Как работи камерата от гледна точка на физиката? Камерно устройство. Филмови и цифрови фотоапарати. За кого са подходящи компактните камери и хиперзумовете?

Дата на публикуване: 27.11.2014

В този урок ще се опитаме ясно да обясним как работи камерата и какви видове камери съществуват днес. Нека се опитаме да подходим към този въпрос от практическа гледна точка, обяснявайки най-важните въпроси за фотографите на прост език. Тази статия ще ви помогне да изберете камера за вашите задачи и след това да се насладите на снимане.

Как работи камерата?

Всеки знае за какво служи камерата. Но как работи? Знаейки как работи камерата, ще ви помогне винаги да правите висококачествени снимки. Това е същото като с колата: за да управлявате кола добре, трябва да имате поне малка представа как работи.

Една проста диаграма ще ви помогне да разберете процеса на фотографиране.

• Светлината е най-важното нещо във фотографията. Всичко започва от него. Самата дума „фотография“ може да се преведе като „светлина“, „светлина“. Светлината започва своето пътуване от източник, като например слънцето.
• Светлината пада върху всички предмети около нас. Това е много важно да запомните: камерата не снима самите обекти, а светлината, отразена от тях. Той е лек и умението да се работи с него е ключът към добрите кадри.
• Светлината, отразена от обект, преминава през обектива на камерата.
• Проектира се върху светлочувствителен сензор – матрица. Преди това, когато нямаше цифрови фотоапарати, вместо матрица се използваше филм.

• Матрицата се състои от милиони светлочувствителни елементи. Те улавят светлина и предават информация за нея по електронен път към процесора на камерата. Процесорът обработва получените данни и ги записва като файл.

• Файлът се записва на картата с памет.

Всички съвременни цифрови фотоапарати работят на този принцип, като се различават само в някои детайли.

Матрица на камерата

Матрицата е сърцето на съвременната камера. Качеството на снимките ще зависи до голяма степен от неговото качество. Матрицата има две основни характеристики, информацията за които е достъпна за потребителя: разделителна способност и физически размер.

Първо нека се заемем с резолюцията. Разделителната способност на матрицата е броят на нейните фоточувствителни елементи, пиксели. Колкото повече са, толкова повече точки ще съставят крайната снимка. Днес средната разделителна способност на матриците е от 16 до 36 милиона пиксела.

Въпреки това може да се окаже, че има много мегапиксели на матрицата, но качеството на изображението все още е ниско: не е рязко, няма контраст и е заровено в цифров шум - смущения. Качеството на изображението зависи не само от резолюцията в мегапиксели, но и от физическия размер на самата матрица.

И двете снимки са направени с еднаква резолюция. Както можете да видите, кадърът, заснет на мобилен телефон, е много по-лош по качество: не е толкова контрастен и малки детайли, например вените на листа, не се запазват на снимката. Но именно за малките детайли трябва да се дължи високата резолюция на матрицата.

Различните видове камери са оборудвани с матрици с различни размери. Най-големият в тази диаграма е пълноформатен сензор. Размерът му съответства на кадър от познатия филмов формат “135” или просто “35 mm” - 36x24 mm. Матриците с този размер ви позволяват да получавате изображения с много високо качество. Но колкото по-голям е физическият размер на матрицата, толкова по-скъпа е тя. Следователно големите матрици се намират само в доста скъпи устройства. APS-C форматът е типичен за любителски DSLR. Колкото по-евтино е устройството, толкова по-малка е матрицата, инсталирана в него.

Големите матрици осигуряват предимства не само в детайлите, но и в качеството на изображението при снимане при високи стойности на чувствителност при лошо осветление. Факт е, че върху сензор с голяма площ е възможно да се реализира по-голям размер на самите светлочувствителни елементи - пиксели. За сравнение: един фоточувствителен елемент от матрицата на съвременна пълнокадрова камера има среден размер 4,9-8,3 микрона. Размерът на един пиксел в компактен фотоапарат или смартфон е около 1-3 микрона.

Характеристики на големи и малки матрици

Предимствата на големите матрици - full-frame и APS-C - са очевидни: те осигуряват по-добро качество на изображението. Работата с тях обаче има няколко нюанса. Законите на оптиката са такива, че когато работим с голяма матрица, получаваме малка дълбочина на рязкост на снимката. От една страна, можем красиво да замъглим фона в нашите снимки. Но в същото време ще възникнат трудности, ако искаме да направим всичко рязко в картината - както предния, така и задния план. При снимане с DSLR фотоапарат не винаги е възможно да се постигне голяма дълбочина на полето.

В същото време малки сензори ви позволяват да снимате с почти безкрайна дълбочина на полето. Колкото по-малка е матрицата, толкова по-лесно се получава кадър с голяма дълбочина на полето.Ето защо при снимане със смартфон или компактна камера е трудно да се замъгли фонът на снимката: дълбочината на рязкост е твърде голяма, всичко на снимката става ясно. Нека сравним два кадъра, заснети с еднакви параметри на снимане, но на камери с матрици с различни размери.

Кадър, направен с компактен фотоапарат с малка 2/3" матрица. Почти всички фигури бяха включени в дълбочината на полето.

Ако харесвате замъглени фонове в снимките си или правите портретна фотография, тогава най-вероятно ще ви трябва камера с голяма матрица - APS-C формат или дори 24x36 mm.

Освен това размерът на самата камера и нейните лещи директно зависи от размера на матрицата. Освен това, ако размерът на тялото на устройството все още може да бъде направен повече или по-малко компактен дори при използване на матрица с пълен кадър, тогава няма да е възможно да се намали размерът на обектива: законите на оптиката няма да го позволят. Ето защо, когато купувате пълнокадрова камера със сменяеми лещи, бъдете подготвени за факта, че добър обектив ще има значителни размери и тегло. Ако искате да използвате пълноформатен фотоапарат и в същото време да имате компактен обектив, ще трябва да се задоволите с обективи, които не са най-универсалните и не са най-бързите. Но в камерите, които използват по-малки матрици, е напълно възможно да се използват по-леки, по-компактни обективи. Сравнете сами.

Видове камери. Техните плюсове и минуси.

Разбрахме сърцето на цифровия фотоапарат, матрицата. Сега нека разберем на какви типове са разделени съвременните камери.

Мобилна камера. Камера на телефона

Днес вградена камера може да се намери в много устройства. В смартфоните камерата (и понякога не само една, а две - основната и предната) се превърна в задължителен елемент. Вероятно всеки читател има опит в правенето на снимки с телефон. В преследване на компактност, такива камери са оборудвани с малки матрици и прости лещи. Всички знаем, че снимките, направени от телефон, не претендират за високо качество, но такова заснемане не изисква специални умения, а телефонът винаги е под ръка. Въпреки това, ако планирате да се занимавате с фотография повече или по-малко сериозно, трябва да помислите за по-усъвършенстван творчески инструмент, който осигурява изображения с по-високо качество и ръчна настройка на параметрите на снимане.

Компактни камери

Може би този тип камера също е позната на всички. В почти всеки дом има компактна камера. Основното им предимство е малкият им размер, ниската цена, лекотата на използване и понякога голямото увеличение.

Камерите от този тип обикновено са оборудвани с малки и средни матрици с диагонали 1/2.3”, 1/1.7”, 1”. Това прави тези устройства компактни и много достъпни. Разбира се, има редки компактни модели с големи матрици, дори пълноформатни. Но това са доста специфични и скъпи устройства.

Компактните камери имат несменяем обектив. По правило такива камери са оборудвани с универсален обектив, който ви позволява да снимате както с широк зрителен ъгъл, така и да правите снимки отблизо на отдалечени обекти. Отново, благодарение на използването на малки матрици, е възможно обективът да бъде малък по размер.

Повечето компактни фотоапарати са проектирани да снимат в автоматични режими, за да направят фотографията възможно най-лесна. На английски те се наричат ​​"насочи и стреляй", което може да се преведе на руски като "насочи и стреляй". Наистина, за да снимате с такова устройство, трябва да натиснете само един бутон, а останалото ще стане автоматично. Но тези устройства не винаги са предназначени за снимане с ръчни настройки. Понякога не всички настройки могат да бъдат конфигурирани ръчно, а ако могат, трябва да ги търсите някъде в менюто на устройството, което забавя процеса.

Отделно в класа на компактите се отличават така наречените „хиперзуми“ („суперзуми“, „ултразуми“). Hyperzoom е компактна камера, оборудвана с обектив с много високо съотношение на увеличение. Може да снима както от широк зрителен ъгъл, така и да заснема близки планове на много отдалечени обекти. Обективите с такова голямо увеличение са сравнително големи по размер, поради което камерата губи своята компактност и е сравнима по размер, а често и по цена, с по-напредналите класове камери.

За кого са подходящи компактните камери и хиперзумовете?

На първо място за тези, за които фотографията не е нито хоби, нито професия. За тези, които просто снимат за памет и не искат да се натоварват със сложни настройки. Тези фотоапарати са идеални за пътуване на леко. Те винаги имат автоматични режими, което ще позволи дори на начинаещ да се справи с тях. Професионалните фотографи понякога избират компактен като втори, спомагателен фотоапарат.

DSLR фотоапарати

Следващият тип фотоапарат е DSLR или DSLR. Като клас оборудване те имат богата история. Първите DSLR фотоапарати се появяват през първата половина на миналия век. Тогава те използваха филм. Повече от половин век техният дизайн беше доведен до почти съвършенство и едва през 21 век цифровата матрица замени филма.

Огледалните камери са наречени така, защото техният дизайн включва система от огледало и специална отразяваща призма (пентапризма), която ви позволява да видите точно изображението, което „вижда“ обективът. При това без никаква електроника.

Огледалото има подвижен дизайн: когато е спуснато, светлината влиза във визьора. Когато се направи снимка, огледалото се повдига и светлината попада върху сензора. Използва се с SLR фотоапарати сменяеми обективи . Можете да изберете произволен обектив от широка гама модели за вашия фотоапарат, като се фокусирате върху типа снимане, който искате да направите. По този начин във всяка ситуация можете да имате идеалния инструмент за перфектно качество на изображението.

Не напразно DSLR фотоапаратите се наричат ​​системни. Когато избираме DSLR от определен производител, ние избираме система от камерата, обективите и аксесоарите (като светкавици). Това се използва активно от всички професионални фотографи и напреднали аматьори.

DSLR камерите винаги използват големи сензори. APS-C формат или дори пълен кадър. И както бе споменато по-горе, голямата матрица е един от компонентите на висококачествено изображение.

Скоростта е следващото предимство на DSLR камерите. Фотограф, който премине от компактен към DSLR, може просто да бъде шокиран от скоростта на работа. Бързият автофокус и незабавната реакция на всички манипулации на фотографа са свойство на всеки DSLR.

DSLR фотоапаратът е много лесен за използване. Производителите обръщат голямо внимание на дизайна си, защото това е професионален инструмент. Устройството е удобно за държане в ръцете и почти всяка настройка може да се регулира с един или два бутона, без да влизате в менюто.

Друго предимство, което си струва да се отбележи, е дългият живот на батерията. Батерията на такава камера трябва да зареждате сравнително рядко. Тъй като матрицата в DSLR (заедно с дисплея на устройството - основният консуматор на енергия) не винаги е под натоварване, а само директно по време на заснемане на кадър, батерията ви позволява да направите около 500-1000 снимки на един зареждане, в зависимост от модела на камерата. Това е почти недостижима цифра за други видове камери. Дългосрочният живот на батерията на камерата е много важно нещо при пътуване, пътуване или дълги разходки.

Сред недостатъците на SLR фотоапаратите може би си струва да се отбележи тяхното голямо тегло и размер. Въпреки това, много фотографи, напротив, обичат да се разхождат с голяма камера и да изглеждат като професионалисти. Съвременните DSLR могат да бъдат както много скъпи, предназначени за професионална употреба, така и много достъпни. Днес почти всеки може да си позволи DSLR фотоапарат.

За кого е подходящ DSLR фотоапарат?

Всеки, който повече или по-малко се занимава сериозно с фотография и не се страхува от сравнително големия размер на камерата. За тези, които искат да се научат да снимат професионално и да направят фотографията своя професия, DSLR фотоапарат е най-добрият избор.

Компактни фотоапарати със сменяеми обективи или безогледални фотоапарати

Това е сравнително наскоро появил се тип камера и най-активно развиващият се. Производителите разумно решиха, че ако оборудвате обикновена компактна камера със сменяеми обективи и висококачествена матрица, ще получите много интересно нещо. Безогледалните фотоапарати съчетават повечето от предимствата на DSLR и компактните фотоапарати. Както вече споменахме, „безогледалните камери“ имат сменяеми обективи и компактни размери. В същото време те ви позволяват да правите кадри с много високо качество. В крайна сметка те са оборудвани с матрици с относително големи размери.

Безогледалните камери обикновено са доста бързи. Въпреки това, поради миниатюрния им размер, ергономичността им пострада малко. Фотоапаратът вече не лежи в ръката толкова удобно и стабилно, колкото DSLR. И много фотографи не харесват липсата на оптичен визьор. Сред другите недостатъци на безогледалните камери, заслужава да се отбележи доста краткият живот на батерията.

Производителите в този клас камери обръщат специално внимание на стила. За разлика от строги черни DSLR, насочени към напреднали фотографи, сред безогледалните камери има много красиви, стилни, „модни“ модели.

За кого е подходящ безогледален фотоапарат?

За тези, които искат да правят висококачествени снимки, но не искат да носят със себе си обемист DSLR фотоапарат. Този фотоапарат е удобен за пътуване. Въпреки това, ако планирате да пътувате без възможност за зареждане на фотоапарата, по-добре е да вземете комплект резервни батерии със себе си.

Средноформатни камери и дигитални гърбове

Има фотоапарати, чиято матрица е дори по-голяма от тази на пълноформатните DSLR. Например размерът му може да бъде 44 x 33 mm, 53,9 x 40,4. Разделителната способност на такива големи матрици също е доста голяма: няколко десетки мегапиксела.

Фотоапаратите от този тип се наричат ​​„среден формат“. Това име остава от дните на филмовата фотография. Във филмовата ера такива камери използваха широк филм, много по-широк от нормалния филм. Такива фотоапарати се използват тогава и сега се използват от някои професионални фотографи за създаване на снимки с много високо качество. Разпечатките с диагонал около един метър не са ограничението за тези фотоапарати. Някои от тези камери са оборудвани със сменяеми модули, в които матрицата и електронният пълнеж са инсталирани директно. Такива модули се наричат ​​цифрови гърбове. Средноформатните фотоапарати се използват предимно при снимане във фотостудио поради големите си размери и не особено бързата работа. Друг недостатък на средноформатните камери е цената, сравнима с цената на нова чужда кола.

Константин Воронов

Занимавам се с професионална фотография повече от 8 години. Сфера на дейност: сватбена, портретна, пейзажна фотография. Журналист по образование. Разработил няколко курса за онлайн услугата за обучение по фотография Fotoshkola.net. Преподавател, домакин на майсторски класове.

Как работи камератаможе да се изучава в училище. Но познаването на дизайнерските характеристики е интересно за всеки собственик на камера. Основният принцип на работа на цифров фотоапарат може да се обобщи с няколко думи: светлината се преобразува в електричество. Всичко тук служи за привличане на светлина, от бутона за стартиране до лещите.

Какво е революционното по отношение на светлината в един цифров фотоапарат? Той преобразува светлината в електрически заряди, които се превръщат в изображения, заснети на екрана. Как работи? Задачата на всяка част от камерата е да заснеме страхотно изображение. Но основното е светлината.

Устройство и работа на камерата

Първото нещо, от което се нуждаете, за да направите снимка, е източник на светлина. Частиците светлина, фотоните, напускат източника на светлина, биват отблъснати от обект и влизат в камерата през няколко лещи. След това фотоните следват определен път. Гамата от обективи ви позволява да заснемете възможно най-ясното изображение.

1. Щорите контролират количеството светлина, което трябва да влезе през отвора на камерата.
2. Преминавайки през диафрагмата, лещите и влизайки в отвора, светлината се отблъсква от огледалото и се насочва навътре.
3. Преди това светлината се пречупва при преминаване през призмата, поради което виждаме изображението във визьора не наопаки и ако сме доволни от композицията, натискаме бутона.
4. В същото време огледалото се повдига и светлината се насочва навътре; за част от секундата светлината не се насочва към визьора, а в самото сърце на камерата.

Продължителността на това действие зависи от скоростта на работа на щорите. Те се отварят моментално, когато светлината трябва да удари сензора за светлина. Времето може да бъде 1/4000 от секундата. Тоест с миг на око вратите могат да се отворят и затворят 1400 пъти. За да направите това, има две врати; когато първата се отвори, втората се затваря. Така навлиза изключително малко количество светлина. Това е важен момент за разбирането на принципа на работа на цифров фотоапарат.

Теория за обработка на светлината

И така, какво е революционното в цифровия фотоапарат? Елементът, който улавя изображението, сензорът за изображение (матрица), е решетка с плътна структура, състояща се от малки сензори за светлина. Ширината на всяка е само 6 микрона – това са 6 милионни от метъра. 5 хиляди от тези сензори могат да се поберат на върха на подострен молив.

Но първо светлината трябва да премине през филтър, който я разделя на цветове: зелено, червено и синьо. Всеки светлинен сензор обработва само един цвят. Когато фотоните го ударят, те се абсорбират от полупроводниковия материал, от който е направен. За всеки погълнат фотон светлинният сензор излъчва електрическа частица, наречена електрон. Енергията на фотона се предава на електрона - това е електрически заряд. И колкото по-ярко е изображението, толкова по-силен е електрическият заряд. Така всеки електрически заряд има различен интензитет.

След това печатната платка превежда тази информация на компютърен език, език на числа и битове или последователност от единици и нули. Те представляват милиони миниатюрни цветни точки, които изграждат снимка – това са пиксели. Колкото повече пиксели има в едно изображение, толкова по-добра е разделителната способност. С други думи, това са няколко милиона микроскопични светлинни капана, които заедно с всички елементи на камерата са насочени към една задача - преобразуване на светлината в електричество, за да се правят красиви снимки.

След това цялата тази информация се подава цифрово към процесора, където се обработва по определени алгоритми. След това готовата снимка се прехвърля в паметта на камерата, където се съхранява и е достъпна за гледане от потребителя.

Така че можем да опишем накратко Принцип на работа на цифров SLR фотоапарат.

davisgod — 16.08.2010 гРабота с цифрова камера

Преди натискане на спусъка в огледално-рефлексните фотоапарати между обектива и матрицата има огледало, отразяващо се от което светлината влиза във визьора. В не-DSLR фотоапарати и SLR фотоапарати, в режим Live View, светлината от обектива пада върху матрицата и изображението, образувано върху матрицата, се показва на LCD екрана. При някои камери може да възникне автоматично фокусиране.

Когато натиснете бутона на затвора не докрай (ако е осигурен такъв режим), се избират всички автоматично избрани параметри на снимане (фокус, определяне на двойка експозиция, фотографска чувствителност (ISO) и др.).

При пълно натискане се заснема кадър и се чете информация от матрицата във вградената памет (буфер) на камерата. След това получените данни се обработват от процесора, като се вземат предвид зададените параметри за компенсация на експозицията, ISO, баланс на бялото и др., след което данните се компресират в JPEG формат и се записват на флаш карта. Когато снимате в RAW формат, данните се записват на флаш карта без обработка от процесора (възможна е корекция на мъртвите пиксели и компресия с помощта на алгоритъм без загуби). Тъй като записването на изображение на флаш карта отнема доста време, много камери ви позволяват да заснемете следващия кадър, преди предишният да приключи със записа на флаш картата, ако има свободно място в буфера.

Заснемане на изображения

Раждането на цифрово изображение се случва, когато светлината от източник се отразява от обект (или преминава през полупрозрачен обект, като витраж). Всяка част от обекта поглъща определена част от светлинните вълни, а останалите намират своя път към обектива на камерата (номер 1 на фиг. 2.7). На фиг. 2.7 можете да видите само два големи лъча светлина, преминаващи през обектива. Всъщност те са трилиони. Всички те са съставени от фотони – частици светлина, които се държат като вълни. (Двойствеността вълна-частица е една от онези мистерии на квантовата физика, които ще оставим зад кулисите.)

Светлината, падаща върху стъкления елемент на обектива, се обозначава с цифрата 2. Картината показва само една леща, но в реалния живот лещите съдържат от 4 до 15, 20 или повече различни елемента, които се движат синхронно или поотделно, в зависимост от начина, по който те фокусират или променят фокусното разстояние на обектива. Елементите на обектива могат да се изместват, за да се компенсира ефектът от трептенето на фотоапарата, който възниква при дълги скорости на затвора поради нестабилност на фотоапарата.

Лещите с фиксиран фокус (без промяна на фокусното разстояние) са най-простите: те са предназначени да фокусират изображението върху сензора само по един начин. В този случай движението на елементите не е осигурено. Увеличаването на сложността на функциите на обектива за коригиране на изображението при определено увеличение или позиция на фокус изисква използването на допълнителни елементи. И в двата случая целта е светлинните лъчи (обозначени с 3 на фигура 2.7) да бъдат поставени в рязко фокусирана позиция върху сензора на камерата (4).

Сензорът играе ролята на филм; подобно на филма, той съдържа вещество, което е чувствително към светлина. Днес повечето цифрови фотоапарати използват сензори CCD (устройство със зарядна връзка) или CMOS (комплементарни полупроводникови метални оксиди). След това видовете сензори ще бъдат разгледани малко по-подробно. Засега всичко, което трябва да знаете е, че сензорът е масив (колекция от колони и редове) от малки диоди. Когато редица фотони се сблъскат с диода, се създава електрон. Колкото повече фотони достигат до диодната клетка, толкова повече електрони се натрупват и толкова по-ярък става пикселът в полученото изображение.

Минималният брой фотони, необходими за регистриране на изображение, определя чувствителността на сензора. Много чувствителните сензори изискват само няколко фотона и ви позволяват да направите снимка при по-малко светлина. Когато регулирате ISO настройката на цифров фотоапарат (да речем, променяйки го от ISO 100 на ISO 800), вие по същество променяте този праг и инструктирате сензора да изисква по-малко фотони на пиксел, когато записва изображение. При високи настройки на ISO може да възникне ефект на зърнист шум. При висока чувствителност сензорът може да открие електронна намеса или друга информация, която не е изображение. Като цяло, колкото по-голям е сензорът, толкова по-малко шум се генерира.

Конвенционалните CMOS чипове по своята същност са по-малко чувствителни към светлина и по-податливи на шум. Те обаче изискват сто пъти по-малко енергия за работа (което позволява по-дълъг живот на батерията) и също така са много по-евтини за производство от CCD чиповете. Поради тази причина те са доста често срещани в евтините цифрови фотоапарати (и скенери). Напоследък CMOS сензорите станаха много по-сложни. Сега те се използват дори в съвременни фотоапарати (струващи над $1000).

Когато използвате CCD сензор, електрическият заряд се придвижва до ръба на пикселния масив и се преобразува от аналогов сигнал в цифрова стойност. CMOS чиповете във всеки пиксел от масива съдържат транзистори за усилване на сигнала и извършване на аналогово-цифрово преобразуване. Въпреки че CCD чиповете доминират пазара днес, CMOS технологията непрекъснато се подобрява и сега се използва дори в най-сложните цифрови фотоапарати, включително 12- и 16-мегапикселови модели на Nikon и Canon. Използва се и в по-прости устройства като мобилни телефони с камери, уеб камери и камери играчки.

Вижте изображението

Когато светлината от обект достигне сензора, се случват много интересни неща. Най-важната е възможността за предварителен преглед на изображението с помощта на цветния LCD екран на гърба на камерата или с помощта на визьора (номер 5 на фиг. 2.7). Електронното съдържание на цифров фотоапарат предоставя доста възможности за гледане. В зависимост от модела на вашия фотоапарат може да имате няколко опции за преглед по-долу.
Гледайте през LCD екран. Този панел за наблюдение, който работи като миниатюрен компютърен дисплей, показва почти точно изображението, възприемано от сензора. Размерът на диагонала на LCD екрана обикновено е 4–5 cm (въпреки че днес има модели с екрани от около 9 cm, които несъмнено ще станат по-широко използвани в близко бъдеще). Обикновено около 98% от изображението, „видимо“ през обектива, се показва на LCD екрана. При ярка светлина обаче изображението на LCD екрана се вижда доста трудно. В този случай се използва технология за подсветка за подобряване на видимостта. Също така е трудно да видите изображението на LCD екрана, когато снимате тъмни или неясни обекти, но само ако камерата не усилва сигнала достатъчно, за да направи изображението на екрана ярко.
Гледайте през оптичния визьор. Много цифрови фотоапарати са оборудвани със стъклена система за гледане напред - оптичен визьор, който можете да използвате, за да кадрирате своя кадър. Оптичният визьор понякога е прост прозорец (за евтини цифрови фотоапарати с фиксирано увеличение), но обикновено е по-сложна система с възможност за промяна на фокусното разстояние за предварителен преглед на изображението. Предимството на оптичния визьор е, че обектът е винаги видим (докато при други системи изображението може да трепти по време на експозиция). Оптичните системи осигуряват по-ярки изображения от електронните. Големият недостатък е неточното възпроизвеждане на изображението от сензора, което може да доведе например до отрязване на част от главата на снимката.
Гледайте през електронния визьор. Електронният визьор работи като малък телевизионен екран във фотоапарата, с който можете да видите изображение, което е доста близко до изображението, заснето от сензора. Въпреки това, изображението, заснето с помощта на електронния визьор, е по-лесно за гледане от LCD екрана. Трябва да се отбележи, че електронният визьор се "нулира" по време на снимане. Може също да изпитате проблеми при гледане на изображението при слаба светлина или размазани изображения, когато снимате движещи се обекти.
Вижте оптичното изображение през обектива (за рефлексни модели с една леща). Друг вид оптичен визьор е изгледът през обектива, който се предлага в SLR фотоапаратите. Такива камери имат допълнителен компонент (не е показан на диаграмата), който отразява светлината (идваща през обектива) нагоре през оптичната система за точно гледане. Някои модели използват огледални системи. Огледалото отразява почти цялата светлина върху визьора. Когато затворът се освободи, огледалото се завърта, позволявайки на светлината да влезе в сензора. Понякога се използва механизъм за разделяне на лъча. Той разделя светлинния лъч, като отразява една част от него към визьора и предава другата към сензора.

Както можете да предположите, разделителят на лъча "отнема" част от светлината от визьора, така че нито сензорът, нито визьорът получават пълния интензитет на светлината. Тази структура на системата обаче гарантира, че изображението няма да „изчезне“ по време на експониране.

Фотографиране

Когато натиснете бутона на затвора, камерата прави снимка. Някои камери имат механичен затвор, който се отваря за определен период от време и след това се затваря (това време може да се разглежда като скорост на затвора). В други фотоапарати тази функция се реализира с помощта на електронно устройство. Електронните затвори „нулират“ изображението от сензора непосредствено преди да направят нова снимка и след това активират сензора отново за продължителността на експозицията, като по този начин емулират работата на механичен затвор.

Ако натиснете леко бутона на затвора, преди да го натиснете докрай, много фотоапарати могат да правят още няколко неща. Да кажем, че скоростта на затвора и фокусът вече са фиксирани. Ако желаете, можете леко да преместите изображението, но камерата ще запази същите настройки на експозицията и фокуса. Когато използвате автоматично устройство, фокусът се изчислява чрез максимизиране на контраста на основния обект или по някакъв по-сложен метод. Например, Sony за първи път представи система за автофокус в моделната си гама Class 1, която използва лазер за проектиране на специална светлинна мрежа върху обекта. Камерата анализира контраста между обекта и лазерното изображение. Тази система е особено добра при ниски нива на осветеност, където съществуващата светлина може да няма достатъчно контраст върху обекта, за да фокусира нормално. Има камери, които използват допълнително осветление чрез LED лампа за улесняване на фокусирането.

Ако съществуващото осветление не е достатъчно, електронната светкавица може да се задейства (на фиг. 2.7 това е обозначено с числото 7). Много камери вземат предвид количеството светлина от светкавицата, отразена от обекта, за да изчислят правилната експозиция. Някои модели използват предварителна светкавица за изчисления, която се случва момент преди основната. Предварителната светкавица причинява известно свиване на ириса при живи същества, намалявайки вероятността от червени очи. Най-добрите системи поставят вградената светкавица възможно най-високо над обектива (Фигура 2.8), което осигурява по-естествено осветление и допълнително намалява ефекта "червени очи".

Скоростта на затвора в повечето случаи не влияе на експонацията, тъй като времето й е значително по-дълго от продължителността на светкавицата (от 1/1000 до 1/50000 секунда или дори по-малко). Докато отварянето на обектива ви позволява да регулирате експозицията в определен диапазон, електронната светкавица обикновено осигурява допълнителна гъвкавост на експозицията, като променя количеството излъчена светлина и съкращава времето на затвора при снимане на къси разстояния.

Електрическият сигнал от сензора, преобразуван в цифрова форма от електронните устройства на фотоапарата, се съхранява на цифрови носители (CompactFlash (CF), SecureDigital (SD) карти) или на други носители като Sony Memory Stick, xD карта или минидискове Hitachi Microdrive . Времето, необходимо за запазване на изображение, варира от няколко момента до 30 секунди (или повече) и зависи от размера на изображението, избрания метод и степен на компресиране и скоростта на носителя за съхранение (някои карти запазват изображения значително по-дълго от други). На фиг. 2.7 Електронните устройства и съхранението на данни са обозначени с номер 8, но действителното им местоположение може да варира в зависимост от производителя и модела. Най-често тези елементи се намират от дясната страна на камерата или в отделно отделение на дъното.

Видео история на канала за откриване за работата на цифров фотоапарат >
>
>
(http://ru.wikipedia.org/wiki; http://www.cfoto.info)

© 2014 сайт

За да имате пълен контрол върху процеса на получаване на цифрово изображение, трябва поне да имате общи познания за структурата и принципа на работа на цифров фотоапарат.

Единствената основна разлика между цифров фотоапарат и фотоапарат с филм е естеството на фоточувствителния материал, използван в тях. Ако във филмовата камера е филм, то в цифровата камера е светлочувствителна матрица. И точно както традиционният фотографски процес е неделим от свойствата на филма, цифровият фотографски процес до голяма степен зависи от това как матрицата преобразува светлината, фокусирана върху нея от обектива, в цифров код.

Принципът на действие на фотоматрицата

Светлочувствителната матрица или фотосензор е интегрална схема (с други думи, силиконова пластина), състояща се от най-малките светлочувствителни елементи - фотодиоди.

Има два основни типа сензори: CCD (устройство със зарядна връзка, известно още като CCD - устройство със зарядна връзка) и CMOS (допълнителен металооксиден полупроводник, известен също като CMOS - допълнителен металооксиден полупроводник). И двата типа матрици преобразуват енергията на фотоните в електрически сигнал, който след това подлежи на цифровизация, но ако в случай на CCD матрица сигналът, генериран от фотодиодите, постъпва в процесора на камерата в аналогова форма и едва след това се цифровизира централно, тогава в CMOS матрица всеки фотодиод е оборудван с индивидуален аналогов цифров преобразувател (ADC) и данните влизат в процесора в дискретна форма. Като цяло разликите между CMOS и CCD матриците, макар и фундаментални за инженера, са абсолютно незначителни за фотографа. За производителите на фотографско оборудване също е важно CMOS матриците, които са по-сложни и скъпи за разработване от CCD матриците, да се окажат по-изгодни от последните в масовото производство. Така че бъдещето най-вероятно е на CMOS технологията поради чисто икономически причини.

Фотодиодите, които съставляват всяка матрица, имат способността да преобразуват енергията на светлинния поток в електрически заряд. Колкото повече фотони улавя фотодиодът, толкова повече електрони се произвеждат на изхода. Очевидно, колкото по-голяма е общата площ на всички фотодиоди, толкова повече светлина могат да възприемат и толкова по-висока е фоточувствителността на матрицата.

За съжаление, фотодиодите не могат да бъдат разположени близо един до друг, тъй като тогава няма да има място върху матрицата за електрониката, придружаваща фотодиодите (което е особено важно за CMOS матриците). Светлочувствителната повърхност на сензора е средно 25-50% от общата му площ. За да се намали загубата на светлина, всеки фотодиод е покрит с микролеща, която е с по-голяма площ и действително влиза в контакт с микролещите на съседните фотодиоди. Микролещите събират попадналата върху тях светлина и я насочват към фотодиодите, като по този начин повишават светлочувствителността на сензора.

След завършване на експозицията, електрическият заряд, генериран от всеки фотодиод, се чете, усилва и преобразува в двоичен код с дадена битова дълбочина с помощта на аналогово-цифров преобразувател, който след това се изпраща към процесора на камерата за по-нататъшна обработка. Всеки фотодиод на матрицата съответства (макар и не винаги) на един пиксел от бъдещото изображение.

Благодаря за вниманието!

Василий А.

Публикувай скриптум

Ако сте намерили статията за полезна и информативна, можете любезно да подкрепите проекта, като допринесете за неговото развитие. Ако статията не ви е харесала, но имате мисли как да я подобрите, вашата критика ще бъде приета с не по-малка благодарност.

Моля, не забравяйте, че тази статия е обект на авторско право. Препечатването и цитирането са допустими при наличие на валидна връзка към източника и използвания текст не трябва да бъде изкривен или модифициран по никакъв начин.

Камера … Правописен речник-справочник

Fotik, сапунерка, фото пистолет, камера, лейка, вераскоп Речник на руските синоними. фотоапарати; камера (разговорен) Речник на синонимите на руския език. Практическо ръководство. М.: Руски език. З. Е. Александрова. 2011… Речник на синонимите

КАМЕРА- оптичен уред за фотография. Въпреки голямото разнообразие от дизайни на камери, основният им дизайн е един и същ. Камерата е светлоустойчива, в предната стена на която има обектив,... ... Кратка енциклопедия на домакинството

камера- КАМЕРА, апарат, камера, разг. камера... Речник-тезаурус на синонимите на руската реч

Същото като фотоапарат... Голям енциклопедичен речник

камера- Устройство за получаване на реално изображение на обект върху снимков материал при заснемане. Забележка Когато се проектира, времевата последователност на отделните изображения не създава впечатление за естествено движение. [ГОСТ 25205... ... Ръководство за технически преводач

камера- фотографска апаратура... Речник на абревиатурите и съкращенията

А; м. Фотографски апарат. Вземете f. на екскурзия. Кореспонденти с камери. Щракнете върху камерата (разговорно; правете снимки). * * * фотоапаратът е същото като фотографски апарат. * * * КАМЕРА КАМЕРА, същото като... ... енциклопедичен речник

камера- ФОТОКАМЕРА, a, m Устройство, предназначено за първичен запис на видимо изображение на обект върху фоточувствителни материали. Фотоапаратът Polaroid, който ви позволява да правите готови снимки за 60 секунди, е изобретен през 1948 г. Обяснителен речник на руски съществителни

камера- fotoaparatas statusas T sritis fizika atitikmenys: англ. камера; фотографска камера вок. Фотоапарат, m; photographische Kamera, f; photographischer Apparat, м рус. камера, м пранц. appareil photographique, m … Fizikos terminų žodynas

Книги

• Камера, Александър Левин, Елизавета отгледа сина си Леня сама. Бащата на детето, Аркадий, я изостави почти веднага след раждането на сина си, като каза, че е срещнал друга. След известно време Аркадий и новото му семейство се преместват от града,... Категория: