Как устроена цифровая фотокамера

Ликбез: как работает цифровая камера

В основном устройство цифровой камеры повторяет конструкцию аналоговой. Главное их различие — в светочувствительном элементе, на котором формируется изображение: в аналоговых фотоаппаратах это пленка, в цифровых – матрица. Свет через объектив попадает на матрицу, где формируется картинка, которая затем записывается в память. Теперь разберем эти процессы подробнее.

Состоит камера из двух основных частей – корпуса и объектива. В корпусе находятся матрица, затвор (механический или электронный, а иногда и тот и другой сразу), процессор и органы управления. Объектив, съемный или встроенный, представляет собой группу линз, размещенных в пластиковом или металлическом корпусе.

Где получается картинка

Матрица состоит из множества светочувствительных ячеек – пикселов. Каждая ячейка при попадании на нее света вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный интенсивности светового потока. Поскольку используется информация только о яркости света, картинка получается черно-белой, а чтобы она была цветной, приходится прибегать к разным хитростям. Ячейки покрывают цветными фильтрами – в большинстве матриц каждый пиксел покрыт красным, синим или зеленым фильтром (только одним!) в соответствии с известной цветовой схемой RGB (red-green-blue). Почему именно эти цвета? Потому что они – основные, а все остальные получаются путем их смешения и уменьшения или увеличения их насыщенности.

На матрице фильтры располагаются группами по четыре, так что на два зеленых приходится по одному синему и красному. Так делается потому, что человеческий глаз наиболее чувствителен именно к зеленому цвету. Световые лучи разного спектра имеют разную длину волн, поэтому фильтр пропускает в ячейку лучи лишь своего цвета. Полученная картинка состоит только из пикселов красного, синего и зеленого цвета – именно в таком виде записываются файлы формата RAW (сырой формат). Для записи файлов JPEG и TIFF процессор камеры анализирует цветовые значения соседних ячеек и рассчитывает цвет пикселов. Этот процесс обработки называется цветовой интерполяцией, и он исключительно важен для получения качественных фотографий.

Такое расположение фильтров на ячейках матрицы называется шаблоном Байера

Основных типов матриц два, и они различаются способом считывания информации с сенсора. В матрицах типа CCD (ПЗС) информация считывается с ячеек последовательно, поэтому обработка файла может занять довольно много времени. Хотя такие сенсоры «задумчивы», они относительно дешевы, и к тому же, уровень шума на полученных с их помощью снимках меньше.

В матрицах типа CMOS (КМОП) информация считывается индивидуально с каждой ячейки. Каждый пиксел обозначен координатами, что позволяет использовать матрицу для экспозамера и автофокусировки.

Описанные типы матриц – однослойные, но есть еще и трехслойные, где каждая ячейка воспринимает одновременно три цвета, различая разноокрашенные цветовые потоки по длине волн.

Выше уже был упомянут процессор камеры – он отвечает за все процессы, в результате которых получается картинка. Процессор определяет параметры экспозиции, решает, какие из них нужно применить в данной ситуации. От процессора и программного обеспечения зависят качество фотографий и скорость работы камеры.

По щелчку затвора

Затвор отмеряет время, в течение которого свет воздействует на сенсор (выдержку). В подавляющем большинстве случаев это время измеряется долями секунды – что называется, и моргнуть не успеешь. В цифровых зеркальных камерах, как и в пленочных, затвор представляет собой две непрозрачные шторки, закрывающих сенсор. Из-за этих шторок в цифровых зеркалках невозможно визирование по дисплею – ведь матрица закрыта и не может передавать изображение на дисплей.

В компактных камерах матрица не закрыта затвором, и поэтому можно компоновать кадр по дисплею

Когда кнопка спуска нажата, шторки приводятся в движение пружинам или электромагнитами, открывается доступ свету, и на сенсоре формируется изображение – так работает механический затвор. Но в цифровых камерах бывают еще и электронные затворы – они используются в компактных фотоаппаратах. Электронный затвор, в отличие от механического, нельзя пощупать руками, он, в общем-то, виртуален. Матрица компактных камер всегда открыта (именно потому и можно компоновать кадр, глядя на дисплей, а не в видоискатель), когда же нажимается кнопка спуска, кадр экспонируется в течение указанного времени выдержки, а затем записывается в память. Благодаря тому что у электронных затворов нет шторок, выдержки у них могут быть ультракороткими.

Как уже говорилось выше, часто для автофокусировки используется сама матрица. Вообще же, автофокусировка бывает двух типов – активная и пассивная.

Для активной автофокусировки камере нужны передатчик и приемник, работающие в инфракрасной области или с ультразвуком. Ультразвуковая система измеряет расстояние до объекта по методу эхолокации отраженного сигнала. Пассивная фокусировка осуществляется по методу оценки контраста. В некоторых профессиональных камерах сочетаются оба типа фокусировки.

В принципе, для фокусировки может использоваться вся площадь матрицы, и это позволяет производителям размещать на ней десятки фокусировочных зон, а также использовать «плавающую» точку фокуса, которую пользователь сам может разместить где ему угодно.

Борьба с искажениями

Именно объектив формирует на матрице изображение. Объектив состоит из нескольких линз – из трех и более. Одна линза не может создать совершенное изображение – по краям оно будет искажаться (это называется аберрациями). Грубо говоря, пучок света должен идти прямо на сенсор, не рассеиваясь по пути. В какой-то мере этому способствует диафрагма – круглая пластинка с дыркой посередине, состоящая из нескольких лепестков. Но сильно закрывать диафрагму нельзя – из-за этого уменьшается количество света, попадающее на сенсор (что и используется при определении нужной экспозиции). Если же собрать последовательно несколько линз с различными характеристиками, искажения, даваемые ими вместе, будут гораздо меньше, чем аберрации каждой из них по отдельности. Чем больше линз – тем меньше аберрации и тем меньше света попадает на сенсор. Ведь стекло, каким бы прозрачным оно нам ни казалось, не пропускает весь свет – какая-то часть рассеивается, что-то отражается. Чтобы линзы пропускали как можно больше света, на них наносят специальное просветляющее напыление. Если посмотреть на объектив камеры, будет видно, что поверхность линзы переливается радугой – это и есть просветляющее напыление.

Линзы располагаются внутри объектива примерно таким образом

Одна из характеристик объектива – светосила, значение максимально открытой диафрагмы. Она указывается на объективе, например, так: 28/2, где 28 – фокусное расстояние, а 2 – светосила. Для зум-объектива маркировка выглядит так: 14-45/3,5-5,8. Два значения светосилы указываются для зумов, поскольку в широкоугольном и в телеположении у них разные минимальные значения диафрагмы. То есть на разных фокусных расстояниях светосила будет разной.

Фокусное расстояние, которое указывают на всех объективах – это расстояние от передней линзы до светоприемника (в данном случае, матрицы). От фокусного расстояния зависит угол обзора объектива и его, так сказать, дальнобойность, то есть как далеко он «видит». Широкоугольные объективы отдаляют изображение относительно нашего обычного видения, а телеобъективы – приближают, и у них маленький угол обзора.

Угол обзора объектива зависит не только от его фокусного расстояния, но и от диагонали светоприемника. Для 35 мм пленочных камер нормальным (то есть примерно соответствующим углу обзора человеческого глаза) считается объектив с фокусным расстоянием 50 мм. Объективы с меньшим фокусным расстоянием – «широкоугольники», с большим – «телевики».

Левая часть нижней надписи на объективе – фокусное расстояние зума, правая часть — светосила

Здесь и кроется проблема, из-за которой рядом с фокусным расстоянием объектива цифровика часто указывают его эквивалент для 35 мм. Диагональ матрицы меньше диагонали 35 мм кадра, и поэтому приходится «переводить» цифры в более привычный эквивалент. Из-за этого же увеличения фокусного расстояния в зеркальных камерах с «пленочными» объективами становится почти невозможна широкоугольная съемка. Объектив с фокусным расстоянием 18 мм для пленочной камеры – суперширокоугольный, но для цифрового фотоаппарата его эквивалентное фокусное расстояние будет около 30 мм, а то и больше. Что касается телеобъективов, то увеличение их «дальнобойности» только на руку фотографам, ведь обычный объектив с фокусным расстоянием, скажем, 400 мм, стоит довольно дорого.

В пленочных камерах компоновать кадр можно только пользуясь видоискателем. Цифровые же позволяют вовсе забыть о нем, поскольку в большинстве моделей для этого удобнее использовать дисплей. В некоторых очень компактных камерах видоискателя вовсе нет – просто из-за того, что нет для него места.

Самое важное в видоискателе – что через него можно увидеть. Например, зеркальные камеры так называются как раз из-за особенностей конструкции видоискателя. Изображение через объектив посредством системы зеркал передается в видоискатель, и таким образом фотограф видит реальную площадь кадра. Во время съемки, когда открывается затвор, загораживающее его зеркало поднимается и пропускает свет на чувствительный сенсор. Такие конструкции, конечно, отлично справляются со своими задачами, но занимают довольно много места и потому совершенно неприменимы в компактных камерах.

Вот так изображение через систему зеркал попадает в видоискатель зеркальной камеры

В компактных камерах применяют оптические видоискатели реального видения. Это, грубо говоря, сквозное отверстие в корпусе камеры. Такой видоискатель не занимает много места, но обзор его не соответствует тому, что «видит» объектив.

Еще есть псевдозеркальные камеры с электронными видоискателями. В таких видоискателях установлен маленьких дисплей, изображение на который передается непосредственно с матрицы – точно так же, как и на внешний дисплей.

Вспышка, импульсный источник света, используется, как известно, для подсветки там, где основного освещения недостаточно. Встроенные вспышки обычно не очень мощные, но их импульса хватает, чтобы осветить передний план. На полупрофессиональных и профессиональных камерах есть еще контакт для подключения гораздо более мощной внешней вспышки, он называется «горячий башмак».

Это, в общем, основные элементы и принципы работы цифровой камеры. Согласитесь, когда знаешь, как устройство работает, легче добиться качественного результата.

Принцип работы цифрового фотоаппарата

Как работает фотоаппарат можно изучить еще в школе. Но знать конструктивные особенности интересно каждому владельцу фотокамеры. Основной принцип работы цифрового фотоаппарата можно выразить в нескольких словах: свет преображается в электричество. Все здесь служит для привлечения света, от кнопки пуск до линз.

Что же революционного с точки зрения света в цифровом фотоаппарате. Он преобразует свет в электрические заряды, которые становятся образом, запечатленным на экране. Как же это работает? Задача каждой детали фотоаппарата поймать отличное изображение. Но главное это свет.

Устройство и работа фотоаппарата

Первое что нужно для получения фото это источник света. Частицы света фотоны покидают источник света, отталкиваются от предмета и входят в камеру через несколько линз. Затем фотоны следуют по установленному пути. Целый ряд линз позволяет сделать максимально четкое изображение.

  1. Створки диафрагмы контролируют количество света, которое должно проникнуть внутрь через отверстие фотоаппарата.
  2. Пройдя сквозь диафрагму, линзы и войдя в отверстие, свет отталкивается от зеркала и направляется в видоискатель.
  3. До этого свет преломляется, проходя сквозь призму, поэтому то мы и видим изображение в видоискателе не вверх ногами и если нас устраивает композиция, то мы нажимаем на кнопку.
  4. При этом зеркало подымается, и свет направляется внутрь, какую-то долю секунды свет направлен не на видоискатель, а в самое сердце фотоаппарата – матрицу фотокамеры.

Длительность этого действия зависит от скорости срабатывания створок. Они открываются на мгновение, когда свет должен воздействовать на сенсор света. Время экспозиции может быть 1/4000 секунды. То есть в мгновение ока створки могут открыться и закрыться 1400 раз. Для этого существует две створки, когда первая открывается, то вторая закрывается. Таким образом, внутрь попадает чрезвычайно малое количество света. Это важный момент в понимании принципа работы цифрового фотоаппарата.

Теория обработки света

Так в чем же революционность цифровой камеры? Элемент, фиксирующий изображение, сенсор изображения (матрица) это решетка с плотной структурой, состоящей из крошечных сенсоров света. Ширина каждого всего 6 микрон – это 6 миллионных метра. 5 тысяч таких сенсоров могут поместиться на кончике остро заточенного карандаша.

Но сначала свет должен пройти через фильтр, который разделяет его на цвета: зеленый, красный и синий. Каждый сенсор света обрабатывает только один цвет. Когда в него ударяют фотоны, они поглощаются полупроводниковым материалом, из которого он сделан. На каждый поглощенный фотон сенсор света испускает электрическую частицу, она называется электрон. Энергия фотона передается электрону – это электрический заряд. И чем ярче изображение, тем сильнее электрический заряд. Таким образом, каждый электрический заряд обладает различной интенсивностью.

Затем печатная плата переводит эту информацию на язык компьютера, язык цифр и битов или последовательность единиц и нулей. Они представляют собой миллионы крошечных цветных точек, из которых и состоит фото – это пиксели. Чем больше пикселей в изображении, тем лучше разрешение. Другими словами это несколько миллионов микроскопических световых ловушек, которые вместе со всеми элементами фотоаппарата нацелены на одну задачу – преобразовать свет в электричество, что бы сделать прекрасные фотографии.

Дальше вся эта информация в цифровом виде подается в процессор, где она обрабатывается по определенным алгоритмам. Затем уже готовая фотография передается в память фотокамеры, где она и хранится и доступна для просмотра пользователю.

Так вкратце можно изобразить принцип работы цифрового зеркального фотоаппарата.

Цифровой фотоаппарат: устройство, типы цифровых камер и нюансы выбора

Впервые фотоаппарат, в котором для записи изображения вместо фотохимического принципа был использован фотоэлектрический, представила в 1975 году компания Kodak. Следующим шагом в развитии цифровых фотокамер стали так называемые видеофотоаппараты на основе видеокамеры, способной делать аналоговую запись неподвижного изображения на видеокассету. К сожалению, качество такой записи очень сильно ограничивалось телевизионными стандартами, и к тому же аналоговый способ в процессе обработки и передачи информации давал огромное количество искажений. Только с появлением цифровых технологий новый способ фотографирования обрел реальные перспективы.

