Зеркальная фотокамера

Министерство образования и науки РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ  ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ 

ВЫСШЕГО  ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ 

«НОВОСИБИРСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ НГПУ/  ФАКУЛЬТЕТ  ИФМИЭО

          (наименование)                  (наименование)

 

 

 

Реферат

по дисциплине: Аудиовизуальные  технологии

                     (наименование дисциплины) 

            Тема: «Зеркальная фотокамера»

 

 

 

Выполнил студент группы     №  36

(номер группы)

Заруднева М                      

(И.О.Фамилия)

Специальность / направление подготовки:  Педагогическое образование

                                                                                                   (шифр и наименование специальности) 

Специализация / профиль: Образование взрослых

Форма обучения : Заочная

 

Научный руководитель

Ю.Н.Ковшова

(ученая  степень, должность, И.О.Фамилия)   

______________

(подпись)

_____________

(оценка)

«___» ________ 20__г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Новосибирск 2014г

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение

 

1. ОТ ПЕРВОГО ФОТОАППАРАТА ДО ЗЕРКАЛЬНОЙ КАМЕРЫ

История фотографии в России развивалась стремительно, не менее быстро совершенствовалась и фотоаппаратура. 
История фотоаппарата уходит своими корнями во времена, когда была известна камера- обскура. Выглядела она, как затемненная комната с маленьким отверстием в одной из стен. Еще Аристотель владел принципом ее устройства, а это не много ни мало 350 лет до н.э. Устройство и принцип действия такой камеры подробно описывал и Леонардо Да Винчи. Одновременно с появлением очков в 1285 году, проходило и усовершенствование камеры обскуры. Позже камерой было названо отверстие на передней стенке ящика, в котором было помещено двояковыпуклое стекло, подобие объектива. В заднюю стенку была вставлена рамка с матовым стеклом или полупрозрачной бумагой. В дальнейшем, внутрь ящика стали помещать зеркало, отражающее на крышку аппарата изображение, что было весьма удобно. Большой вклад в историю фотоаппарата внесли великий русский ученый М.В.Ломоносов и математик Эйлер, работавший в Российской Академии наук. К сожалению их труды не получили признания у современников, а в истории оптики и стекла в России наступил перерыв почти в полтора века. Российская Академия наук Петербурга неустанно следила за новостями в мире науки и техники. Благодаря этому Россия узнала о фотографии в год ее изобретения. В число академиков входил И.Х.Гамель, отправившись в 1839 году в Лондон и познакомившись с открытием светописи, с изобретением Тальбота и приобрел навыки колотипии. Находясь в Париже он подробно описал дагеротипию. Самой первой фотокамерой в России стал в 1840 году даггертипный прибор, овладев принципами работы которого, в 1800- 55 г.г. Алексей Греков первым предложил сервисные и консультационные услуги, а усовершенствовав сам процесс, сократил время съемки и обработки фото, тем самым устранив зеркальный блеск даггеротипов и получив прочное изображение на серебряных, медных и латунных пластинах. Далее усовершенствование фотоаппарата стало весьма стремительным. Попробуем отразить это в хронологической таблице: 
1861 г. Англичанин Т.Сэттон изобретает первый фотоаппарат с зеркальным объективом. 
Работал он по следующей схеме, крупный ящик с крышкой укреплялся на штативе, крышка препятствовала попаданию света, но помогала вести наблюдение. На стекле, с помощью объектива ловился фокус, и на нем же формировалось изображение при помощи зеркал.

1889 г. Ознаменован именем  Дж.Истмана. Именно он впервые  получил патент на рулон фотопленки, а затем и на сам фотоаппарат “Кодак”. Впоследствии, это не имеющее смысловой нагрузки название стал носить не только фотоаппарат, само название стало брендом новой компании.

1904 г. По праву принадлежит братьям  Люмьер, выпускающим пластины для  цветного фото под одноименной  маркой. Именно эти пластины стали  основой будущего цветной фотографии.

1923 г. Появление первого пленочного аппарата с пленкой взятой из кинематографа равной 35 мм. А в 1925 г. Фотоаппараты “Leica” выходят в массовое производство.

1935 г. Массовый выпуск цветной  фотопленки от "Kodak".

1942 г. "Kodak" тиражирует новую  пленку "Kodakcolor", которая будет  на пике популярности следующие пол- века.

1963 г. Фотография с печатанием  фото одним щелчком в фотокамере "Polaroid".

1974 г. Получена первая цифровая  фотография звездного неба, при  помощи электронного телескопа, используемого в астрономической  науке. 
1988 г. Официальный выпуск в продажу первого цифрового аппарата от компании "Fujifilm", с возможностью сохранения фотографий на электронном носителе. Внутренняя память камеры составляла 16Mb. 
1991 г. Выпуск первой цифровой зеркальной фотокамеры Kodak DCS10 от компании "Kodak". Камера имела разрешение в 1,3 mp и готовый набор функций в помощь профессионалам цифровой съемки. 
1994 г. Некоторые модели компании "Canon" снабжаются оптической стабилизацией изображений.

1995 г. Компании "Kodak" и "Canon" останавливают  производство пленочных камер. 
2000-е г.г. корпорации Sony и Samsung практически монополизируют рынок цифровых фотоаппаратов. А любительские фотокамеры по размеру матрицы легко могут соперничать с профессиональной фототехникой. 
Вопреки быстрому развитию технологий цифровой техники и всевозможным нововведениям, от распознавания лица в кадре, до 28- кратного "зумирования", средняя цена камер на рынке продолжает снижаться, а конкурентами, противостоящими любительскому сегменту фотокамер, стали сотовые телефоны. 
Не смотря на то, что пленочные фотоаппараты вышли из продажи, цена аналоговой фотографии повышается, входя в разряд раритета.

 

 

2. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРКУЦИИ

Главными достоинствами зеркальных фотоаппаратов по сравнению с другими типами цифровой аппаратуры считается возможность использования сменной оптики, дающей такое же изображение как на плёночных аналогах, и матрица относительно больших размеров, обеспечивающая высокое качество цифрового изображения.

Совершенствование электронных технологий визирования сводит к минимуму преимущество зеркальной схемы, считавшееся до недавнего времени главным: наличие беспараллаксного оптического видоискателя, дающего изображение, идентичное получаемому в фронтальной плоскости.

3. РАЗМЕР МАТРИЦЫ

Сравнительные размеры матриццифровых фотоаппаратов разных типов. Синим цветом обозначены сенсорыкомпактных камер

Светочувствительные матрицы, устанавливаемые в цифровых зеркальных камерах, значительно превосходят по физическим размерам сенсоры компактных фотоаппаратов. Большой кадр позволяет использовать элементарные фотодиоды увеличенных размеров при том же их количестве, определяющемразрешение. В результате возрастает качество изображения: снижаются шумы при тех же значениях светочувствительности и расширяется динамический диапазон. Матрица типичной цифровой зеркальной камеры потребительского класса имеет формат APS-C (22×15 мм), однако наблюдается тенденция увеличения сенсора до полнокадрового (Canon EOS 6D, Sony A99)

Матрицы профессиональных фотокамер несколько больше — формата APS-H (серия Canon EOS-1D), но могут достигать размеров «классического» малоформатного кадра размером 24×36 мм (Canon EOS 5D Mark III, Canon EOS-1D X, Nikon D4) и даже превосходить его (Leica S2, Mamiya 645D или Hasselblad HxD-серий), что позволяет добиваться отличной цветопередачи и отношения сигнал/шум. Размер матриц компактных цифровых камер, как правило не превышает 8,8×6,6 мм (формат 2/3 дюйма), давая площадь в 5,6 раз меньше. В дешёвых камерах используются сенсоры ещё меньшего формата. Приемлемый уровень шумов и качество изображения такие матрицы могут обеспечить только при минимальных значениях ISO и ярком освещении.

В то же время, небольшие матрицы позволяют конструировать более компактную и лёгкую оптику с большой светосилой. Так, кратность и светосила зум-объективов компактных камер обычно недостижимы для оптики, рассчитанной на малоформатную матрицу или плёночный кадр, или связаны с многократным удорожанием. Телеобъективы, предназначенные для небольшого размера кадра, также гораздо компактнее и светосильнее крупноформатных аналогов. Это преимущество миниатюрных матриц используется в псевдозеркальных цифровых фотоаппаратах, обычно оснащаемых несъёмным компактным зумом большой кратности, перекрывающей значительную часть диапазона фокусных расстояний, используемых в повседневной практике съёмки. Такие фотоаппараты, более дешёвые, чем зеркальные, занимают существенную часть рынка аппаратуры для фотолюбителей, вытесняя более сложные в обращении DSLR. Кроме того, несъёмная конструкция объектива исключает попадание пыли и загрязнений на поверхность матрицы, неизбежное в зеркальных фотоаппаратах со сменной оптикой.

 

4. ХАРАКТЕР ИЗОБРАЖЕНИЯ

Несмотря на важность физических характеристик матриц большого размера, более существенным преимуществом зеркальной аппаратуры считается характер изображения, создаваемого объективами от малоформатных фотоаппаратов. Фотообъективы обладают относительно большими фокусными расстояниями по сравнению с оптикой видеокамер и компактных фотоаппаратов. В результате, при тех же углах поля зрения и относительных отверстиях, глубина резко изображаемого пространства получаемого изображения значительно меньше, чем в миниатюрных форматах, что предоставляет возможность использования творческих приёмов, позволяющих подчеркнуть глубину пространства и отделить основной объект съёмки от фона

Ещё одним важным обстоятельством считается принципиально более высокое качество оптического изображения, напрямую зависящее от физического размера кадра вследствие дифракционного ограничения любых оптических систем

Другими словами, как и в плёночной фотографии, качество напрямую связано с размером кадра, независимо от разрешения носителя. По этим причинам максимальная детализация достижима в современной цифровой фотографии только при помощи цифровых задников среднего формата или зеркальных фотоаппаратов с «полнокадровой» матрицей.

В то же время, появление нового класса беззеркальных фотоаппаратов в конце 2000-х годов, разрушило монополию «зеркалок» на матрицу большого размера. Некоторые типы таких фотоаппаратов оснащаются матрицами размера Микро 4:3 и даже APS-C, приближая появившийся класс аппаратуры по большинству основных параметров к зеркальной

 

 

5. ФАЗОВЫЙ АВТОФОКУС

Главным преимуществом зеркальных фотоаппаратов, по сравнению с беззеркальными до сегодняшнего дня остаётся возможность использования фазового автофокуса. Это наиболее быстрая и точная технология из всех существующих, однако для её работы необходимо наличие оптического тракта, направляющего свет на отдельный датчик. Такой принцип легко осуществим в однообъективных зеркальных фотоаппаратах при помощи основного и вспомогательного зеркал, но сопряжён с большими сложностями в беззеркальных конструкциях, производящих автофокусировку по контрастудеталей цифрового изображения, формируемого матрицей]. Для повышения скорости фокусировки беззеркальных фотоаппаратов некоторые производители интегрируют фазовые датчики непосредственно в светочувствительную матрицу, но быстродействие автофокуса зеркальных фотоаппаратов до сих пор остаётся непревзойдённым. Использование варианта зеркальной схемы с неподвижным полупрозрачным зеркалом позволяет применять фазовый принцип автофокуса в режиме «Live View», в том числе при видеозаписи, но при этом необходимо тщательное поддержание чистоты дополнительной оптической поверхности, в отличие от матрицы не защищённой от пыли и загрязнений даже затвором. Кроме того, наличие полупрозрачного зеркала снижает светосилу всей системы и уменьшает яркость изображения в видоискателе.

 

6. РЕЖИМ Live View 

Использование электронного видоискателя в цифровых зеркальных фотоаппаратах классической конструкции невозможно из-за того, что светочувствительная матрица во время визирования закрыта затвором и зеркалом, обеспечивающим работу оптического визира. В январе 2006 года компания Olympus представила зеркальную камеру E-330, в которой впервые реализована возможность кадрирования по изображению, получаемому не с дополнительной матрицы, а с основной. Для этого фотоаппарат переводится в режим, получивший торговое название «Live View». В этом режиме визирование осуществляется при поднятом зеркале и открытом затворе так же, как во всех других типах цифровой аппаратуры. Оптический видоискатель в этом случае не работает, поскольку закрыт поднятым зеркалом. Непосредственно перед съёмкой затвор закрывается и затем производит одну или несколько экспозиций, в зависимости от установленного режима протяжки. Зеркало остаётся поднятым до тех пор, пока не выключен режим «Live View».

Наличие такого режима позволяет повысить удобство визирования, в том числе с помощью поворотного дисплея, и делает зеркальный фотоаппарат пригодным для видеосъёмки. Кроме того, становится доступным ещё одно достоинство электронного видоискателя: дистанционное визирование на экране компьютера. Однако, при включении режима резко возрастает энергопотребление и разогрев матрицы, а также теряется большинство преимуществ оптического видоискателя перед электронным, прежде всего — фазовый автофокус. В первых устройствах, например, Canon EOS 5D Mark II, при включении режима автофокус вообще не работал, поскольку при поднятом зеркале свет не доходит до датчика фокусировки. В последующих моделях этот недостаток устранён, но из-за возможности использования только контрастного автофокуса, быстродействие значительно ниже, чем в стандартных режимах съёмки. Кроме того, штатный TTL-экспонометр оказывается неработоспособным из-за того, что его сенсор перекрыт поднятым зеркалом. В этом случае включается альтернативный замер непосредственно матрицей. В настоящее время (2014 год) наличие технологии «Live View» считается обязательным не только в зеркальной аппаратуре потребительского класса, но и в профессиональной.

7.СМЕННАЯ  ОПТИКА

Возможность использовать сменную оптику без ограничений, доступность макросъёмки, а также специальных видов съёмок через оптические приборы, такие как микроскоп, телескоп или эндоскоп — основные факторы, способствующие популярности цифровых однообъективных зеркальных камер, пригодных для любых прикладных применений.

Поскольку конструкция большинства цифровых зеркальных фотоаппаратов основана на плёночных прототипах, используются те же объективы и стандарты их крепления, с учётом кроп-фактора из-за малого размера матрицы. Для компенсации условного «удлинения» фокусного расстояния, основные производители разработали новые стандарты, совместимые с предыдущими: например, Canonзапустил новую линейку фотоаппаратов и объективов стандарта EF-S, основанную на плёночном Canon EF. Новый байонет без ограничений принимает оптику старого стандарта, но обратная совместимость ограничена, особенно для короткофокусной оптики из-за её укороченного заднего отрезка. Аналогичным образом устроен стандарт Nikon DX, за исключением заднего отрезка, оставшегося неизменным. Кроме того, новые объективы могут содержать усовершенствованные электронные схемы (электромагнитная прыгающая диафрагма, оптический стабилизатор и т. д.), которые не работоспособны со старыми камерами. Большая часть такой оптики, имеет уменьшенное поле изображения объектива, рассчитанное на «кропнутую» матрицу и их установка на полнокадровую камеру приводит к виньетированию по углам кадра.