Цифровые фотоаппараты

Цифровые фотоаппараты

 

Введение

  

Цифровой фотоаппарат имеет  ряд преимуществ по сравнению  с пленочным. У цифрового фотоаппарата есть небольшой экран, в котором  неплохо видно, что получится  на снимке. Поэтому цифровые фотоаппараты позволяют грамотно компоновать кадр, т.е. располагать объекты съемки так, как они должны выглядеть на снимке. Экран ЖК-дисплея для неопытного фотографа гораздо лучше, чем «глазок» зеркального фотоаппарата. В нем точно видно, что снимается, видны границы кадра, резкость и размытость объектов, распределение цветов и освещенности. Сразу после съемки можно проконтролировать, что получилось на снимке. Еще можно просмотреть кадры на дисплее фотокамеры и убедиться, что все получилось. Так же во многих цифровых фотоаппаратах присутствует возможность соединения фотоаппарата с телевизором, для просмотра снимков на большом экране. Неудавшиеся снимки можно удалить и взамен сделать отличные кадры, дабы не распечатывать все подряд. Отсутствие фотопленки – еще один большой плюс. Снять 1000 кадров на обычной пленочной камере в переводе на затраты означает потратить примерно 100 долларов (2–3 условные американские единицы за 36 кадров). Снять 1000 кадров цифровой камерой — не значит ничего. После пары месяцев цифровой съемки Вы начнете «щелкать» гораздо больше, возьмете за правило дублировать кадр, переснимать и изменять ракурс. Появится возможность использовать 10, 20, 50 кадров на какой-нибудь «аленький цветочек» для получения нужного цвета, размера, фокуса, ракурса и т.п.

 

Классификация фотоаппаратов

Любительские	- простейшая оптика и только  автоматические настройки (удобно  тем, что нет необходимости  задумываться о каких-либо дополнительных  установках, довольно низкая цена).
Имиджевые	- стеклянная оптика в объективе.  Зачастую известных производителей. Автоматические и полуавтоматические настройки, большой выбор предустановленных режимов, удобен в обращении, легок и компактен
Полупрофессиональные	- более сложные в управлении: есть много ручных настроек, возможно  подключение внешней вспышки, есть возможность накручивать дополнительные насадки на объектив.
Профессиональные	- в основном только ручные  режимы, используется только сменный  объектив (как правило, используется  только профессиональными фотографами).

 

Принцип работы цифрового  фотоаппарата

Все цифровые фотоаппараты имеют одинаковый принцип работы — пучок света проходит через линзы объектива, проходит через цветофильтры и попадает на светочувствительную матрицу, где расположено множество светочувствительных элементов - фотосенсеров, которые преобразуют свет в заряд (чем ярче свет, тем сильней заряд). Далее информацию с матрицы считывает процессор фотоаппарата и после обработки записывает её на карточку памяти в виде графического файла. С карточки памяти мы можем вывести фотографии на дисплей нашего фотоаппарата или переписать их на компьютер.

 

Устройства и характеристики цифрового фотоаппарата

Матрица

Матрица.	Светочувствительный элемент. Основным показателем является мегапиксельность матрицы (количество пикселей на уже  сформированном изображении). Мегапиксельность камеры указывается всегда на корпусе. Чем больше мегапикселей в фотоаппарате, тем большего размера фотографии можно распечатать, т.е. можно сказать, чем больше пикселей, тем больше запас качества .
Пиксел.	Если увеличить цифровую фотографию на компьютере, мы увидим, что она состоит из маленьких квадратиков или точек. Такие точки называются Пикселями, чем меньше размером эти пиксели – тем больше их поместится на фотографии – тем выше будет качество изображения, и более подробно будут изображены мелкие объекты. Качество изображения на цифровой фотографии измеряется в количестве точек на дюйм. Готовое изображение  получается произведением пикселей по вертикали и горизонтали = мегапиксель (разрешение).
Фотосенсор. Цветофильтр	На матрице находится множество  светочувствительных элементов  фотосенсоров, которые реагируют  на яркость света и преобразуют  свет в электрический заряд. Чем  сильнее свет, тем сильнее заряд. Над каждым фотосенсером находится  цветофильтр определенного цвета (красный, синий, зеленый). Точка (пиксель) на цифровой фотографии формируется из смешения четырех значений: одного красного, одного синего и двух зеленых цветов.
Светочувствительность	Является важной характеристикой  матрицы. Это - скорость реакции матрицы на свет. Светочувствительность матрицы измеряется в единицах ISO, но, в отличие от пленочного фотоаппарата, в цифровом фотоаппарате светочувствительность можно выставить через меню, причем изменение единиц ISO может быть значительно шире (40, 100, 200, 400, 600, 800 и до 6400). Чем выше значение ISO, тем выше вероятность появления тепловых шумов (на одноцветных объектах появятся точки неправильного цвета).

 

Процессор – это устройство, которое обрабатывает полученную информацию с матрицы и записывает ее в память фотоаппарата. От процессора зависят скорость и качество обработки графической информации.

 

Объектив - один из важнейших элементов в цифровом фотоаппарате. Не получится хорошей фотографии, если мы используем простейший объектив, даже если в нашем фотоаппарате установлена матрица с высоким значением мегапикселей. На качество объектива влияет материал, из которого изготовлены линзы (из пластика, стекла или смешанные), и диаметр объектива. На оправе объектива пишется: название фирмы производителя объектива, оптический zoom в кратности, фокусное расстояние в мм (min и max), светосила в двух значениях – при мин ф.р. и при макс. ф.р.

Светосила объектива

Это способность объектива пропускать свет. Чем выше светосила, тем лучше  будет объектив пропускать свет на матрицу. Светосила зависит от размера входного отверстия объектива и от фокусного расстояния, а так же, конечно, и от того, из какого материала сделаны линзы объектива.  Светосила лучше при мин ф. расстоянии и  хуже при максимальном ф. расстоянии.

Просветление оптики.

Наверняка каждый из нас смотрел  на объектив и видел, что поверхность  линзы объектива имеет зеленовато-синеватый  оттенок – это специальный  слой напыления для лучшего прохождения  света через объектив (световой поток  не отражается, а проходит сквозь линзы). Напыление необходимо для того, что бы поток света максимально проходил через объектив, что позволяет избегать появления бликов на фотографии.

 

 

Фокусное расстояние объектива.

 

Фокусное расстояние объектива  - это расстояние от центра объектива до светочувствительной матрицы. Ф. расстояние измеряется в мм и  пишется на оправе объектива в  двух значениях (min-max). Однако может быть указано и одно значение – это значит, что отсутствует оптический зум. С минимальным фокусным расстоянием снимают близкие объекты и панорамы (фотографии с широким углом захвата изображения). С максимальным фокусным расстоянием  снимают далекие объекты (приближая их).

 

Оптический zoom – это не что иное, как увеличение фокусного расстояния. При приближении, с помощью оптического zoom, качество фотографии не ухудшается. Значение оптического zoom пишется на оправе объектива либо его можно высчитать, разделив max фокусное расстояние на min (28.4/7.1=4 кратный оптический zoom).

Цифровой zoom – это не что иное, как масштабирование фотографии (определяется центр фотографии и увеличивается). При применении цифрового увеличения резко падает качество фотографии (снижается разрешение) и появляется зернистость.

Экспозиция

 

Экспозиция - это соотношение выдержки, диафрагмы и ISO. Используя различную экспозицию, мы можем регулировать яркость, контрастность фотографии или добиваться различных художественных эффектов. Выдержка и диафрагма – это  два взаимосвязанных элемента, изменяя  один элемент, мы автоматически изменяем и второй. Экспозиция бывает трех видов настройки:
Автоматическая	P или Auto  - программный режим:  выдержку, диафрагму и светочувствительность  выставляет фотоаппарат самостоятельно.
Ручная	M– полностью ручной режим,  мы настраиваем и выдержку, и  диафрагму.
Полуавтоматическая	Мы настраиваем одно из двух значений, а второе значение настраивается  автоматически. А или Av - режим приоритета диафрагмы, вы выбираете подходящую диафрагму, а выдержку подберёт камера. S или Tv - режим приоритета выдержки, устанавливаем выдержку, а диафрагму ставит камера

 

Выдержка

это скорость срабатывания затвора  над матрицей. Выдержка измеряется в секундах и в долях секунд. Выдержка может быть длинной (min) или короткой (max). Длинной выдержкой снимают неподвижные слабо освещенные объекты, а короткой выдержкой снимают быстро движущиеся объекты

Диафрагма

это комбинация непрозрачных пластин, находящихся на объективе и изменяющих входное отверстие объектива. С  помощью диафрагмы мы изменяем глубину резкости снимка. Если сравнить объектив фотоаппарата с человеческим глазом, то когда мы плохо видим - щуримся, таким образом изменяем глубину резкости нашего виденья – точно таким же образом меняется глубина резкости в фотоаппарате с помощью диафрагмы. Чем меньше значение диафрагмы, тем больше входное отверстие объектива.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примеры применения настроек выдержки и диафрагмы.

Снимая быстродвижущиеся объекты, мы можем применять разное значение выдержки. Короткой (max) выдержкой мы можем заморозить объект, а длинной (min) выдержкой мы предаем ему движение, но при этом объект у нас получается более размытым.   

При съемке пейзажей применяется высокое (max) значение диафрагмы, при этом входное отверстие объектива становится значительно меньше, что позволяет нам снимать с большой глубиной резкости. 

 

При съемки портретов применяют  низкие (min) значения диафрагмы, при этом входное отверстие объектива становится максимально большим и резкими становятся близкие объекты. При такой съемке мы можем получить лицо друга на нашей фотографии достаточно четким, а задний фон будет размыт.

 

Видоискатель - это оптическое устройство для компоновки кадра непосредственно перед съемкой, позволяющее видеть то, что получится на готовой фотографии. В цифровых фотокамерах имеются два устройства, играющие роль видоискателя: оптический видоискатель и ЖК (LCD) дисплей. При съемке обычным пленочным фотоаппаратом часто границы готовой фотографии не совпадают с тем, что мы видели до съемки в оптическом видоискателе. Поэтому большинство пользователей цифровых камер предпочитают пользоваться ЖК-дисплеем, нежели оптическим видоискателем.

 

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.

Оптический видоискатель зеркального типа используется в зеркальных аппаратах, и получил это название именно по принципу действия. В таких камерах изображение попадает в видоискатель через объектив. Зеркало, расположенное под углом 45 градусов между матрицей и объективом аппарата, отражает световой поток, прошедший сквозь объектив, и направляет его на матовое стекло видоискателя. Спроецированное изображение получается перевернутым, так что для его оборачивания используется пентапризма (или, в целях удешевления аппарата, система зеркал). Для увеличения изображения в видоискателе присутствует положительная линза. Непосредственно перед спуском затвора зеркало поднимается и открывает доступ света к матрице, расположенной за ним. После съемки зеркало принимает исходное положение. Как видно из устройства зеркального видоискателя, главное его преимущество также заключается в возможности намного нагляднее, по сравнению с дисплеем, контролировать точность фокусировки, глубину резкости и т.д. Для того чтобы во время ручной настройки камеры фотограф мог видеть основные параметры съемки, зеркальный видоискатель оснащается небольшим светодиодным табло, которое используется для вывода информации. Также на матовом стекле обычно имеются светодиоды, подсвечивающие точки фокусировки. Зеркальный оптический видоискатель прекрасно подходит для съемки при очень плохом освещении. Однако эта конструкция является наиболее сложной и дорогой, а потому применяется лишь в полупрофессиональных и профессиональных камерах со сменными объективами.