Устройство цифрового фотоаппарата

С 1988 года, когда появился первый цифровой аппарат для широкого потребителя, прошло ровно 30 лет. За это время цифровые фотокамеры усовершенствовались и стали настолько популярными, что на сегодня, пожалуй, только истинные фанатики пленочных фотоаппаратов отказываются от их использования. В немалой степени это связано и с распространением цифровых технологий — персональных компьютеров и фотопечати, позволяющих из файлов быстро тиражировать фотографии высочайшего качества без утомительной возни с реактивами в темной комнате. Еще один важный фактор успешности цифровых фотокамер — возможность контроля качества фотоснимка непосредственно на дисплее фотоаппарата в момент съемки, что сводит к минимуму процент испорченных кадров.

И тем не менее главный принцип действия цифровой фотокамеры почти ничем не отличается от классической аналоговой. Основой конструкции все так же является светонепроницаемая камера, с одной стороны которой располагается объектив. После того как фотограф нажимает спусковую кнопку, открывается затвор, свет поступает внутрь камеры и формирует на матрице картинку — происходит фотографирование. Но в отличие от пленочного фотоаппарата в цифровом вместо фотохимического сохранения изображения используется фотоэлектрический способ, суть которого состоит в преобразовании светового потока в электрический сигнал и последующей записи его на носитель информации.

Ключевыми «узлами» цифрового фотоаппарата являются матрица, объектив (оптическая система и диафрагма), видоискатель, затвор и — у зеркальных моделей — пентапризма и зеркала. Именно эти элементы непосредственно участвуют в процессе получения изображения, но не менее важными для полноценного функционирования камеры являются и карта памяти, аккумуляторные батареи, вспышка, датчики, дисплей.

Итак, рассмотрим подробнее важные характеристики основных конструктивных элементов.

Матрица

Это сердце фотокамеры — объединение светочувствительных элементов, отвечающее за преобразование энергии света в электрический заряд, то есть переводящее оптическое изображение в цифровые данные, которые затем последовательно поступают в преобразователь, процессор и на карту памяти.

Основными (и очень важными для пользователя) характеристиками любой матрицы являются:

  • Разрешение и площадь — размер и количество в ней светочувствительных элементов, измеряемое в мегапикселях. При одинаковых технологиях и условиях съемки чем больше матрица и при этом чем выше плотность размещения в ней светодиодов, тем точнее и полнее будет полученная информация о сфотографированном объекте.
  • Светочувствительность ( ISOЭто параметр, который определяет уровень чувствительности матрицы и пленки фотоаппарата к свету. ) — ее большие значения позволяют проводить съемку в условиях слабой освещенности: в ночное время или в темном помещении. Однако увеличение чувствительности может сопровождаться и возрастанием шумов на изображении.
  • Тип матрицы. Их существует несколько. ПЗС (аббревиатура от «прибор с зарядовой сетью»), или CCD-матрица (от английского charge-coupled device), — достаточно дешевая в производстве матрица на базе аналоговой интегральной микросхемы на светочувствительных кремниевых фотодиодах и использующая технологию ПЗС. Выпускается большинством производителей для бюджетных моделей фотоаппаратов.

    КМОП, или CMOS-матрица, имеет в своей основе технологию КМОП (комплементарная структура металл-оксид-полупроводника; или английская аббревиатура CMOS — complementary metal-oxide-semiconductor) — набор полупроводниковых технологий построения интегральных микросхем и соответствующая ей схемотехника микросхем.

    В каждом пикселе матрицы под его сенсорной поверхностью находится особый усилитель сигнала, несколько ускорителей и преобразователей, которые отвечают за передачу цифрового сигнала в процессор. Важнейшей особенностью КМОП является считывание информации не с каждой ячейки матрицы по очереди, а одновременное прогрессивное полнокадровое. Оно происходит индивидуально, не нуждаясь в накоплении заряда от соседних элементов, что дает возможность зонального шумоподавления и считывания. Вся информация собирается в общую картинку уже непосредственно в процессоре.

    В 2009 году компания Sony выпустила матрицы по технологии Exmor: с задней подсветкой и втрое уменьшенным рабочим отрезком от пиксела до микролинзы. В таких матрицах ничто не препятствует проходу светового луча, а микролинзы плавно переходят одна в другую. За счет того, что аналоговый сигнал немедленно преобразуется в цифровой в каждом пикселе, полностью отсутствует нагрев.

    Live-MOS-матрицы — торговое название CMOS-матриц от корпорации Matsushita Electric, они используются в таких камерах, как Panasonic и Olympus. Путем оптимизации ПЗС были уменьшены потери электронов при регистровой передаче. Это дало возможность прогрессивного сканирования изображения, но при этом сигнал от сенсора в процессор идет аналоговый, а не цифровой. Матрицы этого типа имеют функцию визирования по экрану, в режиме Live View, и поэтому более востребованы для видеосъемки, нежели для фотографии.

    К важным параметрам также относится площадь матрицы: чем она больше, тем больше может быть размер каждого пикселя, а значит, тем выше светочувствительность матрицы и ее цветопередача. В бюджетных моделях обычно стоят матрицы формата 4?5,4 мм, в более дорогостоящих моделях — 18?13,5 мм. Самые крупные полнокадровые размера 36?24 мм и среднеформатные размера 60?45 мм используются обычно в дорогих профессиональных фотоаппаратах.

    Объектив

    Это оптическая система, состоящая из нескольких линз, расположенных внутри оправы. Линзы могут быть стеклянными или даже пластиковыми (в недорогих моделях). Проходящий сквозь линзы световой поток преломляется и формирует на матрице изображение. Чем лучше объектив, тем более четкие и качественные снимки делает фотоаппарат. Главными характеристиками объектива являются:

    • Светосила — параметр оптики, показывающий соотношение между освещенностью изображения, получаемого на матрице с помощью оптической системы, и яркостью самого отображаемого объекта.
    • Фокусное расстояние — расстояние от оптического центра самого объектива (в мм) до точки фокусировки на матрице. От фокусного расстояния зависит угол обзора фотокамеры и размеры получаемого снимка.
    • Зум — способность объектива приближать удаленные объекты; определяется соотношением минимального и максимального фокусного расстояния.
    • В системных камерах со сменной оптикой одним из значимых параметров также является стандарт байонета — соединения, с помощью которого объективы крепятся к корпусу.

      Диафрагма

      Это механизм, отвечающий за регулирование потока света, который попадает на матрицу фотокамеры. Находится диафрагма между линзами объектива. Диафрагма объектива — это непрозрачная перегородка с круглым отверстием переменного диаметра, центр которого совпадает с оптической осью. Наиболее распространена так называемая ирисовая («радужная») диафрагма, состоящая из нескольких поворотных ламелей (от 2 до 20), которые приводятся в движение вращающимся кольцом на оправе объектива. Величина сдвига этих лепестков относительно базового положения определяет размер образующегося отверстия, которое может быть круглым при полном открытии и многоугольным при частичном открытии. Благодаря этому изменяется количество поступающего на матрицу света. От диаметра отверстия зависит глубина резкости изображаемого пространства (ГРИП), при этом чем размер отверстия меньше, тем она больше. В профессиональной оптике обычно стоят многолепестковые диафрагмы (7–11 лепестков).

      Видоискатель

      Это вспомогательное устройство, с помощью которого фотограф наблюдает за объектом съемки и определяет границы будущего кадра. Некоторые типы видоискателей могут быть использованы и для контроля качества изображения, например фокусировки. В современных цифровых камерах используются оптические и электронные видоискатели, в некоторых камерах роль видоискателя выполняет только ЖК-монитор.

      Типы цифровых камер

      Для рядового потребителя, однако, скорее важен не принцип работы цифрового фотоаппарата, а его тип. Тем более что на рынке их присутствует несколько, каждый со своими преимуществами и недостатками, и очень сложно понять, какая же именно камера идеально подойдет в том или ином случае. Итак, что же нам предлагают производители?

      Компактные фотоаппараты

      Это давно и хорошо всем известные «мыльницы», имеющие небольшие габариты и вес, несменный объектив и не слишком чувствительный сенсор, а также у них отсутствует видоискатель (в большинстве моделей).

      Малый размер — это первое и, пожалуй, главное преимущество компактной фотокамеры. Но именно из-за него страдают другие характеристики компактов. Чаще всего эти фотоаппараты оснащены оптикой, изготовленной из специального оптического пластика, который все же не может конкурировать со стеклянными аналогами, что сказывается на качестве снимков. По-настоящему хорошие фотографии на компакте можно сделать только при ярком дневном свете. Еще один недостаток — это низкая скорость. После включения камеры нужно еще несколько секунд жать ее пробуждения. Среднестатистический компакт способен сделать на одной зарядке только около двухсот снимков.

      Но тем не менее для бытового использования компактные фотоаппараты вполне подходят. Более того, из-за отсутствия ручных настроек и долгой фокусировки все снимки делаются буквально одним нажатием кнопки. Производители обычно предусматривают в компактах несколько режимов автоматической съемки с необходимыми характеристиками. Практически во всех популярных моделях есть зум, дающий возможность настроить фокусное расстояние.

      Компактные фотоаппараты при этом — тот тип фототехники, который больше всего пострадал от вторжения смартфонов. Конечно, камеры мобильных телефонов не способны сравниться по качеству даже с самыми простыми фотоаппаратами, но для публикации в соцсетях высокое качество фотографий большинству пользователей абсолютно не важно. К тому же мало кто захочет постоянно носить с собой несколько устройств, одно из которых явно проигрывает в скорости подключения к интернету.

      Зеркальные цифровые камеры

      Цифровой зеркальный фотоаппарат остается весьма популярным среди профессиональных фотографов. Частично это объясняется его универсальностью: он хорош для съемки как подвижных объектов, так и статичных сцен.

      Главная особенность зеркальной камеры — наличие у нее зеркального оптического видоискателя, съемного объектива и матрицы с высоким разрешением. В зеркальной камере изображение через сложную систему стеклянной оптики отражается в расположенном под углом 45° к видоискателю зеркале. Фотограф в итоге видит практически ту же картинку, которая получится на готовой фотографии. Перед открытием затвора камеры зеркало поднимается, делая видоискатель черным и позволяя свету падать непосредственно на матрицу, а после экспонирования оно возвращается в прежнее положение. При этом между срабатыванием затвора и нажатием кнопки проходит меньше секунды, что дает возможность снимать движущиеся объекты и делать серийную съемку.

      Кроме того, все зеркалки оснащены матрицами с высоким разрешением, а некоторые продвинутые модели имеют и полноразмерные сенсоры. Среди преимуществ зеркальных камер — высочайшее качество изображения, экономное энергопотребление, скорость, возможность контролировать глубину резкости и снимать в формате RAW. Однако для непрофессионалов зеркальная камера может оказаться не слишком удобной. Во-первых, габариты даже у самых простеньких камер весьма внушительные. К тому же к тяжелому корпусу прибавляется и набор объективов, что делает зеркалку еще более громоздкой и вызывает необходимость покупки специального кейса для хранения и переноски аппаратуры. В некоторых случаях его общий вес может составить до 15 кг. Во-вторых, с ручными настройками съемки может справиться далеко не каждый любитель. Без подготовки снимать зеркалкой значительно сложнее, чем компактом. И, в-третьих, цена зеркальных камер намного выше, чем компактных фотоаппаратов.

      Беззеркальные фотоаппараты

      Движимые стремлением объединить высокое качество изображения зеркалок с малыми габаритами компактных фотоаппаратов, производители представили на суд пользователей беззеркальные полнокадровые фотокамеры. По принципу работы они ближе к зеркальным, но в них отсутствуют подвижное зеркало и пентапризма, что дает возможность значительно уменьшить габариты. Такие камеры весьма компактны, их легко носить с собой. Управление у беззеркальных фотоаппаратов более простое, чем у зеркалок, но при этом они имеют множество встроенных функций, расширяющих возможности.

      В беззеркальных камерах разработчики заменили оптический видоискатель на электронный, дополнив его ЖК-дисплеем. Нужно заметить, что качества снимков это никак не снижает, поскольку в большинстве беззеркальных камер стоит матрица с высоким разрешением, а в моделях последних лет — полнокадровая, как у Sony A7.

      Производители снабдили беззеркалки сменной оптикой. Как правило, выбор объективов для беззеркальных камер достаточно широк, а кроме того, некоторые объективы для зеркалок также можно установить и на беззеркалки через специальный переходник.

      Некоторое неудобство представляет быстрый расход батареи, поскольку и сенсор, и электронный видоискатель в беззеркальной камере работают постоянно. Но, возможно, в будущем появятся более емкие аккумуляторы, что сделает беззеркальные камеры пригодными к длительной работе в полевых условиях.

      Какой цифровой фотоаппарат выбрать?

      А чем еще нужно руководствоваться при выборе фотоаппарата, кроме его типа и особенностей конструкции?

      Для начала стоит понять, для чего именно вам нужна фотокамера: для любительской семейной фотохроники, для отчетов о путешествиях в соцсетях или вы решили стать бердвотчером и посвятить себя фотографированию птиц в естественных условиях их обитания? Для каждого из этих случаев вам, скорее всего, потребуется камера с определенными характеристиками, так что исходить нужно из потребностей и финансовых возможностей. Кстати, специалисты рекомендуют начинающим приобретать устройства попроще, а с повышением навыков и при наличии желания — переходить на более совершенные и сложные модели.

      Любителям

      Для непрофессионалов, которые делают первые шаги в фотографии и не планируют слишком много времени ей уделять, идеально подойдет компактная камера. Ее будет вполне достаточно для получения отличных снимков с дней рождения, детских праздников, других значимых мероприятий. Для самых первых снимков можно использовать предустановленный автоматический режим, а если со временем захочется большего, всегда можно изучить настройки и обнаружить там еще несколько режимов для разных условий съемки. Из конкретных моделей начинающим можно порекомендовать недорогие Sony Cyber-shot DSC-WX35, Canon PowerShot SX620 HS или более дорогую, но продвинутую модель 2020 года Sony RX100 VI.

      Любителям путешествий и фотоблогерам

      Тем, кому недостаточно качества компактных фотокамер, идеально подойдет системная беззеркалка, поскольку фотоаппарат для путешествий не должен быть тяжелым и громоздким, ведь, скорее всего, с ним придется много ходить.

      Конечно, камеры этой категории несколько дороже, чем компакты, так ведь и качество съемки у них несравнимо выше. Но учтите, что вы должны запастись несколькими аккумуляторами, иначе заряжать беззеркалку при интенсивном использовании придется довольно часто.

      Желательно выбирать камеру с видоискателем: на ярком солнце практически невозможно разглядеть изображение на встроенном дисплее. А если вы планируете снимать из окна автомобиля, выбирайте камеру с хорошим стабилизатором изображения. Иначе кадры получатся смазанными. Рекомендации: Sony A6000, Fujifilm X-T100, Olympus PEN E-PL9.

      Профессионалам

      Большинство профессиональных фотографов предпочитают пользоваться зеркальными фотоаппаратами, поскольку до последнего времени только они были способны обеспечить необходимое качество снимков. Главные козыри зеркалок — большая матрица и возможность замены объектива, но сегодня появились беззеркальные модели, полностью отвечающие потребностям профессионалов. Однако стоит помнить, что такая техника требует немалых финансовых затрат. Рекомендации: беззеркальные полнокадровые камеры Sony A7 III, Sony A9, Canon EOS R, Nikon Z.

      Выбор фотокамеры — дело сугубо личное для каждого пользователя. Ведь, увы, пока не существует модели, которая подойдет всем без исключения. Однако производители пытаются если не полностью, то хотя бы в какой-то мере создать камеру, соответствующую чаяниям различных категорий поклонников фотоискусства.

      Универсальный цифровой фотоаппарат для любителей и профессионалов

      Решить проблему и создать универсальный фотоаппарат, который подходил бы как любителям, так и профессионалам, кажется, удалось компании Sony. Ее новые системные беззеркальные камеры сочетают в себе все возможности профессиональных фотоаппаратов с небольшими габаритами и простотой в управлении компактов. Новинка 2020 года, Sony A7M3, находится в среднем ценовом диапазоне полнокадровой техники, но имеет характеристики камер высокого класса. «Фишка» камеры — полнокадровая 24-мегапиксельная CMOS-матрица с обратной засветкой, повышающая скорость считывания в 2 раза, а скорость обработки данных — в 1,8 раз выше в сравнении с предыдущей моделью. Из других характеристик камеры заслуживают внимания система автофокусировки с возможностью автофокуса по глазам и 693 точками фазовой фокусировки, широкий динамический диапазон, стабилизатор изображения на основе сдвига по пяти осям, видео в 4K и Full HD, функция геотеггинга, два слота для карт памяти. Еще одно преимущество, которое заинтересует профессионалов, — довольно емкий аккумулятор: камера способна делать до 610 снимков с использованием видоискателя и до 710 снимков с использованием ЖК-монитора без подзарядки.

      Еще одна новинка — камера Sony A9 — создана специально для спортивной и репортажной съемки. Наряду со схожими с «семеркой» характеристиками ее отличает невероятная быстрота серийной съемки — до 20 кадров в секунду [1] — и съемка без затемнения в видоискателе.

      Технологические решения, применяемые во флагманских камерах от Sony, наводят на мысль, что если сегодня беззеркальные фотоаппараты с уверенностью конкурируют с профессиональными зеркальными камерами, то завтра, возможно, и опередят их…

      Фирменный интернет-магазин Sony предлагает своим клиентам полный ассортимент фотокамер (всего около 50 моделей) и аксессуары к ним.

      Как устроен цифровой фотоаппарат?

      Механическая часть его конструкции не сильно отличается от аналоговых собратьев. Все та же вспышка, объектив, светочувствительный элемент. Да вот разница только заключается в том, что он другой.

      Если в обычном фотоаппарате роль светочувствительного и запоминающего элемента играла пленка, то у цифровой камеры роль светочувствительного элемента выполняет полупроводниковая матрица, а снятые снимки записываются на карту памяти.

      Как устроена матрица? Это такая маленькая пластинка, на которой расположено определенное количество светочувствительных полупроводниковых фотоэлементов — фотодиодов. От их количества зависит разрешение получаемого изображения. Но не всегда количество фотодиодов гарантирует хорошее изображение. Сейчас многие производители устроили гонку за мегапикселями, что на самом деле зачастую приводит к ухудшению качества снимков в угоду цифрам. Один мегапиксель равен одному миллиону светочувствительных элементов.

      Современные цифровые фотоаппараты имеют матрицы двух видов: CCD (ПЗС) и CMOS (КМОП). Каждая имеет свои достоинства и недостатки. Например, CCD обладает лучшим механизмом преобразования света, что ведет к уменьшению шумов у изображения и повышению динамического диапазона. Однако стоимость CCD матриц существенно выше чем CMOS. Поэтому, матрицы CCD ставятся только на профессиональные устройства, поскольку они позволяют получать намного более качественные фотографии. Студийные фотографии знаменитостей в глянцевых журналах это результат работы матрицы CCD. С другой стороны CMOS матрицы также устанавливаются на недорогие камеры для профессионалов и все камеры среднего ценового сегмента и смартфоны. Они относительно дешевы при массовом производстве, но создают изображение несколько более низкого качества — с большими шумами и меньшим диапазоном. Для того чтобы помочь матрице создать более качественную фотографию на помощь матрице приходит процессор фотоаппарата. С помощью специальных алгоритмов, которые разработаны с учетом возможностей матрицы, современные профессиональные CMOS фотоаппараты справляются со своим задачами зачастую не хуже матриц CDD.

      Матрица цифровой фотокамеры

      Сами фотодиоды на матрице расположены не вплотную, так как в самом фотоаппарате существует множество вспомогательных элементов, которые также расположены на светочувствительной пластинке. Они помогают трансформации света в электричество. Но непосредственно эту функцию выполняют фотодиоды. Каждый улавливает определенное количество фотонов, отсюда и название. Фотон — это элементарная частица света так же, как электрон — простейший элемент электричества. Фотодиоды переводят фотоны в электроны, а потом специальные микросхемы в камере интерпретируют их в двоичный код, который процессор фотоаппарата записывает как файл с изображением на карту памяти.

      Матрица для создания цветного изображения

      Цифровая матрица реагирует лишь на изменения силы света, а потому на выходе получается черно-белое изображение. Для того чтобы создать цветную картинку, на фотодиоды накладываются специальные светофильтры. Каждый из них пропускает лишь красные, синие или зеленые лучи света. Таким образом каждый из миллионов светодиодов накрыт светофильтром одного из трех цветов. Светофильтры настроены на то, чтобы воспринимать изображение лишь видимого светового диапазона. Чтобы не пропускались ИК-лучи, устанавливается специальный ИК-фильтр. Хотя временами создаются камеры, которые работают в невидимом диапазоне, в них ИК-фильтры не ставят.

      Матрица имеет такой важный для фотографии параметр как светочувствительность. Он называется число ISO. Чем он больше, тем выше возможность снимать в темноте, но вместе с этим увеличивается количество шумов. Второй параметр любой фотографии это экспозиция — это количество света, которое попадет через объектив на матрицу и создаст электрический сигнал. Отличаются эти параметры тем, что ISO определяет процессор во время обработки светового потока, а экспозицию — диафрагма объектива и время выдержки, которые устанавливаются вручную или автоматически по выбранной программе.

      С экспозицией связано понятие “динамический диапазон”. Это фактически соотношение самого маленького количества света на получившейся фотографии к самому большому. Чем шире динамический диапазон матрицы фотоаппарата, тем качественней будут снимки. Ведь на одних участках матрицы должно фокусироваться меньше света, а на других — больше. Если правильный баланс будет нарушен, то может получаться так, что света, облаков и синевы небесной на небе много будет, а в тенях — будет абсолютно черный цвет.

      Как правило, чем дешевле камера, тем меньше ее динамический диапазон. Такое часто встречается на мобильных телефонах из-за ограничений на размер недорогой матрицы, а также на дешевых мыльницах, по той же причине. Компенсируется этот недостаток несколькими методами:

      1. Технология HDR. Аббревиатура HDR расшифровывается, как высокий динамический диапазон. Схема очень проста. Когда вы делаете снимок, при нажатии кнопки затвора, фотокамера снимает не один кадр как обычно, а одновременно два или более изображения с разной экспозицией и самые лучшие, по мнению процессора фотокамеры, участки снимка сочетаются в один. Как следствие, получаются прекрасные снимки, сродни изображениям с дорогого фотоаппарата.

      2. Фоторедакторы с алгоритмом корректировки динамического диапазона. Благо, на мобильных телефонах такие есть. В последнее время начали появляться умные камеры, которые также имеют возможность устанавливать сторонние фоторедакторы. Современное ПО для фотографов обладает большим количеством разнообразных функций и справляется с ними достаточно хорошо. Благодаря этим средствам можно убрать лишнее свечение объектов или осветить тени, а также убрать фиолетовые оттенки, которые появляются вследствие осветления теней на снимках, сделанных дешевыми камерами.

      Как вы видите механизм работы цифровой фотокамеры выглядит не слишком сложно и в чем-то схож с работой человеческого глаза. Так, объектив в фотоаппарате напоминает хрусталик, светочувствительная матрица — сетчатку, фотодиоды — палочки и колбочки, а процессор в человеческой зрительной системе — мозг. Именно это делает устройство фотоаппарата простым для понимания любого человека.

      Где отремонтировать фотоаппарат?

      Найти ближайший сервисный центр, получить консультацию по ремонту или заказать выезд мастера вы можете через наш рейтинг сервисных центров по ремонту фотоаппаратов.

      Как устроен и работает зеркальный фотоаппарат

      Фотоаппарат был изобретен 1861 году для получения и хранения неподвижных изображений. Первоначально в приборе они фиксировались на специальных пластинах, а позднее на пленке. С 70-х годов 20-го века начинается интенсивное развитие цифровой техники. Классические (пленочные) фотографические аппараты постепенно начинают отходить на второй план. На сегодняшний день их практически вытеснили цифровые фотокамеры. Эти современные приборы позволяют получать высококачественные снимки. Наибольшее распространение получили зеркальные, беззеркальные и компактные модели. Для занимающихся созданием фотографий рекомендуется использовать первые два типа изделий. При этом для такого рода деятельности необходимо знание устройства фотоаппарата и принципа его действия.

      Принцип работы фотоаппаратов

      Принцип работы цифровых и пленочных фотографических аппаратов, в общем, идентичен. Сильно упрощенную его схему можно представить следующим образом:

    • после нажатия кнопки открывается затвор и отраженный от объекта свет поступает через объектив внутрь фотографического аппарата;
    • в результате происходит формирование картинки на светочувствительном элементе (матрице или пленке) – фотографирование;
    • затвор закрывается, после чего аппарат готов далее делать снимки.
    • Весь описанный процесс фотографирования проходит за доли секунды. У разных моделей фототехники из-за их конструктивных особенностей детальное его протекание различается.

      В отличие от пленочных фотоаппаратов в цифровых вместо фотохимического сохранения изображений применяется фотоэлектрический способ. Его суть заключается в том, что световой поток преобразуется в электрический сигнал, который после записывается на носитель информации (цифровое запоминающее устройство).

      Запечатленное изображение сразу доступно для просмотра на жидкокристаллическом дисплее, что очень удобно для оценки полученного результата. Его можно сохранить на компьютере или ноутбуке для дальнейшего просмотра, хранения, редактирования, передачи (например, по сети Интернет) либо печати на фотобумаге с использованием принтера.

      Основные элементы цифрового фотоаппарата

      Зеркальный цифровой фотоаппарат относится к наиболее совершенной по конструкции и функциональным возможностям обширной группе фототехники. На его примере удобно рассматривать устройство фотографических аппаратов в целом. Связано это с тем, что можно ознакомиться с конструктивными элементами, которые встречаются и у других видов данной техники.

      Основными частями зеркального цифрового фотографического аппарата являются:

    • объектив;
    • матрица;
    • диафрагма;
    • затвор;
    • пентапризма;
    • видоискатель;
    • поворотное и вспомогательное зеркала;
    • светонепроницаемый корпус.
    • Детальная схема строения фотоаппарата представлена ниже. Из нее видно, что рассмотренные основные части являются непосредственно задействованными в процессе получения изображения.

      Без наличия дополнительных деталей, например, фотовспышки, карты памяти, аккумуляторных батарей, жидкокристаллического дисплея, различных датчиков также невозможна работа фотокамеры и получение качественных фотографий. Но эти конструктивные элементы напрямую не связаны с принципом функционирования фототехники.

      Объектив фотокамеры

      Объектив представляет собой оптическую систему, которая состоит из расположенных внутри оправы линз. Они бывают стеклянными или пластиковыми (в дешевых моделях техники). Световой поток, проходящий сквозь линзы, преломляется и формирует изображение на матрице. Хорошие объективы позволяют получать резкие, четкие фотоснимки без искажений.

      Новые модели объективов могут быть оснащены электронными схемами, управляющими, например, оптическим стабилизатором, диафрагмой. Но на старых фотокамерах электроника может не функционировать.

      Главными характеристиками объективов являются:

    • Светосила – параметр, показывающий соотношение между яркостью объекта, который отображается, и освещенностью изображения, получаемого в фокальной плоскости (на матрице) с помощью оптической системы.
    • Фокусное расстояние – это расстояние в миллиметрах от оптического центра объектива до метки фокальной плоскости (фокуса), в которой расположена матрица. От него зависит угол обзора (поле зрения) оптики и размеры получаемого изображения.
    • Зум – способность оптической системы приближать удаленные объекты (увеличивать их изображение). Он определяется отношением фокусных расстояний (максимального к минимальному).
    • Разновидность байонета.
    • На маркировке объективов обычно первое число (или пара чисел) указывает фокусное расстояние, а второе (либо пара) – светосилу. Классификация объективов по фокусному расстоянию и углу обзора показана на нижеследующей фотографии. Более универсальным считается стандартный тип оптики.

      Важно! Световая эффективность объективов зависит от светосилы. Чем она больше, тем фототехника лучше и, соответственно, стоит дороже. Оптическая система, обладающая большей светосилой, позволяет делать снимки на более коротких выдержках, чем с меньшим данным показателем.

      Крепление оптики

      Объективы крепятся к корпусу фотоаппарата с помощью байонета. Он представляет собой специальное высокоточное соединение (часто стандартного типа). Конструктивно этот крепежный узел может быть выполнен в виде накидной гайки, оснащенной прорезями, либо выступов на оправе с соответствующими им на корпусе пазами. Существуют модели изделий, где байонетное соединение представлено крупной резьбой, имеющей короткий ход.

      К основным характеристикам байонета относятся:

    • диаметр, который влияет на светосилу объектива;
    • рабочий отрезок (схематически представлен на фото ниже), определяющий диапазон рабочих фокусных расстояний.
    • Диафрагма и ее функции

      Диафрагма – это механизм, предназначенный для регулирования светового потока, попадающего на матрицу цифрового фотоаппарата. Она находится между линзами внутри объектива.

      Конструктивно деталь состоит из набора накладывающихся один на одного лепестков (обычное их количество составляет от 2 до 20 штук), которые бывают разной формы. Величина их взаимного сдвига относительно базового положения определяет размер образующегося круглого (при полном открытии) или многоугольного (при частичном) отверстия. Благодаря тому, что механизм открывается и закрывается, изменяется количество поступающего света. Дорогая и качественная оптика оснащается многолепестковыми диафрагмами.

      От диаметра отверстия диафрагмы зависит ГРИП (глубина резкости изображаемого пространства): чем размер круга меньше, тем больше ГРИП. Такая взаимосвязь позволяет фотографам при съемке создавать различные эффекты, например, отделять от фона какой-либо объект.

      Кроме рассмотренных показателей, размер отверстия диафрагмы оказывает влияние на такие параметры получаемого изображения:

    • аберрацию (погрешность либо ошибку в передаче картинки), значение которой наименьшее, когда максимально закрыта диафрагма;
    • дифракцию (огибание световыми волнами препятствий), выражающуюся в снижении способности оптики воспроизводить изображение объектов, которые расположены вблизи (показатель называется разрешением объектива), при уменьшении размера пропускающего свет отверстия;
    • виньетирование (уменьшение освещенности, происходящее от центра снимка к его краям), наиболее ярко проявляющееся при максимально открытой диафрагме.

    Диафрагму принято обозначать буквой «f». Число, расположенное с ней рядом, указывает диаметр отверстия. При этом, чем число меньше, тем больше размер отверстия, обозначаемый им. Диаметр 2,8 на данное время является максимальным на большинстве объективов. Дифракция с аберрацией уравновешены в диафрагмах от f/8 до f/11. При этом объектив имеет максимальное разрешение.

    У зеркальных фотокамер современного производства объективы оснащены ирисовыми диафрагмами прыгающего типа. Они закрываются до установленного значения лишь в непосредственный момент съемки. Чтобы иметь возможность оценивать глубину резкости изображения при определенном диаметре отверстия, многие зеркалки оснащают репетиром. Он представляет собой механизм принудительного закрытия диафрагмы до рабочего значения.

    Работа зеркал

    Свет, прошедший через отверстие диафрагмы, попадает на зеркало. Там поток делится на 2 части. Одна из них поступает на фазовые датчики (отражаясь от вспомогательного зеркала), которые предназначены для определения того, находится или нет изображение в фокусе. Затем система фокусировки выдает команду линзам на перемещение. При этом они становятся так, чтобы снимаемый объект оказался в фокусе. Такая самонастройка называется фазовым автофокусом. Он является одним из основных преимуществ зеркалок перед беззеркальными цифровыми фотокамерами. Чтобы увидеть зеркало внутри корпуса, нужно просто снять оптику.

    Второй поток попадает на фокусировочный экран (матовое стекло). Благодаря этому фотограф может сразу оценить глубину резкости будущего снимка и точность фокусировки. Выпуклая линза, расположенная над экраном фокусировки, увеличивает размер получаемой картинки. Зеркало убирается после нажатия спуска, позволяя свету без препятствий поступать на матрицу.

    Целая категория фототехники представлена моделями с неподвижным полупрозрачным зеркалом. Его использование позволяет пользоваться автофокусом не только при фотосъемке, но также во время проведения видеосъемки в режиме «Live View». Также возможно непрерывное визирование.

    Функции и разновидности затворов

    После нажатия спуска также срабатывает затвор, который установлен между зеркалом и матрицей. Назначением его является регулирование доступа на матрицу света. Время, в течение которого затвор открыт, называется выдержкой. За этот временной отрезок происходит процесс экспонирования.

    Затворы на зеркалках бывают двух типов:

  • механическим (наиболее распространены);
  • электронными (цифровыми).
  • Конструктивно механические затворы представляет собой вертикально или горизонтально расположенные 1 либо 2 непрозрачные для светового потока шторки. Основными характеристиками таких затворов являются скорость и лаг. Под последним понимают быстроту открытия шторок после того, как нажат спуск.

    Открытие и закрытие шторок происходит очень быстро (за доли секунды) за счет электромагнитов или пружинок. Скорость затвора – это промежуток времени, который требуется, чтобы получить снимок после нажатия спуска. Механические затворы имеют предел срабатывания. Выдержки примерно с 1/8000 секунды получают, используя уже цифровые затворы.

    Электронный затвор – это не какое-либо отдельное устройство, а принцип регулирования экспозиции (количества поступающего света) матрицей. Выдержка в данном случае представляет собой временной промежуток между ее обнулением и моментом считывания информации с нее. Использование электронных затворов характеризуется возможностью достижения более коротких выдержек без применения механических дорогостоящих аналогов.

    Более совершенными считаются модели фотографических аппаратов с комбинацией электронного и механического типов затворов. При этом первый используется при коротких выдержках, а второй – при длительных. Также механический затвор защищает матрицу от попадания на нее пыли.

    Количество поступающего внутрь камеры света, регулируемое диафрагмой, и выдержка, устанавливаемая затвором, лежат в основе процесса фотографирования. Благодаря сочетанию этих показателей в различных вариантах фотографами достигаются разные эффекты.

    Пентапризма и видоискатель

    Световой поток, пройдя через фокусировочный экран, попадает в пентапризму. Она состоит из двух зеркал. Первоначально от поворотного зеркала изображение поступает в перевернутом виде. Зеркала пентапризмы переворачивают его, выдавая на видоискатель итоговую картинку в нормальном виде.

    Видоискатель является устройством, позволяющим фотографу предварительно оценивать кадры. Основными его характеристиками являются:

  • светлость (зависит от качества и светопропускных свойств стекол, из которых сделан);
  • размер (площадь);
  • покрытие (в современных моделях достигает 96-100%).
  • Схема движения светового потока в видоискателе фотоаппарата

    Зеркальные фотокамеры могут быть оснащены видоискателями следующих видов:

    Оптические видоискатели наиболее распространены. Такие устройства представляют собой расположенную возле объектива систему линз. Их преимуществом является отсутствие потребления энергии, а недостатком – некоторое искажение изображения, попадающего в кадр.

    Электронные устройства – это миниатюрный жидкокристаллический (ЖК) экран. Изображение на него передается с матрицы камеры. Электронным видоискателем можно пользоваться даже при сильном солнечном свете, потому что он расположен внутри корпуса. Но во время работы он потребляет электроэнергию

    Зеркальные видоискатели считаются лучшими, потому что способны обеспечить наиболее высокую контрастность, качество контуров объектов. Такие устройства перешли к цифровым фотографическим аппаратам от пленочных аналогов. Видимое фотографом изображение формируется поворотным зеркалом.

    Существуют модели без видоискателей. В них визирование изображений фотографом происходит с помощью ЖК-монитора. Недостатком таких экранов является то, что практически невозможно рассмотреть на них что-либо при ярком солнечном свете. Также у мониторов может быть небольшое разрешение.

    Матрица зеркальной цифровой фотокамеры

    Матрица зеркалок – это аналоговая либо цифро-аналоговая микросхема с фотосенсорами. Последние представляют собой светочувствительные элементы, которые преобразуют энергию света в электрический заряд (пропорционален по величине яркости освещения). Таким способом матрицы переводят оптическое изображение в аналоговый сигнал либо в цифровые данные. Которые затем поступают по цепочке преобразователь-процессор-карта памяти.

    Важно! За получение картинок в цвете отвечает светофильтр. Он установлен перед микросхемой.

    Основными характеристиками матриц являются:

  • разрешение;
  • размер;
  • светочувствительность (ISO);
  • соотношение между сигналом и шумом (скоплением хаотично расположенных точек разных цветов, появление которых связано с недостатком освещенности объектов).
  • Под разрешением понимают количество светочувствительных элементов в детали, измеряемое в современных приборах мегапикселями (соответствует миллиону фотосенсоров). Чем больше их число, тем лучше будут переданы на фото мелкие детали.

    От размера матрицы, измеряемого по диагонали, зависит количество фотонов, которое она может уловить, а также присутствие шумов на получаемом изображении. Чем этот параметр больше, тем лучше (шумов меньше). Диагональ детали в востребованных моделях фототехники составляет 1/1,8 -1/3,2 дюйма.

    Светочувствительность матриц находится в пределах 50-3200. Большие значения чувствительности позволяют проводить съемку при плохой освещенности, например, в сумерках либо в ночное время. Но при этом возрастает уровень шума. Оптимальным уровнем ISO считается его значения от 50 до 400. Увеличение чувствительности сопровождается возрастанием шумов.

    В зеркальной фототехнике распространение получили две разновидности матриц:

  • полнокадровые (совпадают размером с кадром пленки 35 мм);
  • усеченные (с уменьшенной диагональю).
  • Матрицы отличаются друг от друга форматами, которые бывают следующими:

  • Full Frame – полнокадровые (35?24 мм);
  • APS-H – матрицы профессиональных фотоаппаратов (29?19-24?16 мм);
  • APS-C – применяются в моделях изделий потребительского класса (23?15-18?12 мм).
  • Полнокадровые матрицы больше размерами, чем усеченные. Ими оснащают профессиональные модели фотокамер.

    Системы стабилизации изображения

    Из-за перемещения фотокамеры при фотосъемке или из-за дрожания рук получаются смазанные кадры. С данным явлением борется стабилизатор изображения (имеется не во всех моделях). Он бывает трех видов:

  • оптическим;
  • с подвижной матрицей;
  • электронным (цифровым).
  • Первый представляет собой вмонтированный в объектив блок линз, который управляется специальными сенсорами. Системы с подвижной матрицей (например, «Anti-shake») предполагают ее фиксацию на двигающейся платформе. Они считаются менее эффективными, чем оптическая стабилизация.

    Электронный vr (подавитель вибраций) предполагает преобразование лишь картинки процессором. Цифровой стабилизатор функционирует с любыми объективами.

    Краткая характеристика остальных деталей фототехники

    Наличие фотовспышки позволяет подсвечивать объекты, расположенные на переднем плане вблизи от фотографа. Обычно встроенные первоначально такие устройства отличаются небольшой мощностью. По этой причине полупрофессиональные и профессиональные фотографические аппараты оснащают разъемом, позволяющим подключать дополнительные фотовспышки.

    Функции фотоаппарата расширяет применение вспышек, способных подавлять эффект красных глаз. Также удобным является наличие нескольких основных их рабочих режимов:

  • автоматического;
  • принудительного;
  • медленной синхронизации;
  • без вспышки.
  • Чтобы делать автопортреты либо устранить колебания фотоаппарата, используют автоспуск. Это устройство создает задержку времени между нажатием на спуск затвора и его действительным срабатыванием.

    На заметку! Во время длительной фотосъемки ряд моделей зеркалок рекомендуется вместо аккумуляторных батарей питать с помощью адаптера, подключаемого через dc in разъем. Это возможно только при наличии доступа к сети напряжением 220 V.

    Процессор фотоаппарата выполняет такие функции:

  • управляет вспышкой, интерфейсом камеры, автофокусировкой;
  • рассчитывает экспозицию;
  • обрабатывает данные с матрицы;
  • регулирует резкость, светочувствительность, контраст, баланс белого, шум и ряд других параметров картинки;
  • сохраняет изображение на карте памяти, сжимая файлы;
  • обеспечивает связь с внешними устройствами (например, компьютером).
  • При обработке цифровых данных процессором они хранятся в оперативной памяти. Для постоянного сохранения информации служат съемные носители в виде карт памяти разных форматов (например, SecureDigital – SD).

    Благодаря наличию кнопок управления можно вручную управлять разными настройками, например: регулировать выдержку с диафрагмой, устанавливать светочувствительность матрицы, баланс белого. Это позволяет контролировать весь процесс фотосъемки, создавать требуемые эффекты.

    Заключение

    Зеркальные фотокамеры позволяют получать высококачественные снимки из-за наличия больших по размеру матриц. Поэтому их используют в своей деятельности профессиональные фотографы и любители, серьезно занимающиеся фотографией. Важнейшим фактором популярности зеркальной фототехники также является сменная оптика, которая делает возможным проводить фотосъемку через телескоп, эндоскоп либо микроскоп.

    Читайте так же:

    • Мимика лица как называется Синонимы к слову «мимика» (а также близкие по смыслу слова и выражения) Делаем Карту слов лучше вместе Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать […]
    • Как называется китайский корабль Сделано в Китае: первый ракетный крейсер вышел в море В КНР начались заводские ходовые испытания головного корабля проекта 055. Китай классифицирует его как «эсминец 10000-тонного […]
    • Как называется рвота после еды Почему тошнит после еды? Причины и лечение Многие задаются вопросом: "Почему тошнит после еды причины и каковы дополнительные симптомы заболеваний, вызывающих тошноту?". Ответы на эти […]
    • Как называется шарик для тенниса Теннисные мячи. Виды и устройство. Как выбрать и особенности Человеку, не знакомому со спортом, в частности – с теннисом, кажется, что все мячи одинаковые. Но стоит только взять у руки […]
    • Макароны ракушки как называются Конкильони (большие ракушки) Конкильони (Conchiglioni) - паста, напоминающая по форме большие ракушки. В переводе с итальянского "раковина моллюска". Их можно фаршировать и готовить с […]
    • Как называется жилище казака на кубани Как называется жилище казака на кубани Тема: «Традиционное жилище народов Кубани» Учитель: Ярославцева Светлана Дмитриевна Цель: познакомить учащихся с традиционной постройкой жилья […]

    Leave a Reply

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *