокуса часто приводит к тому, что главный объект съемки получается размытым, а резкость сосредоточена совсем в ненужном месте. В камерах последнего поколения появились системы распознавания лиц, которые призваны решить эту проблему. Алгоритмы, по которым камера выделяет в кадре лицо, у каждого производителя отличаются. Но на практике для пользователей разница абсолютно незаметна.

В связи с этим стоит отметить новейшую разработку компании Refocus Imaging – технологию, которая позволяет выполнять фокусировку на уже отснятом цифровом кадре. Теперь у Вас будет возможность выбрать объект, на котором лучше сделать фокус на снимке и настроить фокус, добиваясь нужной резкости и размытия в любом месте. Правда, в камерах такие возможности пока не реализованы. Известно, что аналогичными разработками сейчас занимаются и в корпорации Adobe Systems.

Корректировка экспозиции

Не менее важна для хорошего кадра и грамотная экспозиция. Производители современных фотоаппаратов и в этом вопросе спешат помочь фотолюбителям.

Наиболее комплексно к этому вопросу подошла фирма Canon. В процессоре «Digic III» кроме технологии распознавания лиц и механизма удаления «красных глаз» реализована технология iSAPS (Intelligent Scene Analysis based on Photographic Space). На основании фокусного расстояния объектива, дистанции фокусировки и характера освещенности фрагментов кадра изображение, которое Вы фотографируете, сопоставляется со встроенной базой данных, где есть информация о снимках в различных условиях съемки. По результатам этого сравнения камера корректирует параметры экспозиции и баланса белого для наилучшего результата.

Фирма Nikon предлагает другое решение. Технология D-Lighting, используемая в аппаратах этого производителя, позволяет «вытянуть» недоэкспонированные участки кадра, возвращая им детализацию и контраст. Похожая технология D (Dynamic) Range Optimizer реализована компанией Sony в процессоре BIONZ.

А что завтра?

Стоит отметить, что большое внимание уделяется удобству эксплуатации фотокамер. В частности, уже существуют системы самоочистки фотоаппаратов. Поскольку ручная чистка оптических систем – дело хлопотное, производители решили доверить его автоматике.

Некоторое время назад в новых моделях фотоаппаратов стала появляться возможность получить отпечаток или передать снимок на компьютер при помощи WiFi и BlueTooth. Пока беспроводные технологии не получили массового распространения, но, наверняка, массовый переход на беспроводные интерфесы - это лишь вопрос времени.

Конечно, мы привели только краткий перечень современных технологий фотосъемки. Причем разработки в этой области продолжаются.

Желаем удачных покупок!

C момента появления первых фотоаппаратов вопрос о правильности выбора той или иной модели для конкретного фотолюбителя стал навечно актуальным. Появление новых видов и типов камер, прогресс технологий, изменение процессов съёмки, проявки и печати, переход на цифровые носители и их стремительный расцвет сделали так, что советы, полезные ещё несколько лет назад на сегодняшний день теряли всяческий смысл…

Выбираем фотоаппарат: советы ZOOM.CNews

В 2012 году на рынке фототехники появилось 161 новая модель цифровых фотоаппаратов. В 2011 их было 163, а в 2010 – 171. При таком значительном количестве новинок странно было бы думать, что каждую из них ждал успех. В то же время, стабильные цифры производства говорят о том, что компания, создающие фототехнику, в целом весьма довольны положением рынка – и большая часть продукции так или иначе находит своего покупателя.

Выбор фотоаппарата - дело нелёгкое, но очень приятное

Современные фотоаппараты обладают весьма широкой функциональностью, отличающей одну камеру от другой. И при желании практически всегда можно найти вариант, который максимально полно будет отвечать запросам конкретного фотолюбителя.

В нашем руководстве мы постараемся подробно рассказать, что именно могут предложить разные типы современных фотокамер с точки зрения ежедневного и творческого использования, в каких ценовых нишах находятся модели с тем или иным набором параметров и на какие неочевидные нюансы стоит обратить внимание при изучении каждого варианта.

Типы аппаратов, присутствующих на рынке

В настоящее время массовый рынок фотоаппаратов представлен камерами трёх типов: зеркальные, беззеркальные и камеры с несменной оптикой. К последним относятся компактные цифровые аппараты и аппараты с объективами, имеющими широкий диапазон фокусных расстояний – мегазумы (ультразумы, гиперзумы). Поскольку среди камер с несменной оптикой есть модели, отличающиеся одновременно и небольшими габаритами, и широким диапазоном, мы в рамках нашей статьи будем называть «компактами» все аппараты с несменной оптикой.

Современные фотокамеры делят на три типа: компакты, беззеркалки и зеркальные аппараты

Главное отличие зеркальных камер от беззеркальных состоит в том, что механизм визирования первых использует зеркало, а вторых – нет. Эта особенность порождает также отличие в габаритах, работе системы автофокусировки, конструкции оптики.

Каждый из типов фотокамер (зеркальные, беззеркальные, компактные) имеет свой перечень достоинств и недостатков.

Компактные фотокамеры, плюсы и минусы

К достоинствам компактных камер можно отнести небольшие габариты и массу, хорошо развитую систему автоматических режимов съёмки и простоту использования, а также наличие моделей с ценой менее 2000 рублей. В целом же цена на компактные аппараты колеблется от 2 до 25 тысяч рублей.

Компакты: невиданное разнообразие

Совокупность недостатков компактных аппаратов не позволяют рекомендовать их тем, кто хочет фотографировать в условиях ослабленного освещения (фактически, в большинстве помещений), снимать репортажи или иные динамичные сцены (например, резвящихся детей), художественные портреты.

«Компакты» хорошо подходят для ежедневной фотосъёмки, съёмки постановочных событий и съёмки при хорошем освещении (на природе, в дневное время суток).


Компактные фотокамеры, особенности выбора

Главная характеристика при выборе компактной фотокамера – это размер матрицы. Именно размер, а не пиксельность играет ведущую роль в качестве изображения. Также размер матрицы непосредственно влияет на конечную стоимость аппарата – чем больше матрица, тем больше цена.

Размер матрицы традиционно выражается в «видиконовских» дюймах, представляющих собой дробь. Чем меньше эта дробь, тем меньше размер матрицы. Современные фотоаппараты базируются на матрицах следующих типоразмеров:

  • 1/2,5"" – физические размеры примерно 5,8 на 4,3 миллиметра
  • 1/2,33"" – примерно 6,08 на 4,56 миллиметра
  • 1/2,3"" – примерно 6,17 на 4,55 миллиметра
  • 1/1,7"" – примерно 7,6 на 5,7 миллиметра
  • 2/3"" – примерно 8,8 на 6,6 миллиметра
  • 1,5’’ – примерно 18,7 на 14 миллиметров

В настоящее время в компактные аппараты устанавливаются матрицы практически всех вышеперечисленных типоразмеров. Правда, сенсоры с размерностью 1/2,33"", 1"", 1,5’’, APS-C и Full Frame используют единичные модели разных производителей. Наиболее же распространены «компакты» на матрицах 1/2,3"" и 1/1,7"".

Размеры современных фотосенсоров

Вторая по значимости характеристика при выборе компактного фотоаппарата – это параметры его оптической системы: диапазон фокусных расстояний и светосила объектива. Диапазон фокусных расстояний обычно указывается на кольце объектива камеры. Он выражается двумя числами. Первое – это минимальное фокусное расстояние, доступное объективу. Второе – максимальное. Традиционно фокусное расстояние указывается в миллиметрах. При этом, у компактов пишется либо истинное фокусное расстояние, либо эквивалентное. Разница, а точнее – кратность – между истинным и эквивалентным фокусным расстояниями зависит от размера матрицы. Чем он меньше, чем больше кратность. В литературе, на сайтах и в повседневных беседах фотолюбителей обычно используются значения эквивалентных фокусных расстояний (например: 35 миллиметров, 50 миллиметров, 100 миллиметров).

Типичный диапазон эквивалентных фокусных расстояний современных компактных фотокамер находится в пределах от 28 до 140 миллиметров. Расширение диапазона в большую сторону переводит аппарат в более дорогую нишу мегазумов, а в меньшую сторону – резко повышает цену разработки оптической схемы объектива. Мегазумы (как специфический класс компактных фотокамер) полезны при путешествиях, где подойти к объекту съёмки бывает не всегда возможно (например, это – хищный зверь или деталь архитектуры или пейзажа). Аппараты с фокусным диапазоном, начинающимся с небольших значений (до 24 и менее) полезны для съёмки в ограниченном пространстве, для фотографирования архитектуры и пейзажей.

Светосила объектива выражается отношением фокусного расстояния к максимальному диаметру отверстия, через которое поток света попадает на матрицу. Если конструкция объектива такова, что с увеличением фокусного расстояния светосила не падает, то такой объектив называется «с постоянной светосилой». Для него указывается лишь одно значение. В обратном случае светосила объектива представляет собой диапазон, где записываются два значения: для минимального фокусного расстояния и для максимального.

Данные об оптической системе написаны на объективе.

Из них мы узнаём, что объектив имеет истинный диапазон фокусных расстояний от 6,1 до 30,5 миллиметров (28-140 мм эквивалентного фокусного расстояния)

и светосилу от F/1,8 до F/2,8

Оптически светосила отвечает за глубину пространства на фотографии, отображаемого с максимальной резкостью. Чем выше светосила – тем меньше эта глубина. Однако заметно это явление лишь на матрицах большого размера, где используется в творческих целях. При использовании маленькой матрицы – такой, какая устанавливается в «компакты» - глубина резкости велика даже при значительной светосиле. Поэтому в компактных фотокамерах глубина резкости объектива имеет исключительно техническую роль, регулируя количество света, падающего на матрицу за определённый отрезок времени. Чем выше светосила объектива «компакта» - тем меньше света требуется для получения качественного снимка. Что, в свою очередь, позволяет не поднимать значение чувствительности ISO слишком высоко и обходиться более короткими (а значит – более безопасными для дрожания аппарата) выдержками.

Современные компактные аппараты используют оптику со светосилой в диапазоне F/2,8-F/4,9. Однако есть на рынке модели, чьи объективы можно назвать «светосильными»: значения тут начинаются с F/1,8 и даже с F/1,4. Также на рынке присутствуют модели, использующие оптику с постоянной светосилой на уровне F/2,8.

Компактные камеры с самого начала своего появления были ориентированы на самые широкие массы фотолюбителей, не всегда имеющих какие-либо специальные знания. Поэтому в компактных фотокамерах широко представлены так называемые «автоматические» режимы съёмки. При их использовании параметры экспонирования и фокусировки для каждого кадра подбирает электроника камеры. В этом есть как свои плюсы, так и минусы.

В связи с этим, третьим важным параметром при выборе «компакта» является наличие у него ручных режимов управления.

Признаком их наличия служит присутствие на диске управления или в меню аппарата режимов «P», «S», «A», «M». Эти режимы позволяют фотографу самостоятельно выбирать значения чувствительности, выдержки, степени закрытия диафрагмы.

На диске управления относительно серьёзных "компактов" всегда есть место для режимов PSAM

Четвёртая характеристика, которая может оказаться весьма важна, это – возможность записи отснятого фотоматериала в формате RAW (помимо JPG). RAW представляет собой массив данных, снятых непосредственно с матрицы и закодированных в файл с точностью от 12 до 14 бит на точку монохромного изображения (формат JPG обеспечивает 8 бит на точку). Такая избыточность данных и является главным достоинством файлов формата RAW. Благодаря ей при редактировании изображений RAW в специальном редакторе (RAW-конверторе) можно без ущерба для качества итогового снимка вводить экспокоррекцию до 2-3 ступеней и исправлять неудачно подобранный при съёмке баланс белого. Съёмка в формате RAW доступна на всех зеркальных и беззеркальных фотокамерах, однако, среди компактных аппаратов эта опция встречается не слишком часто.

Помимо указанных выше четырёх основных позиций, при выборе компактной камеры важно обратить внимание на следующее…

Качество видеосъёмки. В настоящее время практически все фотоаппараты позволяют записывать видеоролики. Однако допустимые характеристики видеозаписи могут сильно разниться от модели к модели. Во-первых, не все аппараты поддерживают большую (более 15 минут) длительность видеозаписи. Во-вторых, различаются используемые кодеки и расширения записываемых файлов. Наконец, в-третьих, разные камеры позволяют записывать видео с различным максимальным разрешением – и далеко не все модели могут снимать видео Full HD с частотой 50-60 кадров в секунду.

Как для видеозаписи, так и для фотосъёмки бывает очень полезна функция стабилизации изображения. В настоящее время практически все компактные цифровые аппараты, относящиеся к классу мегазумов, имеют встроенную систему стабилизации. Однако в аппаратах с более узким диапазоном фокусных расстояний она встречается не всегда. Польза от стабилизации более, чем очевидна: при видеозаписи она сглаживает дрожание рук, делая картинку менее «рваной», а при фотосъёмке позволяет удлинять выдержку, отходя от формулы «без смазывания» - 1/F.

Иные "компакты" выглядят с внешней вспышкой весьма странно. Зато снимают хорошо

Существенно увеличить список сцен, где компактная (да и любая другая) фотокамера может показать себя с лучшей стороны, помогает внешняя вспышка. Далеко не все компактные фотокамеры обладают разъёмом для её подключения. У некоторых же этот разъём может быть не совместим с внешними вспышками, разработанными для зеркальных камер того же производителя. Поэтому если вопрос об использовании внешней вспышки стоит для будущего владельца «компакта» достаточно остро – данный нюанс необходимо внимательно изучить.

При съёмке с абсолютного большинство компактных фотоаппаратов для визирования изображения используется информационный дисплей на задней стороне камеры. Это справедливо даже для моделей, имеющих дополнительный электронный видоискатель или оптический глазок. Этот нюанс позволяет нам советовать выбирать «компакт» не по размеру его дисплея и не по разрешению, а по типу крепления к корпусу. Шарнирное крепление, имеющее несколько степеней свободы, позволяет визировать изображение намного более комфортно. Особенно при сложностях расположения объекта съёмки (низко над землёй, за преградой высотой около человеческого роста и так далее).

Способность выбранной модели "компакта" работать от батареек спасёт многих туристов-фотолюбителей

Наконец, выбирая компактный фотоаппарат, можно обратить внимание на степень защиты его корпуса от падения, проникновения пыли и воды, на наличие у него встроенных модулей GPS и Wi-Fi. Кроме того, решив использовать «компакт» в путешествиях по мало обжитым местам, важно выяснить тип применяемых в модели источников энергии. Обычно это бывают либо фирменные аккумуляторы, либо аккумуляторы NiMH в форм-факторе батареек. Именно запас последних поможет фотолюбителю-туристу не остаться с разряженной камерой в каком-нибудь особенно живописном месте.

Фотоаппараты с несменной оптикой («Компакты»)


Беззеркальные фотокамеры, плюсы и минусы

Беззеркальные фотокамеры появились на рынке фото достаточно недавно, став вполне логичным развитием принципов миниатюризации. Собственно именно с уменьшения габаритов за счёт отказа от зеркала в механизме визирования и началась история беззеркалок.

Помимо скромных габаритов, сравнимых с габаритами мегазумов или «компактов» с «большими» матрицами, беззеркалки имеют ещё несколько важных достоинств. Главное из них – высокое качество изображения, снятого с высоким уровнем чувствительности ISO. Фактически, это качество сопоставимо с результатом, демонстрируемым зеркальными аппаратами.

Беззеркалки: мало, но хорошо

Также беззеркалки обладают всеми основными возможностями для творческой съёмки: такими, как ручные режимы, запись материала в формате RAW, разъём для подключения внешней вспышки.

К недостаткам беззеркальных камер следует отнести работу системы автофокуса, который традиционно медленнее, чем в зеркальных аппаратах. Кроме того, недостатком можно посчитать и отдельную необходимость покупки объективов – что может привести к существенным расходам помимо начальных 10-50 тысяч рублей за базовый комплект.

Беззеркальные камеры – хороший выбор для тех фотолюбителей, которые ищут компромисс между качеством снимков, широкими творческими возможностями, компактными размерами и ценой.


Беззеркальные фотокамеры, особенности выбора

Как и в случае с «компактами», основной характеристикой при выборе беззеркалки можно считать размер её матрицы. В настоящее время на рынке представлены модели с сенсорами следующих типоразмеров:

  • 1/2,3"" – 6,17 на 4,55 миллиметра
  • 1"" – примерно 12,8 на 9,6 миллиметра
  • 4/3’’ – примерно 17,3 на 13 миллиметров
  • 1,8’’ (APS-C) – примерно 23,7 на 15,7 миллиметра
  • Полный кадр (Full Frame) – 24 на 36 миллиметров.

Сенсор типоразмера 1’’ использует в своих беззеркалках компания Nikon, сенсор типоразмера 1/2,3"" установлен в двух аппаратах Pentax, а полнокадровую матрицу можно увидеть в продукции Leica. Основными же вариантами, между которыми, собственно, и идёт выбор, являются типоразмеры 4/3’’ и APS-C.

Достоинствами беззеркалок с матрицей APS-C можно считать лучшее качество картинки, снятой на высоких значениях чувствительности ISO, и более широкие творческие возможности за счёт меньшей глубины резкости и большего динамического диапазона. Однако цены на беззеркалки с матрицей APS-C выше, а оптика компаний-производителей – Sony, Samsung, Pentax и Fujifilm – не совместима с камерами иного брэнда.

Стандарт Micro Four Third, который базируется на матрице 4/3’’, разработан совместными усилиями компаний Panasonic и Olympus, поэтому оптика этих производителей имеет сквозную совместимость между их беззеркалками. Также у аппаратов с матрицей 4/3’’ меньше стоимость – если брать модели, имеющие схожую функциональность.

Взаимная совместимость объективов беззеркалок Panasonic и Olympus может стать весомым аргументом при выборе, поскольку второй по важности характеристикой в этом вопросе является именно богатство арсенала оптики. Поскольку беззеркалки (как отдельный тип фототехники) появились относительно недавно, проблема подбора оптики (особенно светосильной и качественной) стоит перед их владельцами достаточно остро.

Некоторые беззеркалки уже могут похвастаться достаточно внушительным парком оптики.

Хотя до арсенала зеркальных аппаратов ещё далеко

Третья характеристика, важная при выборе беззеркалки – это скорость работы автофокусной системы. В современных беззеркальных аппаратах используется один из двух типов автофокуса: контрастный или гибридный (фазово-контрастный). И хотя ни тот, ни другой тип пока не сравнялся в скорости с фазовым фокусом зеркальных камер, различия фокусировки между разными моделями самих беззеркалок достаточно велики для того, чтобы уделить данному вопросу внимание.

Четвёртая характеристика, на которую стоит обратить внимание – это эргономика управления и удобство системы меню. Некоторые современные беззеркалки, используя сенсорные дисплеи, отказываются от большого количества механических органов управления. Такая замена ставит высокие требования к логичности и удобству меню – что не всегда очевидно для производителей. Особенно внимательно к эргономике аппарата стоит присмотреться тем покупателям, которые хотят использовать камеру для съёмки динамичных, разнообразных сцен с относительно сложными условиями.

К остальным существенным моментам, важным при выборе беззеркального аппарата, относятся следующие нюансы…

Экран с несколькими степенями свободы - хороший выбор при визировании по дисплею

Конструкция дисплея и особенности визирования. Во многом требования тут схожи с теми, что были подробно описаны в части про компактные камеры. Дополнительно нужно отметить, что разные модели беззеркалок используют один из трёх вариантов визирования: только по информационному дисплею; по дисплею и встроенному электронному видоискателю; по дисплею и электронному видоискателю, устанавливаемому в отдельный порт. Какой вариант предпочтительнее – зависит исключительно от потребностей фотолюбителя и качества видоискателя в выбранной модели.

Упомянутый выше порт для видоискателя также иногда может служить разъёмом для внешней вспышки – и это надо иметь в виду. Лишь часть беззеркалок обладает фирменным «горячим башмаком», совместимым со вспышками для зеркальных камер. Другая часть камер обходится уникальным портом, для которого создана отдельная линейка вспышек и, иногда, иной периферии (микрофонов, видоискателей и так далее…). Наконец, в недорогих беззеркалках вообще может не быть предусмотрено использование внешних вспышек.

Компактные фотоаппараты со сменной оптикой («Беззеркалки»)


Зеркальные фотокамеры, плюсы и минусы

В настоящее время цифровые зеркальные фотоаппараты позволяют получать наиболее качественное изображение в наиболее широком диапазоне съёмочных условий среди всех камер, представленных на массовом рынке. Именно это и является самым весомым их достоинством. Зеркальные камеры также обладают наиболее быстрой (фазовой) системой автофокусировки, имеют полный набор ручных режимов и стандартный (свой для каждого производителя) разъём под внешнюю вспышку (даже наиболее бюджетные модели), а также позволяют вести съёмку в формате RAW.

Зеркалки: качество и надёжность

Из недостатков зеркальных аппаратов традиционно отмечают их габариты, которые больше даже самых массивных беззеркалок и «компактов». Кроме того, зеркальный аппарат требует отдельного приобретения парка оптики. Наконец, конструкция затворной системы с поднимающимся зеркалом имеет конечный ресурс и требует периодической замены (в зависимости от класса аппарата, ресурс составляет от 30 до 200 тысяч срабатываний).

Стоимость зеркальных камер зависит от сложности и качества реализации перечисленных выше функций и варьируется в диапазоне от 13 до 240 тысяч рублей.


Зеркальные фотокамеры, особенности выбора

Как и у предыдущих двух типов камер, главной характеристикой при выборе зеркального аппарата можно считать размер матрицы. Современные модели в своём абсолютном большинстве используют полнокадровые матрицы или матрицы типоразмера APS-C.

Надо отметить, что развитие технологий позволило довольно сильно приблизить соотношения сигнала и шума у этих двух видов матриц – то есть, изображение, снятое на высоком значении чувствительности ISO, будет у них если не идентично по качеству, то достаточно сопоставимо. Поэтому при выборе зеркального аппарата на основании размера матрицы используется несколько иной набор критериев.

К достоинствам полнокадровых сенсоров можно отнести: более широкий динамический диапазон, большие творческие возможности за счёт меньшей глубины резкости (на одинаковых значениях диафрагмы), равенство истинного фокусного расстояния и эквивалентного, меньшую требовательность к качеству оптики с точки зрения резкости за счёт большей площади пикселя.

Полный кадр имеет много достоинств. И очень мало недостатков

К достоинствам матриц APS-C можно отнести: кратное увеличение фокусного расстояния используемой оптики и расширение возможностей объектива в сторону «теле», совместимость со всей линейкой фирменной оптики – как разработанной для полного кадра, так и для матриц APS-C.

Поскольку скорость автофокусных систем зеркальных камер можно назвать достаточной, а конкретное время фокусировки во многом зависит от конструкции объектива и типа его мотора, второй по значению характеристикой при выборе является точность работы автофокусировки.

Во многом она зависит от количества использованных фазовых датчиков, их типа и режимов работы. В первых бюджетных зеркальных аппаратах использовался лишь один центральный датчик, в настоящее время их не бывает менее девяти, а лучшие зеркалки оснащены сенсорами с 50-60 датчиками.

По типу датчики фокусировки делятся на линейные и крестообразные. Вторые более чувствительны и точны, однако, их в поле кадра немного (не все датчики – крестообразны). Кроме того, конструкция автофокуса обычно такова, что часть крестообразных датчиков полноценно работает только до определённой светосилы, ниже которой они переходят в линейный режим.

Девять датчиков фокусировки - современный минимум

Третьей важной характеристикой при выборе зеркальной фотокамеры, на которую нужно обратить внимание, следует считать конструкцию видоискателя. Сразу отметим, что все зеркальные аппараты имеют оптический видоискатель. Исключение составляет только линейка зеркалок Sony с полупрозрачным зеркалом.

Изображение через объектив в видоискатель аппарата попадает через пентазеркало или пентапризму. Последняя даёт более яркое изображение и устанавливается в относительно дорогие модели. Помимо пентапризмы на качество изображения в видоискателе влияет размер матрицы, конструкция видоискателя (кратность его оптики), площадь его покрытия (в идеале – 100 процентов).

Кроме того, у некоторых зеркальных аппаратов конструкция видоискателя позволяет устанавливать различные фокусировочные экраны с вспомогательной разметкой. Наконец, разные модели зеркалок выводят в глазок видоискателя различные блоки дополнительной информации о режимах съёмки. Это тоже требует предварительного изучения перед покупкой.

Видоискатель хорошей зеркалки может напоминать кабину самолёта

Скорость серийной съёмки – это четвёртая характеристика, на которую нужно обращать внимание при выборе зеркального фотоаппарата. Особенно это важно тем фотолюбителям, которые отдают предпочтение репортажной, спортивной и любой другой съёмке с динамично развивающимися сценами. Современные флэш-карты вполне позволяют снимать и хранить несколько сотен кадров, из которых несколько обязательно будут достойны печати. А серийная съёмка с высокой скоростью в некоторые моменты позволяет не упустить фотографу свой шанс на шедевр.

Есть ещё несколько критериев, которые нужно иметь в виду при выборе зеркальной камеры.

Особенности работы камеры с накопителем. Современные зеркальные аппараты в качестве накопителя для записи отснятого материала используют флэш-карты одного из двух стандартов: SD и Compact Flash. Исторически считается, что последние более качественны, надёжны и быстры. Однако современный прогресс сделал из карт стандарта SD не менее надёжный и быстрый продукт. Отметим, что аппараты верхнего ценового диапазона могут иметь сразу два слота для установки флэш-карт. Это могут быть карты как одного, так и разных стандартов. При покупке подобной камеры рекомендуется изучить возможности механизма записи: две карты позволяют дублировать материал, использовать общий объём как единое пространство, записывать на одну карту фотоизображения, а на другую – видео, распределять снятый фотоматериал по картам в соответствии с форматом файлов (JPG и RAW)…

Что лучше: Compact Flash или SD? Или обе сразу?

Конструкция крепления дисплея. Безусловно, экран, закреплённый на поворотном механизме, эргономичнее. Однако это же придаёт корпусу большую хрупкость. Поскольку визирование в зеркалках осуществляется преимущественно через видоискатель, польза от степеней свободы крепления неочевидна.

Все современные зеркальные фотоаппараты способны снимать видео. Но реализация этой функции у различных моделей неодинакова: варьируется как максимальное разрешение, так и скорость кадров. Если эти нюансы существенны – на них стоит обратить внимание.

Наконец, важно знать, что некоторые зеркальные аппараты имеют встроенные модули Wi-Fi и GPS. Также некоторые модели позволяют подключать модуль GPS дополнительно. Информация геолокации может быть востребованной при обработке и каталогизации отснятого материла. Особенно тем покупателям, которые совмещают увлечение фотографией с туризмом.

Зеркальные фотоаппараты со сменной оптикой («Зеркалки»)

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

на тему: "Современные фотоаппараты"

студентки IV курса АФ

Хачукаевой Ф. С.

За время своего существования фотография проникла буквально во все области человеческой деятельности. Для одних людей -- это профессия, для других -- просто развлечение, для третьих -- верный помощник в работе. Фотография оказала огромное влияние на развитие современной культуры, науки и техники. В настоящее время фотография - одна из бурно развивающихся современных информационных технологий. К фототоварам относят фотоаппараты, светочувствительные материалы, фотопринадлежности.

Современный фотоаппарат представляет собой электронный оптико-механический прибор для создания оптического (светового) изображения объекта на поверхности светочувствительного материала (фотопленки или электронно-оптического преобразователя). Основными конструктивными узлами фотоаппарата являются корпус, объектив, диафрагма, затвор, видоискатель, фокусировочное и экспонометрическое устройство, электронная лампа-вспышка, индикаторное устройство, счетчик кадров.

Для регистрации и хранения светового изображения в пленочных фотоаппаратах используется фотопленка. В цифровых фотоаппаратах для регистрации изображения используется электронно-оптический преобразователь (матрица, состоящая из большого количества светочувствительных элементов-пикселей), а для хранения информации об изображении -- флэш-память (энергонезависимое устройство хранения оцифрованных изображений).

Пиксель является наименьшим элементом цифрового изображения. Миллион пикселей называют мегапикселем. Пиксели реагируют на свет и создают электрический заряд, величина которого пропорциональна количеству попавшего света. Для формирования сигналов о цветном изображении, микроскопические элементы (пиксели) светочувствительной матрицы покрыты микросветофильтрами красного, зеленого и синего цветов и объединены в группы, что позволяет получить электронную копию цветного изображения. Электрические сигналы считываются с пикселей, преобразуются в аналого-цифровом преобразователе в двоичные цифровые данные и записываются во флэш-память. Электронно-оптический преобразователь (ЭОП) характеризуется разрешающей способностью (в мегапикселях) и размером по диагонали (в дюймах). Разрешающая способность определяется произведением количества пикселей по горизонтали и вертикали. Например, обозначение 2048 х 1536 пикселей соответствует разрешению в 3,2 мегапикселя. Наиболее распространены матрицы с диагональю 1/2; 1/3; 1/4 дюйма.

Корпус является несущей частью фотоаппарата, в которой монтируются все узлы и механизмы фотоаппарата и размещается светочувствительный материал. На передней панели корпуса находится объектив. Объектив может крепиться к корпусу жестко или быть съемным. В последнем случае крепление объектива может быть резьбовым или байонетным. За объективом пленочного фотоаппарата, со стороны задней панели корпуса, имеется кадровая рамка, просвет в которой называется кадровым окном. Кадровое окно определяет размеры поля изображения (формат кадра) на светочувствительном материале.

Объектив представляет собой систему оптических линз, заключенных в общую оправу и предназначенную для формирования светового изображения объекта съемки и проецирования его на поверхность светочувствительного материала. От свойств объектива, а также светочувствительного материала, в значительной степени зависит качество получаемого изображения. В оправу объектива вводятся диафрагма, механизмы фокусировки и изменения фокусного расстояния. Диафрагма предназначена для изменения величины светового отверстия объектива.

Устройство и принцип действия диафрагмы

С помощью диафрагмы регулируют освещенность светочувствительного материала и изменяют глубину резкости изображаемого пространства. Отверстие диафрагмы образуется несколькими серповидными лепестками (ламелями), расположенными симметрично вокруг оптической оси объектива. В фотоаппаратах может применяться ручное и автоматическое управление диафрагмой.

Ручное управление диафрагмой осуществляется кольцом, расположенным на внешней поверхности оправы объектива, на котором нанесена шкала диафрагменных чисел. Ряд значений диафрагм нормирован числами: 1; 1,4; 2; 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22. Переход от одного значения диафрагменного числа к соседнему изменяет количество проходящего через объектив света вдвое -- пропорционально изменению площади светового отверстия.

Автоматическое управление диафрагмой осуществляется экспонометрическим устройством фотоаппарата в зависимости от условий съемки (яркости снимаемого объекта, светочувствительности фотопленки) и выдержки.

Фокусировочное устройство объектива предназначено для совмещения создаваемого объективом оптического изображения с плоскостью светочувствительного материала при различных расстояниях до объекта съемки. Фокусировка объектива (наводка на резкость) осуществляется путем перемещения объектива или какой-либо его части вдоль его оптической оси. В современных фотоаппаратах фокусировка объектива возможна в пределах от фотографической бесконечности до некоторого минимального расстояния, называемого ближним пределом фокусировки. Ближний предел фокусировки зависит от величины максимального выдвижения объектива.

В фотоаппаратах может использоваться ручная и автоматизированная система фокусировки. В некоторых простейших компактных фотоаппаратах объективы не имеют механизма фокусировки. Такие объективы, получившие название фикс-фокус, имеют большую глубину резкости и сфокусированы на некоторое постоянное расстояние. Механизм изменения фокусного расстояния объектива позволяет изменять угол поля зрения объектива и масштаб изображения на светочувствительном материале посредством изменения фокусного расстояния объектива. Механизмом изменения фокусного расстояния оснащаются объективы дорогих фотоаппаратов среднего и высокого класса.

Затвор представляет собой механизм фотоаппарата, автоматически обеспечивающий пропускание световых лучей к светочувствительному материалу в течение заданного промежутка времени (выдержки) при нажатии на кнопку затвора. Ряд числовых значений выдержек, автоматически устанавливаемых затвором, нормирован следующими числами (в секундах): 1/4000; 1/2000; 1/1000; 1/500; 1/250; 1/125; 1/60; 1/30; 1/15; 1/8; 1/4; 1/2; 1; 2; 3; 4. Различают модели фотоаппаратов с постоянной, ручной и автоматической установкой выдержки. По принципу действия затворы, применяемые в современных фотоаппаратах, подразделяются на электронно-механические, электронные и электронно-оптические. Электронно-механический затвор состоит из световых заслонок, перекрывающих световой поток, электронного реле времени, отрабатывающего установленное время экспонирования, и электромагнитного привода, обеспечивающего перемещение световых заслонок. К электронно-механическим затворам относят центральные и щелевые затворы. В центральных затворах световые заслонки в виде тонких металлических лепестков открывают световое отверстие объектива от центра (от оптической оси) к краям, а закрывают в обратном направлении, подобно диафрагме.

Схема устройства и действия центрального затвора

оптический линза диафрагма кадр

Центральные затворы располагаются, как правило, между линзами объектива или непосредственно за объективом и применяются в компактных пленочных и цифровых фотоаппаратах, имеющих жестко встроенный несъемный объектив. Особую группу центральных затворов представляют затворы-диафрагмы, у которых функции затвора и диафрагмы объединены в одном механизме с регулированием величины и длительности открытия светового отверстия. Они способны отрабатывать выдержки до 1/500 с.
Щелевые затворы пропускают световой поток к светочувствительному материалу через щель, образованную двумя световыми заслонками в виде тканевых шторок или металлических ламелей. При срабатывании затвора, шторки (или две группы ламелей) перемещаются одна за другой, с определенным интервалом времени, вдоль или поперек кадрового окна. Одна из световых заслонок открывает кадровое окно, а другая - закрывает его. Выдержка зависит от ширины щели. Щелевые затворы способны отрабатывать более короткие выдержки (в 1/1000 с и короче) и применяются в фотоаппаратах, имеющих съемный объектив.

Схема устройства щелевого затвора

Электронный затвор применяется в цифровых фотоаппаратах. Он представляет собой электронный переключатель, который включает (или выключает) ЭОП в определенный момент времени с одновременным считыванием зафиксированной электронной информации. Электронный затвор способен отработать выдержку в 1/4000 и даже 1/8000 с. Электронный затвор срабатывает бесшумно и без вибраций. В некоторых цифровых фотоаппаратах наряду с электронным применяется электронно-механический или электронно-оптический затвор.

Электронно-оптический (жидкокристаллический) затвор представляет собой жидкий кристалл, расположенный между двумя параллельными стеклянными поляризованными пластинами, через который свет проходит на электронно-оптический преобразователь (ЭОП). При подаче напряжения через тонкое прозрачное электропроводное напыление к внутренней поверхности стеклянных пластин возникает электрическое поле, изменяющее на 90° плоскость поляризации жидкого кристалла и соответственно обеспечивающее его максимальную непрозрачность. Таким образом, путем подачи напряжения жидкокристаллический затвор закрывается, а при отсутствии напряжения (выключении) -- открывается. Электронно-оптический затвор отличается простотой и надежностью, так как отсутствуют механические компоненты.

Видоискатель служит для визуальной компоновки кадра. Для правильного определения границ кадра необходимо, чтобы угловое поле зрения видоискателя соответствовало угловому полю зрения съемочного объектива, а оптическая ось видоискателя совпадала с оптической осью съемочного объектива. При несовпадении оптической оси видоискателя с оптической осью съемочного объектива границы изображения, наблюдаемого в видоискателе, не совпадают с границами кадра на светочувствительном материале (явление параллакса). При фотографировании удаленных объектов параллакс незаметен, но возрастает по мере уменьшения дистанции съемки.

Современные фотоаппараты могут иметь телескопический, зеркальный (перископический) видоискатель или жидкокристаллическую панель. Компактные фотоаппараты оснащаются телескопическим видоискателем, который располагается в корпусе фотоаппарата рядом с объективом. Идентификационным признаком фотоаппаратов с телескопическим видоискателем является наличие на передней панели корпуса фотоаппарата окна видоискателя. В зеркальных видоискателях съемочный объектив является одновременно и объективом видоискателя. Такая схема видоискателя обеспечивает беспараллаксное визирование. Оптическое изображение объекта съемки, видимое в окуляре видоискателя и получаемое на светочувствительном материале, идентичны друг другу.

Фотоаппараты, имеющие зеркальный видоискатель, получили название зеркальных (SLR -- Single Lens Reflex). Идентификационным признаком однообъективного зеркального фотоаппарата (видоискателя) является отсутствие на передней панели корпуса фотоаппарата окна видоискателя и призматическая форма верхней панели корпуса. Экспонометрическое устройство в современных фотоаппаратах обеспечивает автоматическое или полуавтоматическое определение и установку экспозиционных параметров -- выдержки и диафрагменного числа в зависимости от светочувствительности фотопленки и освещенности (яркости) объекта съемки.

Экспонометрическое устройство состоит из светоприемника, электронной системы управления, индикатора, а также исполнительных органов, управляющих работой затвора, диафрагмы объектива и согласующих работу затвора и лампы-вспышки. В качестве светоприемника в большинстве современных фотоаппаратов используют кремниевые фото-диоды. В компактных фотоаппаратах, светоприемник экспонометрического устройства располагается на передней панели корпуса, рядом с объективом. В зеркальных фотоаппаратах высокого класса светоприемник размещают внутри корпуса фотоаппарата, за объективом, что позволяет автоматически учитывать реальное светопропускание объектива (реальную освещенность светочувствительного материала). Фотоаппараты с замером освещенности внутри корпуса за съемочным объективом имеют международное обозначение TTL или TEE.

Механизм транспортировки пленки служит для перемещения пленки на один кадр, точной ее установки перед объективом и обратной перемотки пленки в кассету после экспонирования. Механизм транспортировки пленки связан со счетчиком кадров, который предназначен для отсчета экспонированных или неэкспонированных кадров.

Фотовспышка предназначена для кратковременного освещения объекта съемки при фотографировании в условиях недостаточной естественной освещенности, съемке объекта против света, а также подсветки теневых участков объекта при ярком солнце.

Индикаторное устройство служит для индикации режимов съемки и контроля за работой фотоаппарата. В качестве индикаторных устройств в фотоаппаратах используются жидкокристаллические дисплеи (LCD -- индикаторы), светодиоды и стрелочные индикаторы.

Это была полная информация об описании современных фотоаппаратов, без которых невозможно представить жизнь человека в эту эпоху, эпоху модернизации и использования новых технологий.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

    Многообразие рынка оптических приборов. Методы контрастирования изображения. Предметные и покровные стекла. Устройства защиты объектива. Система призм и зеркал. Счетные камеры и измерительные приспособления. Современные прямые металлургические микроскопы.

    реферат , добавлен 27.11.2014

    История открытия явления электромагнитной индукции, лежащего в основе действия электрического трансформатора. Характеристика устройства и режимов работы трансформатора. Определение габаритной мощности и коэффициента полезного действия трансформатора.

    презентация , добавлен 20.02.2015

    История развития паровых турбин и современные достижения в данной области. Типовая конструкция современной паровой турбины, принцип действия, основные компоненты, возможности увеличения мощности. Особенности действия, устройства крупных паровых турбин.

    реферат , добавлен 30.04.2010

    Принцип работы лазера. Классификация современных лазеров. Эффекты, в виде которых в тканях организма реализуется биологическое действие высокоинтенсивного лазерного излучения. Действующие факторы лазерного излучения. Последствия действия светового потока.

    презентация , добавлен 19.05.2017

    Сущность перенапряжения электрических установок. Внутренние и атмосферные перенапряжения. Принцип действия трубчатых, вентильных разрядников, разрядников постоянного тока. Серия нелинейных ограничителей перенапряжений. Схема длинно-искрового разрядника.

    реферат , добавлен 06.09.2012

    Контакторы рычажного типа. Устройство дугогасительных систем по принципу гашения электрической дуги поперечным магнитным полем в дугогасительных камерах. Конструкции контакторов постоянного и переменного тока. Устройство и общая компоновка контакторов.

    лабораторная работа , добавлен 12.01.2010

    Применение интерференции для проверки качества обработки поверхностей, "просветления" оптики, измерения показателя преломления веществ. Принцип действия интерферометра. Многолучевая интерференция света. Получение изображения объекта с помощью голографии.

    реферат , добавлен 18.11.2013

    Принцип работы электрических, жидкостных, механических, газовых и оптических термометров. Особенности создания абсолютной шкалы температур английским физиком Вильямом Томсоном. Изобретение первого термометра Галилеем и схематический принцип его действия.

    презентация , добавлен 20.11.2011

    Принцип действия микроманометра с наклонной трубкой и расходомера переменного перепада давления на сужающем устройстве. Распределение статического давления при установке в трубопроводе диафрагмы и сопла Вентури. Устройство автоматического потенциометра.

    контрольная работа , добавлен 12.01.2011

    Принцип действия электродинамических измерительных приборов. Поперечность световых волн как следствие теории Максвелла. Способы поляризации света. Поляриметр П161-М портативный и полярископ ПКС-250 М. Закон Малюса и Брюстера. Схема действия призмы Николя.

Фотоаппарат.

Фотоаппараты делятся на аналоговые, использующие плёнку и цифровые, где плёнки нет, а изображение формируется на матрице. Но как аналоговые, так и цифровые камеры делятся на 2 группы, отличаются которые по конструкции: зеркальные и не зеркальные. У каждой системы есть и преимущества и недостатки.
В зеркальных фотограф смотрит прямо через объектив, т.е. как видит, так и будет снято на камеру. В не зеркальных - чуть хуже. Видешь одно, а на снимке будет немного другое.
Плёночные фотоаппараты могут различаться ещё и по типу плёнки. Обычная плёнка - 35 мм. Но есть и такие, где плёнка 61 мм, широкая плёнка.


Принцип работы.

* Преобразование светового потока.
o Cветовой поток от реального сюжета преобразуется съёмочным объективом в действительное изображение; калибруется по интенсивности (диафрагмой объектива) и времени воздействия (выдержкой); балансируется по цвету светофильтрами.

* Фиксация светового потока.
o В плёночном фотоаппарате запоминание изображения происходит на светочувствительные материалы (фотоплёнке, фотопластинке и т. п.).
o В цифровом фотоаппарате оптическое изображение фиксируется в фотосенсоре в виде аналоговых сигналов, которые подвергаются в АЦП дискретизации, квантованию, восстановлению с последующей оцифровкой, запоминаются в буферной и внешней флэш-памяти.


Устройство фотоаппарата.

В любом фотоаппарате есть:

1) объектив
2) затвор (его роль может исполнять крышка объектива)
3) корпус. Служит для крепления механизмов фотоаппарата. Защищает светочувствительные материалы от засветки посторонним светом в процессе съёмки. Вместе с оправой объектива или объективной доской может служить для наводки на резкость.
4) кассета со светочувствительным материалом или матрица с сопутствующим оборудованием.

Все остальные элементы фотоаппарата не оказывают непосредственного влияния на техническое качество снимка и могут как присутствовать в конструкции, так и отсутствовать. Они определяют удобство и оперативность работы с фотоаппаратом, обеспечивают точность кадрирования (видоискатель), помогают фотографу в определении параметров съёмки (экспонометр, автоматика фокусировки и экспозамера) и упрощают получение снимков в сложных условиях (фотовспышка, стабилизатор изображения и т. п.).

Фотоаппарат общего назначения обладает видоискателем и спусковой кнопкой затвора как основными органами управления действиями «навёл — снял» (англ. point ant shoot) в процессе фотосъёмки. Именно эти два действия остаются неавтоматизированными и оставляют простор для творчества фотографа, какой бы фототехникой он ни пользовался.

Первый фотоаппарат.

Задолго до открытия фотографических процессов была известна камера-обскура, что в переводе с латыни означает "тёмная комната". Впервые она упоминается арабскими учёными конца Х века. Сперва это был просто тёмный ящик с небольшим отверстием в одной из стенок. Если обратить это отверстие к светящимся или освещённым объектам, то на противоположной стенке внутри ящика получите цветное перевёрнутое изображение предметов, передающе мельчайшие детали. Чем меньше отверстие, тем отчётливе очертания предметов, но меньше яркость изображения. Английский физик Дж. Релей показал, что наиболее резкое изображение в камере-обскуре получится в случае, когда радиус отверстия почти равен радиусу первой зоны Френеля.

Изобретателем камеры-обскуры долгое время ошибочно считали итальянского физика Джованни Батиста делла Порта, описавшего в "Натуральной магии" (1560) сам прибор и способ повышения яркости изображения при замене отверстия линзой. На самом деле эффект, даваемой камерой-обскурой был скорее замечен пытливым человеческим глазом в естественных условиях. Возможно, что поначалу ему придавалось религиозное, сакральное содержание. Так, например, известный польский писатель Болеслав Прус на основе изучения большого количества древнеегипетских документов в своем историческом произведении "Фараон" описал, как жрецы в тёмной палатке показывали своему владыке картины битвы происходящей на освещённой солнцем равнине. При этом повелитель даже не подозревал, что всё виденное им не божественное знамение, а обычное физическое явление.

Однако камеры-обскуры большого размера не во всех случаях были удобны в обращении. В 1665 г. первую компактную камеру-обскуру сконструировал Роберт Бойль (1627-1691). В 1680 г. портативная камера-обскура была описана Робертом Хуком. Вариант устройства с зеркалом, расположенным в верхней части камеры для отражения лучей, исходящих от предмета, описал Зан в 1685 г.

В 1812 г. английский физик Волластон использовал менисковую линзу с диафрагмой вместо двояковыпуклой, улучшив этим качество по краю изображения. Использовав тот же принцип, он создал и так называемую "ландшафтную" линзу. Впоследствие миллионы таких линз использовались в ящичных камерах. С именем Волластона связано и изобретение в 1807 г. камеры-люциды ("светлой камеры"). Она представляет собой четырёхгранную призму, располагаемую на необходимой высоте от бумаги. Помещая глаз вблизи верхней части призмы так, чтобы часть глаза была над призмой, наблюдатель может видеть отражённое изображение объекта, расположенное перед призмой и кажущееся расположенным на бумаге. Его можно обвести карандашом. В оптическом отношении разница между камерой-обскурой и камерой-люцидой состоит в том, что в первой истинное изображение предмета с помощью линзы проецируется на бумагу, а во второй - мнимое изображение кажется лежащим на бумаге.

Основоположники фотографии — изобретатели Л. Ж. М. Дагер (1839) и Ж. Н. Ньепс (Франция), У. Г. Ф. Толбот (1840-41, Великобритания). Цветные фотоизображения впервые получил Л. Дюко дю Орон (1868-69, Франция).
1835г. Первые снимки Л-Ж. Даггера, который использовал медную пластинку со светочувствительным покрытием из йодистого серебра, проявленную в парах ртути и зафиксированную в р-ре тиосульфата натрия.
7 января 1839г. - общепринятая дата рождения фотографии - доклад физика Д.Ф. Араго Парижской академии наук о работах Даггера в области физического запечатления изображений. В этом же году Д.Гершель придумывает сам термин "фотография", однако ближайшие 20 лет она называется "Даггеротипией" по имени изобретателя - Луи-Жака Даггера.
1841г. Ф.Тальбот патентует негативно-позитивный каллотипный способ печати и издает первый в истории альбом фотографий.
1851г. Ф.Арчер изобретает коллоидный способ фотографии (то есть проявление фотопластинок происходит "мокрым" путем - погружением в химический раствор).
1861г. Д.К.Максвелл получает трехцветное устойчивое изображение клетчатой ленты аддитивным способом (разделение цветов). У.Ингленд конструирует фотозатвор шторного типа с изменяемой диафрагмой - начало отхода от примитивных камер-обскур с управлением экспозицией при помощи крышки объектива. В этом же году Т.Саттоном из Англии запатентован однообъективный зеркальный фотоаппарат.
1878г. Знаменитый снимок скачущих лошадей И.Майбриджа. Фотография перестает быть статичной.
1878-88гг. Американец Г.Гудвин патентует целлулоидную катушечную пленку. КОДАК продает первый пленочный фотоаппарат. Начало эпохи массовой фотографии.
1891г. КОДАК выпускает пленку для зарядки при дневном свете.
1900г. На рынке США появляется прототип современной "мыльницы" - фотоаппарат фирмы КОДАК стоимостью один доллар.
1903г. Братья Люмьер из Франции разрабатывают процесс "Автохром" - первый поступивший в массовую продажу цветной фотоматериал.
1924-25гг. Фотоаппарат ЛЕЙКА-1 стал первым массовым технически совершенным фотоаппаратом, использующим стандартную 35-ти мм сменную пленку на катушках. Он имел фокальный затвор с выдержками от 1/20 до 1/500 сек., несъемный объектив 50мм f3,5 и феноменальную для того времени точность изготовления в массовых партиях.

В этом уроке мы постараемся доступно рассказать о том, как устроен фотоаппарат и какие типы фотоаппаратов сегодня существуют. Попробуем подойти к этому вопросу с практической точки зрения, объяснив самые важные для фотографов вопросы простым языком. Эта статья поможет вам выбрать фотоаппарат под ваши задачи, а в дальнейшем получать удовольствие от съемки.

КАК РАБОТАЕТ ФОТОАППАРАТ?

Все знают, для чего нужен фотоаппарат. Но как он работает? Знание принципов работы фотокамеры поможет всегда получать качественные снимки. Тут то же самое, что с автомобилем: чтобы хорошо водить машину, нужно хоть немного представлять, как она устроена.

Разобраться с процессом фотосъемки поможет простая схема.

  • Свет — самое главное в фотографии. Всё начинается с него. Само слово “фотография” можно перевести как “рисование светом”, “светопись”. Свет начинает свое путешествие от источника, например, от солнца.
  • Свет падает на все окружающие нас предметы. Это очень важно запомнить: фотоаппарат снимает не сами предметы, а свет, отраженный от них. Именно свет и умение с ним работать — ключ к хорошим кадрам.
  • Отраженный от предмета свет проходит через объектив фотоаппарата.
  • Он проецируется на светочувствительный сенсор — матрицу. Раньше, когда не было цифровых фотокамер, вместо матрицы использовалась фотопленка.


Матрица фотоаппарата

  • Матрица состоит из миллионов светочувствительных элементов. Они улавливают свет и передают информацию о нем уже в электронном виде в процессор фотокамеры. Процессор обрабатывает полученные данные и сохраняет их в виде файла.


Процессор Nikon Expeed 3

  • Файл записывается на карте памяти.

Все современные цифровые фотокамеры работают по такому принципу, отличаясь лишь в некоторых деталях.

МАТРИЦА ФОТОКАМЕРЫ

Матрица — это сердце современного фотоаппарата. Именно от ее качества будет во многом зависеть качество фотографий. Матрица имеет две основные характеристики, информация о которых доступна потребителю: это разрешение и физический размер.

Сначала давайте разберемся с разрешением. Разрешение матрицы — это число ее светочувствительных элементов, пикселей. Чем их больше, тем больше точек будут составлять итоговое фото. Сегодня среднее разрешение матриц от 16 до 36 миллионов пикселей.

Однако, может быть так, что мегапикселей на матрице много, а качество снимка всё равно невысоко: он не резок, не контрастен, утопает в цифровом шуме — помехах. Качество изображения зависит не только от разрешения в мегапикселях, но и от физического размера самой матрицы.

Фрагмент снимка, сделанного на смартфон с камерой в 8 мегапикселей

Фрагмент кадра с разрешением в 8 мегапикселей, сделанный на зеркальную фотокамеру.

Оба снимка сделаны в одном разрешении. Как видно, кадр, снятый на мобильный телефон, сильно проигрывает в качестве: он не так контрастен, на снимке не сохранились мелкие детали, например, прожилки на листочке. А ведь именно за мелкие детали должно отвечать высокое разрешение матрицы.


В различные типы камер устанавливаются матрицы различного размера. Самая большая на этой схеме — полнокадровая матрица. Ее размер соответствует кадру со знакомой всем фотопленки формата “135” или просто “35 мм” — 36х24 мм. Матрицы такого размера позволяют получать изображения очень высокого качества. Но чем больше физический размер матрицы, тем она дороже. Поэтому большие матрицы встречаются лишь в достаточно дорогих устройствах. Для любительских зеркалок характерен формат APS-C. Чем дешевле устройство, тем меньше в нем установлена матрица.

Большие матрицы дают выигрыш не только в детализации, но и в качестве изображения при съемке на высоких значениях чувствительности, при плохом освещении. Дело в том, что на сенсоре большой площади можно реализовать больший размер самих светочувствительных элементов — пикселей. Для сравнения: один светочувствительный элемент матрицы современного полнокадрового аппарата имеет в среднем размер в 4,9-8,3 микрон. Размер одного пикселя компактного фотоаппарата или смартфона около 1-3 микрон.

ОСОБЕННОСТИ БОЛЬШИХ И МАЛЕНЬКИХ МАТРИЦ

Плюсы больших матриц — полнокадровых и APS-C — очевидны: они дают лучшее качество изображения. При этом работа с ними имеет несколько нюансов. Законы оптики таковы, что при работе с большой матрицей мы получаем малую глубину резкости на фото. С одной стороны, мы можем красиво размывать фон на своих снимках. Но в то же время возникнут сложности, если мы захотим сделать на снимке резким всё — и передний план, и фон. При съемке на зеркальную камеру, добиться большой глубины резкости получится не всегда.

В то же время, маленькие матрицы позволяют снимать с практически бесконечной глубиной резкости. Чем меньше матрица, тем проще получить кадр с большой глубиной резкости. Именно поэтому, снимая на смартфон или компактный аппарат, сложно размыть фон на снимке: получается слишком большая глубина резкости, всё на снимке становится четким. Сравним два кадра, сделанных при одинаковых параметрах съемки, но на фотоаппараты с матрицами разных размеров.

Кадр, сделанный компактным аппаратом с небольшой матрицей размером 2/3". В глубину резкости попали почти все фигурки.

Кадр, сделанный зеркальной камерой с матрицей APS-C. Глубина резкости оказалась меньше. В нее попала только передняя фигурка.

Если вам нравится размытый фон на фотографиях, если вы занимаетесь портретной съемкой, то скорее всего вам понадобится камера с большой матрицей — формата APS-C или даже 24х36 мм.


При использовании фотоаппарата с большой матрицей фон на снимке размыть будет проще.

Помимо этого, от размера матрицы напрямую зависит размер самого фотоаппарата и объективов к нему. Причем если размер корпуса аппарата еще можно сделать более-менее компактным даже при использовании полнокадровой матрицы, то уменьшить в размерах объектив не получится: законы оптики не позволят. Поэтому, покупая полнокадровый аппарат со сменной оптикой, будьте готовы к тому, что хороший объектив будет иметь солидные размеры и вес. Если же хочется использовать полнокадровую камеру и при этом иметь компактный объектив, придется довольствоваться не самыми универсальными и не самыми светосильными объективами. А вот в камерах, использующих матрицы меньшего размера, вполне получается использовать объективы более легкие, более компактные. Сравните сами.


Полнокадровая камера Nikon D750 с универсальным объективом в руках фотографа.

Фотокамера семейства Nikon 1 имеет матрицу с диагональю в 1”. Это позволило сделать ее очень компактной.

При этом она оснащается такими же компактными сменными объективами.

ТИПЫ ФОТОКАМЕР. ИХ ПЛЮСЫ И МИНУСЫ.

С сердцем цифрового фотоаппарата, матрицей, мы разобрались. Теперь разберемся, на какие типы делятся современные фотоаппараты.

МОБИЛЬНАЯ КАМЕРА. КАМЕРА В ТЕЛЕФОНЕ

Сегодня встроенную фотокамеру можно встретить во многих устройствах. В смартфонах фотокамера (и иногда даже не одна, а две — основная и фронтальная) стали обязательным элементом. Наверное, у каждого читателя есть опыт фотосъемки на телефон. В погоне за компактностью, такие камеры оснащаются крохотными матрицами и простыми объективами. Все мы знаем, что снимки с телефона не претендуют на высокое качество, зато такая съемка не требует специальных навыков, а телефон всегда находится под рукой. Впрочем, если вы планируете более-менее серьезно заниматься фотографией, стоит задуматься о более продвинутом творческом инструменте, обеспечивающем более высокое качество снимков и ручную установку параметров съемки.

КОМПАКТНЫЕ ФОТОКАМЕРЫ

Пожалуй, этот тип камер тоже знаком всем. Компактная камера есть почти в каждом доме. Основное достоинство их достоинство — это малый размер, низкая цена, простота в использовании и иногда большой зум.

В камеры этого типа обычно ставятся маленькие и средние матрицы с диагональю 1/2,3”,1/1,7”, 1”. Это обеспечивает данным аппаратам компактность и очень доступную цену. Конечно, бывают редкие модели компактов с крупными матрицами, даже с полнокадровыми. Но это довольно специфические и дорогостоящие аппараты.

Компактные камеры имеют несменный объектив. Как правило, такие фотоаппараты комплектуются универсальным объективом, позволяющим снимать как с широким углом обзора, так и фотографировать крупным планом удаленные от нас предметы. Опять таки, благодаря использованию небольших по размеру матриц, получается сделать объектив небольшим по размеру.


Nikon Coolpix S30 - компактная камера

Большинство компактных камер ориентированы на съемку в автоматических режимах, чтобы фотографирование ими было максимально простым. По-английски они так и называются — “Point-and-shoot”, что на русский язык можно перевести как “навёл-снял”. Действительно, для съемки на такой аппарат достаточно нажать только одну кнопку, остальное сделает автоматика. А вот на съемку с ручными настройками данные аппараты рассчитаны не всегда. Порой не все настройки можно настроить вручную, а если и можно, то их приходится искать где-то в меню аппарата, что замедляет процесс.

Особняком в классе компактов стоят так называемые “гиперзумы” (“суперзумы”, “ультразумы”). Гиперзум — это компактная камера, оснащенная объективом с очень большой кратностью зума. Он может снимать как с широким углом обзора, так и брать крупным планом очень далекие объекты. Объективы с таким большим зумом имеют относительно крупный размер, из-за чего камера теряет свою компактность и сопоставима по габаритам, а часто и по цене, с более продвинутыми классами камер.


Nikon Coolpix P600 — гиперзум. Его объектив имеет 60-кратный оптический зум: это фантастическая цифра для любого другого класса камер. Фокусное расстояние объектива в 35-мм эквиваленте составляет 24-1440мм.

Кому подойдут компактные камеры и гиперзумы?

Прежде всего тем, для кого фотография — не хобби и не профессия. Для тех, кто просто снимает на память и не хочет загружать себе голову какими-то сложными настройками. Такие камеры идеальны для путешествий налегке. В них всегда есть автоматические режимы, что позволит справиться с ними даже новичку. Профессиональные фотографы иногда выбирают компакт в качестве второй, вспомогательной фотокамеры.

ЗЕРКАЛЬНЫЕ ФОТОКАМЕРЫ

Следующий тип камер — зеркальные фотокамеры или зеркалки. Как класс оборудования они имеют богатую историю. Первые зеркалки появились еще в первой половине прошлого века. Тогда в них использовалась пленка. За более чем полвека их конструкция была доведена практически до совершенства, и лишь в XXI веке на смену пленке пришла цифровая матрица.

Зеркальные аппараты названы так потому, что в их конструкции есть система из зеркала и специальной отражающей призмы (пентапризмы), позволяющая видеть именно ту картинку, которую “видит” объектив. Причем, без всякой электроники.

Зеркало имеет подвижную конструкцию: когда оно опущено, свет попадает в видоискатель. Когда производится съемка, зеркало поднимается, и свет попадает на матрицу. С зеркальными камерами применяются сменные объективы . Вы можете выбрать для своего аппарата любой объектив из широкого модельного ряда, ориентируясь на тот вид съемок, которым хотите заниматься. Таким образом в любой ситуации можно получить идеальный инструмент для идеального качества снимков.

Зеркальные камеры не зря называют системными. Выбирая зеркалку того или иного производителя, мы выбираем систему из фотоаппарата, объективов и аксессуаров (например, вспышек). Этим активно пользуются все профессиональные фотографы и продвинутые любители.

В зеркальных камерах всегда используются матрицы большого размера. Формата APS-C или даже полнокадровые. А как говорилось выше, большая матрица — одно из слагаемых качественного снимка.


Nikon D5300 - типичная зеркальная камера.

Скорость работы — следующее достоинство зеркальных камер. Фотограф, который перешел с компакта на зеркалку, может быть просто шокирован скоростью ее работы. Быстрый автофокус и мгновенная реакция на все манипуляции фотографа — свойство любой зеркалки.

Зеркальная камера очень оперативна в управлении. Производители уделяют большое внимание их проектированию, ведь это - профессиональный инструмент. Аппарат удобно держать в руках, а практически любую настройку можно отрегулировать одной-двумя кнопками, не залезая в меню.

Еще одно достоинство, которое стоит отметить — это долгая работа от аккумулятора. Заряжать аккумулятор такой камеры приходится относительно редко. Поскольку в зеркалке матрица (вместе с дисплеем аппарата — основной потребитель энергии) находится под нагрузкой не всегда, а только непосредственно во время съемки кадра, аккумулятор позволяет сделать на одном заряде около 500-1000 снимков в зависимости от модели камеры. Это почти недостижимая цифра для остальных типов камер. Продолжительная автономная работа фотоаппарата — очень важная вещь в путешествиях, поездках, длительных прогулках.

Из минусов зеркальных камер, пожалуй, стоит отметить их большой вес и размер. Впрочем, многим фотографам наоборот нравится ходить с большим фотоаппаратом и выглядеть как профессионал. Современные зеркалки бывают как весьма дорогими, рассчитанными на профессиональное использование, так и очень доступными. Сегодня зеркальную камеру может позволить себе практически каждый.

Кому подойдет зеркальная камера?

Всем, кто более-менее серьезно занимается фотографией и не боится относительно крупных размеров фотоаппарата. Для тех, кто хочет научиться профессионально фотографировать, сделать фотографию своей профессией, зеркальная камера — оптимальный выбор.

КОМПАКТНЫЕ КАМЕРЫ СО СМЕННОЙ ОПТИКОЙ ИЛИ БЕЗЗЕРКАЛЬНЫЕ КАМЕРЫ

Это относительно недавно появившийся вид фотоаппаратов и самый активно развивающийся. Производители резонно решили, что если оснастить обычную компактную камеру сменными объективами и качественной матрицей, получится очень интересная вещь. Беззеркальные камеры сочетают в себе большинство плюсов зеркалок и компактов. Как уже сказано, “беззеркалки” имеют сменные объективы и компактные размеры. При этом позволяют делать кадры очень высокого качества. Ведь они оснащаются матрицами сравнительно крупных размеров.

Беззеркалки в целом довольно быстры в работе. Однако из-за миниатюрных размеров немного пострадала их эргономика. Камера уже не лежит в руке столь удобно и основательно, как зеркалка. Да и отсутствие оптического видоискателя многим фотографам не нравится. Из прочих минусов беззеркальных камер стоит отметить довольно непродолжительное время работы от батареи.

Производители в данном классе камер обращают особое внимание на стиль. В противовес строгим черным зеркалкам, ориентированным на продвинутых фотографов, среди беззеркалок очень много красивых, стильных, “имиджевых” моделей.


Беззеркальная фотокамера Nikon 1 V3

Кому подойдет беззеркальная камера?

Тем, кто хочет получать качественные фотографии, но при этом не хочет таскать за собой громоздкую зеркальную камеру. Такую камеру удобно брать в путешествия. Однако, если планируется путешествие без возможности зарядить камеру, лучше взять с собой набор запасных аккумуляторов.

СРЕДНЕФОРМАТНЫЕ ФОТОКАМЕРЫ И ЦИФРОВЫЕ ЗАДНИКИ

Бывают камеры, у которых матрица по размеру еще больше, чем у полнокадровых зеркалок. Например, ее размер может быть 44 x 33 мм, 53,9 х 40,4. Разрешение у таких больших матриц тоже немаленькое: несколько десятков мегапикселей.

Камеры данного типа называются “среднеформатными”. Это название осталось со времен пленочной фототехники. В пленочную эпоху в подобных камерах использовалась широкая пленка, значительно шире обычной. Такие камеры и тогда, и сейчас используются некоторыми профессиональными фотографами для получения фотографий очень высокого качества. Отпечатки с диагональю около одного метра — не предел для этих фотоаппаратов. Некоторые такие камеры оборудованы сменными модулями, в которых установлена непосредственно матрица и электронная начинка Такие модули называются цифровыми задниками. Среднеформатные камеры применяются в основном при съемке в условиях фотостудии из-за большого размера и не слишком высокой оперативности в работе. Еще один минус среднеформатных камер — цена, сопоставимая с ценой новой иномарки.

Кому подойдет среднеформатная фотокамера?

Прежде всего профессиональным фотографам, которым необходимо печатать изображения очень большими форматами. Для любительской, репортажной и любой выездной фотосъемки такие камеры не совсем подходят. Впрочем, тут стоит сказать, что некоторые современные полнокадровые зеркальные камеры уже “наступают на пятки” среднеформатным: например Nikon D800, Nikon D800E, Nikon D810вполне сопоставимы со среднеформатными фотоаппаратами по качеству снимков. А цена их гораздо ниже.



Похожие публикации

Главный инженер: обязанности
Основа операторского фотомастерства: умение видеть и выбирать
Снегурочка (русская народная сказка)
Анализ существующей системы управления материальными потоками
Образец резюме ветеринара
Как члену строительного кооператива оформить земельный участок для строительства индивидуального жилого дома, образованный путем раздела земельного участка, предоставленного жск Процесс возведения жил
В каких случаях нельзя уволить сотрудника
Курс лекций по дисц. общий менеджмент. Основы менеджмента - краткое изложение Менеджмент в профессиональной деятельности лекции
Мероприятия по совершенствованию организации деятельности службы приема и размещения Проблемы внедрения
 информационных технологий в
 транспортных компаниях
Презентация химические свойства спиртов профильный уровень