Цифровой фотоаппарат — это… Что такое Цифровой фотоаппарат?

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 15 мая 2011.

Цифровой фотоаппарат — это фотоаппарат, в котором для получения изображения используется массив полупроводниковых светочувствительных элементов, называемый матрицей, на которую изображение фокусируется с помощью системы линз объектива. Полученное изображение, в электронном виде сохраняется в виде файлов в памяти фотоаппарата или дополнительном носителе, вставляемом в фотоаппарат.

Первый цифровой фотоаппарат разработал в 1975 году инженер компании Истмен-Кодак Стивен Сассун (Steven Sasson) 0,1 Мп.

История

Большинство из нас воспринимают цифровой фотоаппарат как нечто само собой разумеющееся. А ведь ещё 15 лет назад такое устройство мог позволить себе только очень состоятельный человек, и было оно скорее признаком роскоши, чем технической необходимостью… Владельцам первых «цифровиков» приходилось нелегко. Нужно было носить с собой пятикилограммовые рюкзаки с аккумуляторами и жестким диском. С тех пор фотокамеры значительно уменьшились в размерах и стали куда более удобными — такими, какими мы их привыкли видеть.

Со времен появления фотоаппарата до выхода в свет его цифрового наследника прошло почти сто лет — именно столько времени потребовалось, чтобы найти способ записи изображений на цифровой носитель. Матрицы фотокамер в том виде, который используется сегодня, появились в конце 60-х годов. Изобретенный Вильямом Бойлем и Джорджем Смитом прибор с зарядовой связью стал первым шагом к современной технике. Однако массовое распространение цифровой фотографии и вытеснение ею пленки началось только в первой половине 2000-х годов.

В 1981 году компания Sony выпустила камеру MAVICA, но первой настоящей цифровой камерой по праву считается Dycam Model 1, известная также под именем Logitech FotoMan FM-1. Отснятые кадры MAVIKA записывала на обычные 3,5-дюймовые дискеты, которые тогда считались едва ли не последним достижением мира техники. Сейчас же найти компьютер, который бы их поддерживал, очень непросто. Единственное, что могло использоваться как в пленочных, так и в цифровых аппаратах — объективы. Принцип их работы при переходе от одного типа хранения информации к другому ничуть не изменился.

Не хватало для создания качественного и простого цифрового фотоаппарата и удобного, ёмкого носителя. Жесткие диски для этих целей не подходили из-за своей ненадежности и больших размеров — ведь предшественники HDD в то время тоже не отличались миниатюрностью. Лишь в 1994 году компания SanDisc создала стандарт CompactFlash, который с некоторыми доработками используется и сегодня. Несмотря на то, что к концу 90-х годов цифровые фотокамеры завоевали сердца большинства покупателей, профессиональные фотографы не стремились переходить на «цифру». Дело в том, что производители до 2001 года сосредотачивались в основном на компактных камерах, не затрагивая профессиональный рынок, для которого требовалось более высокое качество фотоаппаратов. Достигнуть его удалось лишь в 2001 году. Камера Dynax 7 Digital с шестимегапиксельной матрицей, выпущенная компанией Minolta, стала серьёзной заявкой на успех. Она обладала достаточными для опытных фотографов характеристиками и в меру компактными размерами. В этом же году к производству цифровых зеркальных фотокамер присоединились Canon и Nikon, а затем и Pentax. Как видим, на сегодняшний день у каждого крупного производителя фототехники имеется в наличии как минимум несколько зеркалок различных классов (любительские, полу-, профессиональные, полноформатные). Разобраться в этом многообразии зачастую очень непросто. Что же касается компактных камер, они тоже продолжают совершенствоваться — причем не столько по характеристикам матрицы (достигнутого уровня в 10—12 мегапикселей более чем достаточно для фотолюбителя), сколько по удобству использования. Производители оснащают свои устройства дополнительными функциями, превращающими простой фотоаппарат в «разумное» устройство, практически не требующее вмешательства в фотопроцесс со стороны владельца.

[1].

Классификация

Грань между фотоаппаратом и видеокамерой размыта: современная видеоаппаратура, как правило, может делать статичные снимки, а фотоаппараты — записывать видеоряд со звуком и выводить его в телевизионном формате. Здесь приведена примерная классификация устройств, чьё основное назначение — фотосъёмка.

Фотоаппараты с несменными объективами

Компактные цифровые фотоаппараты

«Canon PowerShot A60» — компактный цифровой фотоаппарат с оптическим видоискателем

«Olympus C-900 zoom» — компактный цифровой фотоаппарат без оптического видоискателя

Пренебрежительно именуется «цифромыльница», однако характеристиками отличается от плёночной «мыльницы». Характеризуется малыми размерами и весом; такой фотоаппарат легко носить с собой постоянно. Визирование по ЖК-экрану, это позволяет точно собрать кадр — удобно для «протокольных» снимков, зачастую доработка в графическом редакторе не нужна вообще. Иногда есть оптический видоискатель, синхронизированный с изменением фокусного расстояния объектива (удобно для съёмки людей, подвижных сцен). Малый физический размер матрицы означает низкую чувствительность или высокий уровень шумов. Также этот тип камер обычно отличает отсутствие или недостаточная гибкость ручных настроек экспозиции.

За исключением самых дешёвых моделей, характеризуются немалыми возможностями в макросъёмке. У многих моделей размер объекта съёмки 30 мм и даже меньше.^[2]

Псевдозеркальные цифровые фотоаппараты с несменным объективом

Псевдозеркальный цифровой фотоаппарат «Panasonic FZ-30» с несменным объективом

Псевдозеркальные цифровые фотоаппараты внешним видом напоминают однообъективную зеркальную камеру, а также, помимо цифрового дисплея, оснащены электронным видоискателем. Изображение в видоискателе такого аппарата формируется на отдельном цифровом экране, или на поворачивающемся основном экране. Как правило, имеют резьбу на объективе для присоединения насадок и светофильтров (пример — Konica Minolta серия моделей Z).

Кратность трансфокатора 6^× и выше. Довольно высокое качество съёмки, благодаря неплохой диафрагме на «дальнем» конце (например, f/3,5 у Canon PowerShot S3 IS) и стабилизированному объективу. Размеры матрицы варьируются от 1/2,5 видиконных дюймов до Микро 4:3. Портретными возможностями псевдозеркальный цифровой фотоаппарат, даже с маленькой матрицей, не уступает компактным, в первую очередь из-за качественного объектива. Благодаря огромному количеству кнопок по всему корпусу, фотограф может быстро переключить фотоаппарат в нужный режим.

Недостатками большинства ультразумов являются скромные возможности в макросъёмке и высокое фокусное расстояние на «ближнем» конце (например, 36 мм в пересчёте на плёнку у того же «Canon S3 IS»). Современные (начало 2012) ультразумы в широкоугольной съёмке имеют сильную дисторсию, которая корректируется программно. На «дальнем» конце светосила, как правило, невысока. Да и любой фотоаппарат со сменным объективом превзойдёт ультразум по качеству изображения, в первую очередь за счёт большой матрицы.

Полузеркальный цифровой фотоаппарат «Olympus E-10»

«Полузеркальные» фотоаппараты

«Полузеркалка» — жаргонный термин, описывающий класс аппаратов, в которых имеется наводка по фокусировочному экрану через съёмочный объектив, однако нет подъемного зеркала. В таких аппаратах оптическая схема содержит светоделительную призму, которая направляет от 10 до 50 % светового потока на фокусировочный экран, а остальное передается на матрицу. Как правило, нет возможности менять объектив.

Примеры: «Olympus E-10», «Olympus E-20».

Компактные цифровые фотоаппараты с несменным объективом с постоянным фокусным расстоянием

В основном выполнены в стиле «ретро», имеют матрицу больших размеров, многие снабжены оптическим видоискателем, обладают высокими техническими характеристиками беззеркальных фотоаппаратов. Отличаются высокой ценой.

Примеры: «Fujifilm FinePix X100», «Sigma DP1», «Digital Classic Camera Leica M3»

Сверхкомпактные цифровые фотоаппараты

«Canon Digital Ixus 430»

За компактность приходится платить крошечной матрицей (обычно 1/2,5 видиконных дюймов). Чтобы получить приемлемое качество снимков, ставят агрессивное шумоподавление. Также урезают кратность трансфокатора (обычно 3^× или 4^×), фокусное расстояние на «коротком конце», штативное гнездо, ёмкость аккумулятора. Страдают и возможности макросъёмки. Как правило, нет оптического видоискателя.

Примеры: «Canon Digital IXUS», «Olympus µ»

Фотоаппараты, встроенные в другие устройства

Удобны тем, что устройство всегда с собой. Миниатюрны, как правило, нет механики объектива и собственных органов управления. Служат большей частью для «протокольных» снимков и пересъёмки информации.

Примеры: цифровые фотокамеры камерафонов, интернет-планшетов, автомобильных видеорегистраторов.

Фотоаппараты со сменными объективами

Цифровой однообъективный зеркальный фотоаппарат

Основной инструмент профессионального фотографа — и многих фотолюбителей. Матрица, как правило, «полукадровая» (примерно в 1,5 раза меньше плёночного кадра, по площади — в 2—3 раза). Впрочем, существуют модели с полнокадровой (24×36 мм) и даже среднеформатной матрицей.

На фокусировочном экране располагается так называемый «фазовый автофокус», быстрый и точный. Оптический видоискатель позволяет уловить эмоции объекта съёмки и нажать на кнопку в нужный момент. К тому же этот видоискатель работает через объектив, так что легко контролировать глубину резкости, применять поляризационные и градиентные фильтры. Сменная оптика позволяет приспособить такой фотоаппарат к любому жанру съёмки. Из недостатков — высокая цена, громкий спуск и большие габариты. Затруднена съёмка из нестандартных ракурсов (поэтому фотохудожников часто видят в самых экзотических позах). Видоискатель покрывает не весь кадр (около 85 % в камерах нижнего уровня), поэтому после съёмки практически обязательна доработка фотографий в графическом редакторе. При нажатии на спуск изображение пропадает, поэтому к фотографированию с проводкой надо приспособиться.

Примеры: «Canon EOS-1Ds Mark III», «Nikon D200».

Цифровые дальномерные фотоаппараты

Немногочисленная группа цифровых фотоаппаратов, имеющих, кроме ЖК-дисплея, оптический видоискатель, совмещённый с дальномером. На 2012 год цифровые дальномерные фотоаппараты представлены тремя моделями: «Epson R-D1», «Leica M8» и «Leica M9». Крепление объективов — байонет Leica M. Отличаются высокой ценой, сочетают высокое качество изображения с непревзойдённой оперативностью съёмки (важно для уличной и репортажной фотографии).

Цифровые беззеркальные фотоаппараты

Отсутствие зеркального видоискателя с пентапризмой позволило значительно уменьшить рабочий отрезок камеры и её размеры. Функции TTL-экспонометра и датчика автофокуса переданы светочувствительной матрице. Беззеркальные фотоаппараты получили распространение в конце 2000-х годов, с распространением уменьшенных байонетов наподобие «Микро 4:3».

В свою очередь, беззеркальные цифровые фотоаппараты со сменными объективами делятся на камеры только с ЖК-дисплеем и на псевдозеркальные (с электронным видоискателем). Конструкция некоторых камер позволяет использовать внешний съёмный электронный видоискатель («Olympus PEN E-P2»).

Автофокус медленный контрастный, свойственный «мыльницам». Затруднена ручная фокусировка. Объектив не убирается в корпус, так что габаритов «мыльницы» удаётся добиться лишь с фикс-объективами. Но в целом большая матрица даёт приличное качество изображения. Иногда в погоне за компактностью основного блока производители уменьшают ёмкость аккумулятора до неприемлемых величин.

Примеры: Fujifilm X-Pro1, Sony Alpha NEX-5, Pentax Q, Pentax K-01.

В 2011 году появились первые беззеркальные фотоаппараты, оснащённые матрицей, у которой часть пикселей выделено для автофокусировки методом измерения разности фаз, что существенно увеличило скорость автофокусировки. К таким моделям относятся Nikon 1 V1, Nikon 1 J1, Canon EOS M.

Устройство цифрового фотоаппарата

Светочувствительная матрица

Практически все цифровые фотоаппараты используют флэш-память, но есть также фотоаппараты, где используются оптические диски или дискеты в качестве носителя информации.

Ряд фотоаппаратов имеют небольшой объем встроенной флеш-памяти, которой хватает для 2-30 снимков. Самые распространенные на сегодняшний день (2008) форматы:

Устаревшие носители информации:

Объём флеш-карт варьируется в (на середину 2008 г) от 512 МБ до 64 ГБ.

Миниатюрная цифровая камера «SiPix» рядом со спичечным коробком

Термин «полупрофессиональный цифровой фотоаппарат» («просьюмер» или «просьюмерка» — калька с англ. prosumer от англ. professional и англ. consumer) обычно употребляется по отношению к псевдозеркальным аппаратам, полузеркалкам и ультразумам, но не является содержательным с технической и потребительской точки зрения.

Термином «профессиональные» обычно называют однообъективные зеркальные или дальномерные фотоаппараты с кроп-фактором не более K_f=1,6 и обладающим рядом других отличительных особенностей.

Термин «Камера начального уровня» употребляется по отношению к относительно дешёвым моделям какой-либо серии фотоаппаратов, в какой-либо степени урезанным в функциях.

Термин «ультразум», как правило, означает «мыльницу» с высокократным зум-объективом. Однако с течением времени кратность объектива, с которой начинается «ультра-», меняется. Так, например, называли 8^× зумы при сравнении с 6^×.

Вообще, многие пользователи не догадываются, что такое «Зум», считая «чем больше — тем лучше», а между тем это — всего лишь отношение максимального к минимальному фокусных расстояний объектива. И сравнивать фотоаппараты нужно как раз по фокусному расстоянию, от которого зависит «угол обзора» — то есть что войдёт в кадр.

Цифровой зум, Цифровое увеличение, Апсемплинг (англ. Upsampling — буквально, повышение детализации) — функция многих цифровых аппаратов, при использовании которой выбирается центральная часть снимка и увеличивается до размеров стандартного в данном аппарате кадра. Реальное число деталей при этом не увеличивается, и практический смысл в этой функции отсутствует. Однако, величина «цифрового зума» используется, особенно будучи перемноженной с величиной оптического зума (при этом возникают такие крупные значения зума, как 400^× или 500^×), как важный для покупателя параметр «крутости» камеры. Опытный фотограф использует программы редактирования изображений для получения аналогичного результата, но с гораздо более контролируемым качеством.

Однако «цифровой зум» оказывается полезен при видеосъёмке, если требуется высокая оперативность получения результата и нет времени на обработку изображения.

Мегапиксель — в мегапикселях измеряется одна из важных характеристик цифрового фотоаппарата — разрешение матрицы. Маркетинг, однако, преувеличивает его значение, и «прогресс» в области цифровых фотоаппаратов в сознании покупателя связан с ростом числа мегапикселей.

Примечания

См. также

Ссылки

Цифровой фотоаппарат — это… Что такое Цифровой фотоаппарат?

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 15 мая 2011.

Цифровой фотоаппарат — это фотоаппарат, в котором для получения изображения используется массив полупроводниковых светочувствительных элементов, называемый матрицей, на которую изображение фокусируется с помощью системы линз объектива. Полученное изображение, в электронном виде сохраняется в виде файлов в памяти фотоаппарата или дополнительном носителе, вставляемом в фотоаппарат.

Первый цифровой фотоаппарат разработал в 1975 году инженер компании Истмен-Кодак Стивен Сассун (Steven Sasson) 0,1 Мп.

История

Большинство из нас воспринимают цифровой фотоаппарат как нечто само собой разумеющееся. А ведь ещё 15 лет назад такое устройство мог позволить себе только очень состоятельный человек, и было оно скорее признаком роскоши, чем технической необходимостью… Владельцам первых «цифровиков» приходилось нелегко. Нужно было носить с собой пятикилограммовые рюкзаки с аккумуляторами и жестким диском. С тех пор фотокамеры значительно уменьшились в размерах и стали куда более удобными — такими, какими мы их привыкли видеть.

Со времен появления фотоаппарата до выхода в свет его цифрового наследника прошло почти сто лет — именно столько времени потребовалось, чтобы найти способ записи изображений на цифровой носитель. Матрицы фотокамер в том виде, который используется сегодня, появились в конце 60-х годов. Изобретенный Вильямом Бойлем и Джорджем Смитом прибор с зарядовой связью стал первым шагом к современной технике. Однако массовое распространение цифровой фотографии и вытеснение ею пленки началось только в первой половине 2000-х годов.

В 1981 году компания Sony выпустила камеру MAVICA, но первой настоящей цифровой камерой по праву считается Dycam Model 1, известная также под именем Logitech FotoMan FM-1. Отснятые кадры MAVIKA записывала на обычные 3,5-дюймовые дискеты, которые тогда считались едва ли не последним достижением мира техники. Сейчас же найти компьютер, который бы их поддерживал, очень непросто. Единственное, что могло использоваться как в пленочных, так и в цифровых аппаратах — объективы. Принцип их работы при переходе от одного типа хранения информации к другому ничуть не изменился.

Не хватало для создания качественного и простого цифрового фотоаппарата и удобного, ёмкого носителя. Жесткие диски для этих целей не подходили из-за своей ненадежности и больших размеров — ведь предшественники HDD в то время тоже не отличались миниатюрностью. Лишь в 1994 году компания SanDisc создала стандарт CompactFlash, который с некоторыми доработками используется и сегодня. Несмотря на то, что к концу 90-х годов цифровые фотокамеры завоевали сердца большинства покупателей, профессиональные фотографы не стремились переходить на «цифру». Дело в том, что производители до 2001 года сосредотачивались в основном на компактных камерах, не затрагивая профессиональный рынок, для которого требовалось более высокое качество фотоаппаратов. Достигнуть его удалось лишь в 2001 году. Камера Dynax 7 Digital с шестимегапиксельной матрицей, выпущенная компанией Minolta, стала серьёзной заявкой на успех. Она обладала достаточными для опытных фотографов характеристиками и в меру компактными размерами. В этом же году к производству цифровых зеркальных фотокамер присоединились Canon и Nikon, а затем и Pentax. Как видим, на сегодняшний день у каждого крупного производителя фототехники имеется в наличии как минимум несколько зеркалок различных классов (любительские, полу-, профессиональные, полноформатные). Разобраться в этом многообразии зачастую очень непросто. Что же касается компактных камер, они тоже продолжают совершенствоваться — причем не столько по характеристикам матрицы (достигнутого уровня в 10—12 мегапикселей более чем достаточно для фотолюбителя), сколько по удобству использования. Производители оснащают свои устройства дополнительными функциями, превращающими простой фотоаппарат в «разумное» устройство, практически не требующее вмешательства в фотопроцесс со стороны владельца.^[1].

Классификация

Грань между фотоаппаратом и видеокамерой размыта: современная видеоаппаратура, как правило, может делать статичные снимки, а фотоаппараты — записывать видеоряд со звуком и выводить его в телевизионном формате. Здесь приведена примерная классификация устройств, чьё основное назначение — фотосъёмка.

Фотоаппараты с несменными объективами

Компактные цифровые фотоаппараты

«Canon PowerShot A60» — компактный цифровой фотоаппарат с оптическим видоискателем

«Olympus C-900 zoom» — компактный цифровой фотоаппарат без оптического видоискателя

Пренебрежительно именуется «цифромыльница», однако характеристиками отличается от плёночной «мыльницы». Характеризуется малыми размерами и весом; такой фотоаппарат легко носить с собой постоянно. Визирование по ЖК-экрану, это позволяет точно собрать кадр — удобно для «протокольных» снимков, зачастую доработка в графическом редакторе не нужна вообще. Иногда есть оптический видоискатель, синхронизированный с изменением фокусного расстояния объектива (удобно для съёмки людей, подвижных сцен). Малый физический размер матрицы означает низкую чувствительность или высокий уровень шумов. Также этот тип камер обычно отличает отсутствие или недостаточная гибкость ручных настроек экспозиции.

За исключением самых дешёвых моделей, характеризуются немалыми возможностями в макросъёмке. У многих моделей размер объекта съёмки 30 мм и даже меньше.^[2]

Псевдозеркальные цифровые фотоаппараты с несменным объективом

Псевдозеркальный цифровой фотоаппарат «Panasonic FZ-30» с несменным объективом

Псевдозеркальные цифровые фотоаппараты внешним видом напоминают однообъективную зеркальную камеру, а также, помимо цифрового дисплея, оснащены электронным видоискателем. Изображение в видоискателе такого аппарата формируется на отдельном цифровом экране, или на поворачивающемся основном экране. Как правило, имеют резьбу на объективе для присоединения насадок и светофильтров (пример — Konica Minolta серия моделей Z).

Кратность трансфокатора 6^× и выше. Довольно высокое качество съёмки, благодаря неплохой диафрагме на «дальнем» конце (например, f/3,5 у Canon PowerShot S3 IS) и стабилизированному объективу. Размеры матрицы варьируются от 1/2,5 видиконных дюймов до Микро 4:3. Портретными возможностями псевдозеркальный цифровой фотоаппарат, даже с маленькой матрицей, не уступает компактным, в первую очередь из-за качественного объектива. Благодаря огромному количеству кнопок по всему корпусу, фотограф может быстро переключить фотоаппарат в нужный режим.

Недостатками большинства ультразумов являются скромные возможности в макросъёмке и высокое фокусное расстояние на «ближнем» конце (например, 36 мм в пересчёте на плёнку у того же «Canon S3 IS»). Современные (начало 2012) ультразумы в широкоугольной съёмке имеют сильную дисторсию, которая корректируется программно. На «дальнем» конце светосила, как правило, невысока. Да и любой фотоаппарат со сменным объективом превзойдёт ультразум по качеству изображения, в первую очередь за счёт большой матрицы.

Полузеркальный цифровой фотоаппарат «Olympus E-10»

«Полузеркальные» фотоаппараты

«Полузеркалка» — жаргонный термин, описывающий класс аппаратов, в которых имеется наводка по фокусировочному экрану через съёмочный объектив, однако нет подъемного зеркала. В таких аппаратах оптическая схема содержит светоделительную призму, которая направляет от 10 до 50 % светового потока на фокусировочный экран, а остальное передается на матрицу. Как правило, нет возможности менять объектив.

Примеры: «Olympus E-10», «Olympus E-20».

Компактные цифровые фотоаппараты с несменным объективом с постоянным фокусным расстоянием

В основном выполнены в стиле «ретро», имеют матрицу больших размеров, многие снабжены оптическим видоискателем, обладают высокими техническими характеристиками беззеркальных фотоаппаратов. Отличаются высокой ценой.

Примеры: «Fujifilm FinePix X100», «Sigma DP1», «Digital Classic Camera Leica M3»

Сверхкомпактные цифровые фотоаппараты

«Canon Digital Ixus 430»

За компактность приходится платить крошечной матрицей (обычно 1/2,5 видиконных дюймов). Чтобы получить приемлемое качество снимков, ставят агрессивное шумоподавление. Также урезают кратность трансфокатора (обычно 3^× или 4^×), фокусное расстояние на «коротком конце», штативное гнездо, ёмкость аккумулятора. Страдают и возможности макросъёмки. Как правило, нет оптического видоискателя.

Примеры: «Canon Digital IXUS», «Olympus µ»

Фотоаппараты, встроенные в другие устройства

Удобны тем, что устройство всегда с собой. Миниатюрны, как правило, нет механики объектива и собственных органов управления. Служат большей частью для «протокольных» снимков и пересъёмки информации.

Примеры: цифровые фотокамеры камерафонов, интернет-планшетов, автомобильных видеорегистраторов.

Фотоаппараты со сменными объективами

Цифровой однообъективный зеркальный фотоаппарат

Основной инструмент профессионального фотографа — и многих фотолюбителей. Матрица, как правило, «полукадровая» (примерно в 1,5 раза меньше плёночного кадра, по площади — в 2—3 раза). Впрочем, существуют модели с полнокадровой (24×36 мм) и даже среднеформатной матрицей.

На фокусировочном экране располагается так называемый «фазовый автофокус», быстрый и точный. Оптический видоискатель позволяет уловить эмоции объекта съёмки и нажать на кнопку в нужный момент. К тому же этот видоискатель работает через объектив, так что легко контролировать глубину резкости, применять поляризационные и градиентные фильтры. Сменная оптика позволяет приспособить такой фотоаппарат к любому жанру съёмки. Из недостатков — высокая цена, громкий спуск и большие габариты. Затруднена съёмка из нестандартных ракурсов (поэтому фотохудожников часто видят в самых экзотических позах). Видоискатель покрывает не весь кадр (около 85 % в камерах нижнего уровня), поэтому после съёмки практически обязательна доработка фотографий в графическом редакторе. При нажатии на спуск изображение пропадает, поэтому к фотографированию с проводкой надо приспособиться.

Примеры: «Canon EOS-1Ds Mark III», «Nikon D200».

Цифровые дальномерные фотоаппараты

Немногочисленная группа цифровых фотоаппаратов, имеющих, кроме ЖК-дисплея, оптический видоискатель, совмещённый с дальномером. На 2012 год цифровые дальномерные фотоаппараты представлены тремя моделями: «Epson R-D1», «Leica M8» и «Leica M9». Крепление объективов — байонет Leica M. Отличаются высокой ценой, сочетают высокое качество изображения с непревзойдённой оперативностью съёмки (важно для уличной и репортажной фотографии).

Цифровые беззеркальные фотоаппараты

Отсутствие зеркального видоискателя с пентапризмой позволило значительно уменьшить рабочий отрезок камеры и её размеры. Функции TTL-экспонометра и датчика автофокуса переданы светочувствительной матрице. Беззеркальные фотоаппараты получили распространение в конце 2000-х годов, с распространением уменьшенных байонетов наподобие «Микро 4:3».

В свою очередь, беззеркальные цифровые фотоаппараты со сменными объективами делятся на камеры только с ЖК-дисплеем и на псевдозеркальные (с электронным видоискателем). Конструкция некоторых камер позволяет использовать внешний съёмный электронный видоискатель («Olympus PEN E-P2»).

Автофокус медленный контрастный, свойственный «мыльницам». Затруднена ручная фокусировка. Объектив не убирается в корпус, так что габаритов «мыльницы» удаётся добиться лишь с фикс-объективами. Но в целом большая матрица даёт приличное качество изображения. Иногда в погоне за компактностью основного блока производители уменьшают ёмкость аккумулятора до неприемлемых величин.

Примеры: Fujifilm X-Pro1, Sony Alpha NEX-5, Pentax Q, Pentax K-01.

В 2011 году появились первые беззеркальные фотоаппараты, оснащённые матрицей, у которой часть пикселей выделено для автофокусировки методом измерения разности фаз, что существенно увеличило скорость автофокусировки. К таким моделям относятся Nikon 1 V1, Nikon 1 J1, Canon EOS M.

Устройство цифрового фотоаппарата

Светочувствительная матрица

Практически все цифровые фотоаппараты используют флэш-память, но есть также фотоаппараты, где используются оптические диски или дискеты в качестве носителя информации.

Ряд фотоаппаратов имеют небольшой объем встроенной флеш-памяти, которой хватает для 2-30 снимков. Самые распространенные на сегодняшний день (2008) форматы:

Устаревшие носители информации:

Объём флеш-карт варьируется в (на середину 2008 г) от 512 МБ до 64 ГБ.

Миниатюрная цифровая камера «SiPix» рядом со спичечным коробком

Термин «полупрофессиональный цифровой фотоаппарат» («просьюмер» или «просьюмерка» — калька с англ. prosumer от англ. professional и англ. consumer) обычно употребляется по отношению к псевдозеркальным аппаратам, полузеркалкам и ультразумам, но не является содержательным с технической и потребительской точки зрения.

Термином «профессиональные» обычно называют однообъективные зеркальные или дальномерные фотоаппараты с кроп-фактором не более K_f=1,6 и обладающим рядом других отличительных особенностей.

Термин «Камера начального уровня» употребляется по отношению к относительно дешёвым моделям какой-либо серии фотоаппаратов, в какой-либо степени урезанным в функциях.

Термин «ультразум», как правило, означает «мыльницу» с высокократным зум-объективом. Однако с течением времени кратность объектива, с которой начинается «ультра-», меняется. Так, например, называли 8^× зумы при сравнении с 6^×.

Вообще, многие пользователи не догадываются, что такое «Зум», считая «чем больше — тем лучше», а между тем это — всего лишь отношение максимального к минимальному фокусных расстояний объектива. И сравнивать фотоаппараты нужно как раз по фокусному расстоянию, от которого зависит «угол обзора» — то есть что войдёт в кадр.

Цифровой зум, Цифровое увеличение, Апсемплинг (англ. Upsampling — буквально, повышение детализации) — функция многих цифровых аппаратов, при использовании которой выбирается центральная часть снимка и увеличивается до размеров стандартного в данном аппарате кадра. Реальное число деталей при этом не увеличивается, и практический смысл в этой функции отсутствует. Однако, величина «цифрового зума» используется, особенно будучи перемноженной с величиной оптического зума (при этом возникают такие крупные значения зума, как 400^× или 500^×), как важный для покупателя параметр «крутости» камеры. Опытный фотограф использует программы редактирования изображений для получения аналогичного результата, но с гораздо более контролируемым качеством.

Однако «цифровой зум» оказывается полезен при видеосъёмке, если требуется высокая оперативность получения результата и нет времени на обработку изображения.

Мегапиксель — в мегапикселях измеряется одна из важных характеристик цифрового фотоаппарата — разрешение матрицы. Маркетинг, однако, преувеличивает его значение, и «прогресс» в области цифровых фотоаппаратов в сознании покупателя связан с ростом числа мегапикселей.

Примечания

См. также

Ссылки

Цифровой фотоаппарат — это… Что такое Цифровой фотоаппарат?

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 15 мая 2011.

Цифровой фотоаппарат — это фотоаппарат, в котором для получения изображения используется массив полупроводниковых светочувствительных элементов, называемый матрицей, на которую изображение фокусируется с помощью системы линз объектива. Полученное изображение, в электронном виде сохраняется в виде файлов в памяти фотоаппарата или дополнительном носителе, вставляемом в фотоаппарат.

Первый цифровой фотоаппарат разработал в 1975 году инженер компании Истмен-Кодак Стивен Сассун (Steven Sasson) 0,1 Мп.

История

Большинство из нас воспринимают цифровой фотоаппарат как нечто само собой разумеющееся. А ведь ещё 15 лет назад такое устройство мог позволить себе только очень состоятельный человек, и было оно скорее признаком роскоши, чем технической необходимостью… Владельцам первых «цифровиков» приходилось нелегко. Нужно было носить с собой пятикилограммовые рюкзаки с аккумуляторами и жестким диском. С тех пор фотокамеры значительно уменьшились в размерах и стали куда более удобными — такими, какими мы их привыкли видеть.

Со времен появления фотоаппарата до выхода в свет его цифрового наследника прошло почти сто лет — именно столько времени потребовалось, чтобы найти способ записи изображений на цифровой носитель. Матрицы фотокамер в том виде, который используется сегодня, появились в конце 60-х годов. Изобретенный Вильямом Бойлем и Джорджем Смитом прибор с зарядовой связью стал первым шагом к современной технике. Однако массовое распространение цифровой фотографии и вытеснение ею пленки началось только в первой половине 2000-х годов.

В 1981 году компания Sony выпустила камеру MAVICA, но первой настоящей цифровой камерой по праву считается Dycam Model 1, известная также под именем Logitech FotoMan FM-1. Отснятые кадры MAVIKA записывала на обычные 3,5-дюймовые дискеты, которые тогда считались едва ли не последним достижением мира техники. Сейчас же найти компьютер, который бы их поддерживал, очень непросто. Единственное, что могло использоваться как в пленочных, так и в цифровых аппаратах — объективы. Принцип их работы при переходе от одного типа хранения информации к другому ничуть не изменился.

Не хватало для создания качественного и простого цифрового фотоаппарата и удобного, ёмкого носителя. Жесткие диски для этих целей не подходили из-за своей ненадежности и больших размеров — ведь предшественники HDD в то время тоже не отличались миниатюрностью. Лишь в 1994 году компания SanDisc создала стандарт CompactFlash, который с некоторыми доработками используется и сегодня. Несмотря на то, что к концу 90-х годов цифровые фотокамеры завоевали сердца большинства покупателей, профессиональные фотографы не стремились переходить на «цифру». Дело в том, что производители до 2001 года сосредотачивались в основном на компактных камерах, не затрагивая профессиональный рынок, для которого требовалось более высокое качество фотоаппаратов. Достигнуть его удалось лишь в 2001 году. Камера Dynax 7 Digital с шестимегапиксельной матрицей, выпущенная компанией Minolta, стала серьёзной заявкой на успех. Она обладала достаточными для опытных фотографов характеристиками и в меру компактными размерами. В этом же году к производству цифровых зеркальных фотокамер присоединились Canon и Nikon, а затем и Pentax. Как видим, на сегодняшний день у каждого крупного производителя фототехники имеется в наличии как минимум несколько зеркалок различных классов (любительские, полу-, профессиональные, полноформатные). Разобраться в этом многообразии зачастую очень непросто. Что же касается компактных камер, они тоже продолжают совершенствоваться — причем не столько по характеристикам матрицы (достигнутого уровня в 10—12 мегапикселей более чем достаточно для фотолюбителя), сколько по удобству использования. Производители оснащают свои устройства дополнительными функциями, превращающими простой фотоаппарат в «разумное» устройство, практически не требующее вмешательства в фотопроцесс со стороны владельца.^[1].

Классификация

Грань между фотоаппаратом и видеокамерой размыта: современная видеоаппаратура, как правило, может делать статичные снимки, а фотоаппараты — записывать видеоряд со звуком и выводить его в телевизионном формате. Здесь приведена примерная классификация устройств, чьё основное назначение — фотосъёмка.

Фотоаппараты с несменными объективами

Компактные цифровые фотоаппараты

«Canon PowerShot A60» — компактный цифровой фотоаппарат с оптическим видоискателем

«Olympus C-900 zoom» — компактный цифровой фотоаппарат без оптического видоискателя

Пренебрежительно именуется «цифромыльница», однако характеристиками отличается от плёночной «мыльницы». Характеризуется малыми размерами и весом; такой фотоаппарат легко носить с собой постоянно. Визирование по ЖК-экрану, это позволяет точно собрать кадр — удобно для «протокольных» снимков, зачастую доработка в графическом редакторе не нужна вообще. Иногда есть оптический видоискатель, синхронизированный с изменением фокусного расстояния объектива (удобно для съёмки людей, подвижных сцен). Малый физический размер матрицы означает низкую чувствительность или высокий уровень шумов. Также этот тип камер обычно отличает отсутствие или недостаточная гибкость ручных настроек экспозиции.

За исключением самых дешёвых моделей, характеризуются немалыми возможностями в макросъёмке. У многих моделей размер объекта съёмки 30 мм и даже меньше.^[2]

Псевдозеркальные цифровые фотоаппараты с несменным объективом

Псевдозеркальный цифровой фотоаппарат «Panasonic FZ-30» с несменным объективом

Псевдозеркальные цифровые фотоаппараты внешним видом напоминают однообъективную зеркальную камеру, а также, помимо цифрового дисплея, оснащены электронным видоискателем. Изображение в видоискателе такого аппарата формируется на отдельном цифровом экране, или на поворачивающемся основном экране. Как правило, имеют резьбу на объективе для присоединения насадок и светофильтров (пример — Konica Minolta серия моделей Z).

Кратность трансфокатора 6^× и выше. Довольно высокое качество съёмки, благодаря неплохой диафрагме на «дальнем» конце (например, f/3,5 у Canon PowerShot S3 IS) и стабилизированному объективу. Размеры матрицы варьируются от 1/2,5 видиконных дюймов до Микро 4:3. Портретными возможностями псевдозеркальный цифровой фотоаппарат, даже с маленькой матрицей, не уступает компактным, в первую очередь из-за качественного объектива. Благодаря огромному количеству кнопок по всему корпусу, фотограф может быстро переключить фотоаппарат в нужный режим.

Недостатками большинства ультразумов являются скромные возможности в макросъёмке и высокое фокусное расстояние на «ближнем» конце (например, 36 мм в пересчёте на плёнку у того же «Canon S3 IS»). Современные (начало 2012) ультразумы в широкоугольной съёмке имеют сильную дисторсию, которая корректируется программно. На «дальнем» конце светосила, как правило, невысока. Да и любой фотоаппарат со сменным объективом превзойдёт ультразум по качеству изображения, в первую очередь за счёт большой матрицы.

Полузеркальный цифровой фотоаппарат «Olympus E-10»

«Полузеркальные» фотоаппараты

«Полузеркалка» — жаргонный термин, описывающий класс аппаратов, в которых имеется наводка по фокусировочному экрану через съёмочный объектив, однако нет подъемного зеркала. В таких аппаратах оптическая схема содержит светоделительную призму, которая направляет от 10 до 50 % светового потока на фокусировочный экран, а остальное передается на матрицу. Как правило, нет возможности менять объектив.

Примеры: «Olympus E-10», «Olympus E-20».

Компактные цифровые фотоаппараты с несменным объективом с постоянным фокусным расстоянием

В основном выполнены в стиле «ретро», имеют матрицу больших размеров, многие снабжены оптическим видоискателем, обладают высокими техническими характеристиками беззеркальных фотоаппаратов. Отличаются высокой ценой.

Примеры: «Fujifilm FinePix X100», «Sigma DP1», «Digital Classic Camera Leica M3»

Сверхкомпактные цифровые фотоаппараты

«Canon Digital Ixus 430»

За компактность приходится платить крошечной матрицей (обычно 1/2,5 видиконных дюймов). Чтобы получить приемлемое качество снимков, ставят агрессивное шумоподавление. Также урезают кратность трансфокатора (обычно 3^× или 4^×), фокусное расстояние на «коротком конце», штативное гнездо, ёмкость аккумулятора. Страдают и возможности макросъёмки. Как правило, нет оптического видоискателя.

Примеры: «Canon Digital IXUS», «Olympus µ»

Фотоаппараты, встроенные в другие устройства

Удобны тем, что устройство всегда с собой. Миниатюрны, как правило, нет механики объектива и собственных органов управления. Служат большей частью для «протокольных» снимков и пересъёмки информации.

Примеры: цифровые фотокамеры камерафонов, интернет-планшетов, автомобильных видеорегистраторов.

Фотоаппараты со сменными объективами

Цифровой однообъективный зеркальный фотоаппарат

Основной инструмент профессионального фотографа — и многих фотолюбителей. Матрица, как правило, «полукадровая» (примерно в 1,5 раза меньше плёночного кадра, по площади — в 2—3 раза). Впрочем, существуют модели с полнокадровой (24×36 мм) и даже среднеформатной матрицей.

На фокусировочном экране располагается так называемый «фазовый автофокус», быстрый и точный. Оптический видоискатель позволяет уловить эмоции объекта съёмки и нажать на кнопку в нужный момент. К тому же этот видоискатель работает через объектив, так что легко контролировать глубину резкости, применять поляризационные и градиентные фильтры. Сменная оптика позволяет приспособить такой фотоаппарат к любому жанру съёмки. Из недостатков — высокая цена, громкий спуск и большие габариты. Затруднена съёмка из нестандартных ракурсов (поэтому фотохудожников часто видят в самых экзотических позах). Видоискатель покрывает не весь кадр (около 85 % в камерах нижнего уровня), поэтому после съёмки практически обязательна доработка фотографий в графическом редакторе. При нажатии на спуск изображение пропадает, поэтому к фотографированию с проводкой надо приспособиться.

Примеры: «Canon EOS-1Ds Mark III», «Nikon D200».

Цифровые дальномерные фотоаппараты

Немногочисленная группа цифровых фотоаппаратов, имеющих, кроме ЖК-дисплея, оптический видоискатель, совмещённый с дальномером. На 2012 год цифровые дальномерные фотоаппараты представлены тремя моделями: «Epson R-D1», «Leica M8» и «Leica M9». Крепление объективов — байонет Leica M. Отличаются высокой ценой, сочетают высокое качество изображения с непревзойдённой оперативностью съёмки (важно для уличной и репортажной фотографии).

Цифровые беззеркальные фотоаппараты

Отсутствие зеркального видоискателя с пентапризмой позволило значительно уменьшить рабочий отрезок камеры и её размеры. Функции TTL-экспонометра и датчика автофокуса переданы светочувствительной матрице. Беззеркальные фотоаппараты получили распространение в конце 2000-х годов, с распространением уменьшенных байонетов наподобие «Микро 4:3».

В свою очередь, беззеркальные цифровые фотоаппараты со сменными объективами делятся на камеры только с ЖК-дисплеем и на псевдозеркальные (с электронным видоискателем). Конструкция некоторых камер позволяет использовать внешний съёмный электронный видоискатель («Olympus PEN E-P2»).

Автофокус медленный контрастный, свойственный «мыльницам». Затруднена ручная фокусировка. Объектив не убирается в корпус, так что габаритов «мыльницы» удаётся добиться лишь с фикс-объективами. Но в целом большая матрица даёт приличное качество изображения. Иногда в погоне за компактностью основного блока производители уменьшают ёмкость аккумулятора до неприемлемых величин.

Примеры: Fujifilm X-Pro1, Sony Alpha NEX-5, Pentax Q, Pentax K-01.

В 2011 году появились первые беззеркальные фотоаппараты, оснащённые матрицей, у которой часть пикселей выделено для автофокусировки методом измерения разности фаз, что существенно увеличило скорость автофокусировки. К таким моделям относятся Nikon 1 V1, Nikon 1 J1, Canon EOS M.

Устройство цифрового фотоаппарата

Светочувствительная матрица

Практически все цифровые фотоаппараты используют флэш-память, но есть также фотоаппараты, где используются оптические диски или дискеты в качестве носителя информации.

Ряд фотоаппаратов имеют небольшой объем встроенной флеш-памяти, которой хватает для 2-30 снимков. Самые распространенные на сегодняшний день (2008) форматы:

Устаревшие носители информации:

Объём флеш-карт варьируется в (на середину 2008 г) от 512 МБ до 64 ГБ.

Миниатюрная цифровая камера «SiPix» рядом со спичечным коробком

Термин «полупрофессиональный цифровой фотоаппарат» («просьюмер» или «просьюмерка» — калька с англ. prosumer от англ. professional и англ. consumer) обычно употребляется по отношению к псевдозеркальным аппаратам, полузеркалкам и ультразумам, но не является содержательным с технической и потребительской точки зрения.

Термином «профессиональные» обычно называют однообъективные зеркальные или дальномерные фотоаппараты с кроп-фактором не более K_f=1,6 и обладающим рядом других отличительных особенностей.

Термин «Камера начального уровня» употребляется по отношению к относительно дешёвым моделям какой-либо серии фотоаппаратов, в какой-либо степени урезанным в функциях.

Термин «ультразум», как правило, означает «мыльницу» с высокократным зум-объективом. Однако с течением времени кратность объектива, с которой начинается «ультра-», меняется. Так, например, называли 8^× зумы при сравнении с 6^×.

Вообще, многие пользователи не догадываются, что такое «Зум», считая «чем больше — тем лучше», а между тем это — всего лишь отношение максимального к минимальному фокусных расстояний объектива. И сравнивать фотоаппараты нужно как раз по фокусному расстоянию, от которого зависит «угол обзора» — то есть что войдёт в кадр.

Цифровой зум, Цифровое увеличение, Апсемплинг (англ. Upsampling — буквально, повышение детализации) — функция многих цифровых аппаратов, при использовании которой выбирается центральная часть снимка и увеличивается до размеров стандартного в данном аппарате кадра. Реальное число деталей при этом не увеличивается, и практический смысл в этой функции отсутствует. Однако, величина «цифрового зума» используется, особенно будучи перемноженной с величиной оптического зума (при этом возникают такие крупные значения зума, как 400^× или 500^×), как важный для покупателя параметр «крутости» камеры. Опытный фотограф использует программы редактирования изображений для получения аналогичного результата, но с гораздо более контролируемым качеством.

Однако «цифровой зум» оказывается полезен при видеосъёмке, если требуется высокая оперативность получения результата и нет времени на обработку изображения.

Мегапиксель — в мегапикселях измеряется одна из важных характеристик цифрового фотоаппарата — разрешение матрицы. Маркетинг, однако, преувеличивает его значение, и «прогресс» в области цифровых фотоаппаратов в сознании покупателя связан с ростом числа мегапикселей.

Примечания

См. также

Ссылки

Цифровой фотоаппарат — это… Что такое Цифровой фотоаппарат?

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 15 мая 2011.

Цифровой фотоаппарат — это фотоаппарат, в котором для получения изображения используется массив полупроводниковых светочувствительных элементов, называемый матрицей, на которую изображение фокусируется с помощью системы линз объектива. Полученное изображение, в электронном виде сохраняется в виде файлов в памяти фотоаппарата или дополнительном носителе, вставляемом в фотоаппарат.

Первый цифровой фотоаппарат разработал в 1975 году инженер компании Истмен-Кодак Стивен Сассун (Steven Sasson) 0,1 Мп.

История

Большинство из нас воспринимают цифровой фотоаппарат как нечто само собой разумеющееся. А ведь ещё 15 лет назад такое устройство мог позволить себе только очень состоятельный человек, и было оно скорее признаком роскоши, чем технической необходимостью… Владельцам первых «цифровиков» приходилось нелегко. Нужно было носить с собой пятикилограммовые рюкзаки с аккумуляторами и жестким диском. С тех пор фотокамеры значительно уменьшились в размерах и стали куда более удобными — такими, какими мы их привыкли видеть.

Со времен появления фотоаппарата до выхода в свет его цифрового наследника прошло почти сто лет — именно столько времени потребовалось, чтобы найти способ записи изображений на цифровой носитель. Матрицы фотокамер в том виде, который используется сегодня, появились в конце 60-х годов. Изобретенный Вильямом Бойлем и Джорджем Смитом прибор с зарядовой связью стал первым шагом к современной технике. Однако массовое распространение цифровой фотографии и вытеснение ею пленки началось только в первой половине 2000-х годов.

В 1981 году компания Sony выпустила камеру MAVICA, но первой настоящей цифровой камерой по праву считается Dycam Model 1, известная также под именем Logitech FotoMan FM-1. Отснятые кадры MAVIKA записывала на обычные 3,5-дюймовые дискеты, которые тогда считались едва ли не последним достижением мира техники. Сейчас же найти компьютер, который бы их поддерживал, очень непросто. Единственное, что могло использоваться как в пленочных, так и в цифровых аппаратах — объективы. Принцип их работы при переходе от одного типа хранения информации к другому ничуть не изменился.

Не хватало для создания качественного и простого цифрового фотоаппарата и удобного, ёмкого носителя. Жесткие диски для этих целей не подходили из-за своей ненадежности и больших размеров — ведь предшественники HDD в то время тоже не отличались миниатюрностью. Лишь в 1994 году компания SanDisc создала стандарт CompactFlash, который с некоторыми доработками используется и сегодня. Несмотря на то, что к концу 90-х годов цифровые фотокамеры завоевали сердца большинства покупателей, профессиональные фотографы не стремились переходить на «цифру». Дело в том, что производители до 2001 года сосредотачивались в основном на компактных камерах, не затрагивая профессиональный рынок, для которого требовалось более высокое качество фотоаппаратов. Достигнуть его удалось лишь в 2001 году. Камера Dynax 7 Digital с шестимегапиксельной матрицей, выпущенная компанией Minolta, стала серьёзной заявкой на успех. Она обладала достаточными для опытных фотографов характеристиками и в меру компактными размерами. В этом же году к производству цифровых зеркальных фотокамер присоединились Canon и Nikon, а затем и Pentax. Как видим, на сегодняшний день у каждого крупного производителя фототехники имеется в наличии как минимум несколько зеркалок различных классов (любительские, полу-, профессиональные, полноформатные). Разобраться в этом многообразии зачастую очень непросто. Что же касается компактных камер, они тоже продолжают совершенствоваться — причем не столько по характеристикам матрицы (достигнутого уровня в 10—12 мегапикселей более чем достаточно для фотолюбителя), сколько по удобству использования. Производители оснащают свои устройства дополнительными функциями, превращающими простой фотоаппарат в «разумное» устройство, практически не требующее вмешательства в фотопроцесс со стороны владельца.^[1].

Классификация

Грань между фотоаппаратом и видеокамерой размыта: современная видеоаппаратура, как правило, может делать статичные снимки, а фотоаппараты — записывать видеоряд со звуком и выводить его в телевизионном формате. Здесь приведена примерная классификация устройств, чьё основное назначение — фотосъёмка.

Фотоаппараты с несменными объективами

Компактные цифровые фотоаппараты

«Canon PowerShot A60» — компактный цифровой фотоаппарат с оптическим видоискателем

«Olympus C-900 zoom» — компактный цифровой фотоаппарат без оптического видоискателя

Пренебрежительно именуется «цифромыльница», однако характеристиками отличается от плёночной «мыльницы». Характеризуется малыми размерами и весом; такой фотоаппарат легко носить с собой постоянно. Визирование по ЖК-экрану, это позволяет точно собрать кадр — удобно для «протокольных» снимков, зачастую доработка в графическом редакторе не нужна вообще. Иногда есть оптический видоискатель, синхронизированный с изменением фокусного расстояния объектива (удобно для съёмки людей, подвижных сцен). Малый физический размер матрицы означает низкую чувствительность или высокий уровень шумов. Также этот тип камер обычно отличает отсутствие или недостаточная гибкость ручных настроек экспозиции.

За исключением самых дешёвых моделей, характеризуются немалыми возможностями в макросъёмке. У многих моделей размер объекта съёмки 30 мм и даже меньше.^[2]

Псевдозеркальные цифровые фотоаппараты с несменным объективом

Псевдозеркальный цифровой фотоаппарат «Panasonic FZ-30» с несменным объективом

Псевдозеркальные цифровые фотоаппараты внешним видом напоминают однообъективную зеркальную камеру, а также, помимо цифрового дисплея, оснащены электронным видоискателем. Изображение в видоискателе такого аппарата формируется на отдельном цифровом экране, или на поворачивающемся основном экране. Как правило, имеют резьбу на объективе для присоединения насадок и светофильтров (пример — Konica Minolta серия моделей Z).

Кратность трансфокатора 6^× и выше. Довольно высокое качество съёмки, благодаря неплохой диафрагме на «дальнем» конце (например, f/3,5 у Canon PowerShot S3 IS) и стабилизированному объективу. Размеры матрицы варьируются от 1/2,5 видиконных дюймов до Микро 4:3. Портретными возможностями псевдозеркальный цифровой фотоаппарат, даже с маленькой матрицей, не уступает компактным, в первую очередь из-за качественного объектива. Благодаря огромному количеству кнопок по всему корпусу, фотограф может быстро переключить фотоаппарат в нужный режим.

Недостатками большинства ультразумов являются скромные возможности в макросъёмке и высокое фокусное расстояние на «ближнем» конце (например, 36 мм в пересчёте на плёнку у того же «Canon S3 IS»). Современные (начало 2012) ультразумы в широкоугольной съёмке имеют сильную дисторсию, которая корректируется программно. На «дальнем» конце светосила, как правило, невысока. Да и любой фотоаппарат со сменным объективом превзойдёт ультразум по качеству изображения, в первую очередь за счёт большой матрицы.

Полузеркальный цифровой фотоаппарат «Olympus E-10»

«Полузеркальные» фотоаппараты

«Полузеркалка» — жаргонный термин, описывающий класс аппаратов, в которых имеется наводка по фокусировочному экрану через съёмочный объектив, однако нет подъемного зеркала. В таких аппаратах оптическая схема содержит светоделительную призму, которая направляет от 10 до 50 % светового потока на фокусировочный экран, а остальное передается на матрицу. Как правило, нет возможности менять объектив.

Примеры: «Olympus E-10», «Olympus E-20».

Компактные цифровые фотоаппараты с несменным объективом с постоянным фокусным расстоянием

В основном выполнены в стиле «ретро», имеют матрицу больших размеров, многие снабжены оптическим видоискателем, обладают высокими техническими характеристиками беззеркальных фотоаппаратов. Отличаются высокой ценой.

Примеры: «Fujifilm FinePix X100», «Sigma DP1», «Digital Classic Camera Leica M3»

Сверхкомпактные цифровые фотоаппараты

«Canon Digital Ixus 430»

За компактность приходится платить крошечной матрицей (обычно 1/2,5 видиконных дюймов). Чтобы получить приемлемое качество снимков, ставят агрессивное шумоподавление. Также урезают кратность трансфокатора (обычно 3^× или 4^×), фокусное расстояние на «коротком конце», штативное гнездо, ёмкость аккумулятора. Страдают и возможности макросъёмки. Как правило, нет оптического видоискателя.

Примеры: «Canon Digital IXUS», «Olympus µ»

Фотоаппараты, встроенные в другие устройства

Удобны тем, что устройство всегда с собой. Миниатюрны, как правило, нет механики объектива и собственных органов управления. Служат большей частью для «протокольных» снимков и пересъёмки информации.

Примеры: цифровые фотокамеры камерафонов, интернет-планшетов, автомобильных видеорегистраторов.

Фотоаппараты со сменными объективами

Цифровой однообъективный зеркальный фотоаппарат

Основной инструмент профессионального фотографа — и многих фотолюбителей. Матрица, как правило, «полукадровая» (примерно в 1,5 раза меньше плёночного кадра, по площади — в 2—3 раза). Впрочем, существуют модели с полнокадровой (24×36 мм) и даже среднеформатной матрицей.

На фокусировочном экране располагается так называемый «фазовый автофокус», быстрый и точный. Оптический видоискатель позволяет уловить эмоции объекта съёмки и нажать на кнопку в нужный момент. К тому же этот видоискатель работает через объектив, так что легко контролировать глубину резкости, применять поляризационные и градиентные фильтры. Сменная оптика позволяет приспособить такой фотоаппарат к любому жанру съёмки. Из недостатков — высокая цена, громкий спуск и большие габариты. Затруднена съёмка из нестандартных ракурсов (поэтому фотохудожников часто видят в самых экзотических позах). Видоискатель покрывает не весь кадр (около 85 % в камерах нижнего уровня), поэтому после съёмки практически обязательна доработка фотографий в графическом редакторе. При нажатии на спуск изображение пропадает, поэтому к фотографированию с проводкой надо приспособиться.

Примеры: «Canon EOS-1Ds Mark III», «Nikon D200».

Цифровые дальномерные фотоаппараты

Немногочисленная группа цифровых фотоаппаратов, имеющих, кроме ЖК-дисплея, оптический видоискатель, совмещённый с дальномером. На 2012 год цифровые дальномерные фотоаппараты представлены тремя моделями: «Epson R-D1», «Leica M8» и «Leica M9». Крепление объективов — байонет Leica M. Отличаются высокой ценой, сочетают высокое качество изображения с непревзойдённой оперативностью съёмки (важно для уличной и репортажной фотографии).

Цифровые беззеркальные фотоаппараты

Отсутствие зеркального видоискателя с пентапризмой позволило значительно уменьшить рабочий отрезок камеры и её размеры. Функции TTL-экспонометра и датчика автофокуса переданы светочувствительной матрице. Беззеркальные фотоаппараты получили распространение в конце 2000-х годов, с распространением уменьшенных байонетов наподобие «Микро 4:3».

В свою очередь, беззеркальные цифровые фотоаппараты со сменными объективами делятся на камеры только с ЖК-дисплеем и на псевдозеркальные (с электронным видоискателем). Конструкция некоторых камер позволяет использовать внешний съёмный электронный видоискатель («Olympus PEN E-P2»).

Автофокус медленный контрастный, свойственный «мыльницам». Затруднена ручная фокусировка. Объектив не убирается в корпус, так что габаритов «мыльницы» удаётся добиться лишь с фикс-объективами. Но в целом большая матрица даёт приличное качество изображения. Иногда в погоне за компактностью основного блока производители уменьшают ёмкость аккумулятора до неприемлемых величин.

Примеры: Fujifilm X-Pro1, Sony Alpha NEX-5, Pentax Q, Pentax K-01.

В 2011 году появились первые беззеркальные фотоаппараты, оснащённые матрицей, у которой часть пикселей выделено для автофокусировки методом измерения разности фаз, что существенно увеличило скорость автофокусировки. К таким моделям относятся Nikon 1 V1, Nikon 1 J1, Canon EOS M.

Устройство цифрового фотоаппарата

Светочувствительная матрица

Практически все цифровые фотоаппараты используют флэш-память, но есть также фотоаппараты, где используются оптические диски или дискеты в качестве носителя информации.

Ряд фотоаппаратов имеют небольшой объем встроенной флеш-памяти, которой хватает для 2-30 снимков. Самые распространенные на сегодняшний день (2008) форматы:

Устаревшие носители информации:

Объём флеш-карт варьируется в (на середину 2008 г) от 512 МБ до 64 ГБ.

Миниатюрная цифровая камера «SiPix» рядом со спичечным коробком

Термин «полупрофессиональный цифровой фотоаппарат» («просьюмер» или «просьюмерка» — калька с англ. prosumer от англ. professional и англ. consumer) обычно употребляется по отношению к псевдозеркальным аппаратам, полузеркалкам и ультразумам, но не является содержательным с технической и потребительской точки зрения.

Термином «профессиональные» обычно называют однообъективные зеркальные или дальномерные фотоаппараты с кроп-фактором не более K_f=1,6 и обладающим рядом других отличительных особенностей.

Термин «Камера начального уровня» употребляется по отношению к относительно дешёвым моделям какой-либо серии фотоаппаратов, в какой-либо степени урезанным в функциях.

Термин «ультразум», как правило, означает «мыльницу» с высокократным зум-объективом. Однако с течением времени кратность объектива, с которой начинается «ультра-», меняется. Так, например, называли 8^× зумы при сравнении с 6^×.

Вообще, многие пользователи не догадываются, что такое «Зум», считая «чем больше — тем лучше», а между тем это — всего лишь отношение максимального к минимальному фокусных расстояний объектива. И сравнивать фотоаппараты нужно как раз по фокусному расстоянию, от которого зависит «угол обзора» — то есть что войдёт в кадр.

Цифровой зум, Цифровое увеличение, Апсемплинг (англ. Upsampling — буквально, повышение детализации) — функция многих цифровых аппаратов, при использовании которой выбирается центральная часть снимка и увеличивается до размеров стандартного в данном аппарате кадра. Реальное число деталей при этом не увеличивается, и практический смысл в этой функции отсутствует. Однако, величина «цифрового зума» используется, особенно будучи перемноженной с величиной оптического зума (при этом возникают такие крупные значения зума, как 400^× или 500^×), как важный для покупателя параметр «крутости» камеры. Опытный фотограф использует программы редактирования изображений для получения аналогичного результата, но с гораздо более контролируемым качеством.

Однако «цифровой зум» оказывается полезен при видеосъёмке, если требуется высокая оперативность получения результата и нет времени на обработку изображения.

Мегапиксель — в мегапикселях измеряется одна из важных характеристик цифрового фотоаппарата — разрешение матрицы. Маркетинг, однако, преувеличивает его значение, и «прогресс» в области цифровых фотоаппаратов в сознании покупателя связан с ростом числа мегапикселей.

Примечания

См. также

Ссылки

Цифровые фотоаппараты: Сила пикселей

Цифровая фотография изменила не только то, как мы делаем фотографии, но и наше общение [1]. В начале третьего тысячелетия цифровые фотоаппараты вошли в жизнь современного человека как один из предметов первой необходимости. Стильный дизайн, автоматические режимы сюжетной съёмки, небольшой вес, простота и лёгкость управления сделали их такими же популярными гаджетами, как мобильные телефоны и MP3-плееры. Сегодня фотоаппараты с большим объёмом памяти могут хранить сотни качественных снимков. Улучшилось также и качество снимков. Теперь даже самые простые и дешёвые камеры наряду с автоматическим режимом съёмки имеют множество функций и позволяют использовать ручную настройку параметров.

Десять лет назад печать фотографии можно было сравнить со съёмками фильма. Мы несли рулоны с пленкой в мастерскую, оставляли на обработку, затем возвращались, забирали снимки, помещали их в альбомы для фотографий, или, как правило, в картонные коробки. По случаю мы думали об отправке дубликата дальним родственникам на память. Фотографии предназначались для документирования нашей жизни и каких-то событий.

Какой переворот случился за десятилетие! Подавляющее большинство из нас не держало в руках катушку с плёнкой. Цифровая технология изменила саму природу фотографии. Цифровые изображения бесплатные и могут быть немедленно распечатаны. В результате подавляющее большинство фотографий делается, не для того, чтобы запечатлеть особые моменты; они используются в дежурном порядке, аналогично телефонному звонку.

Конечно, цифровые фотоаппараты просто не существовали несколько лет назад, хотя были нечто похожее на них. Вы можете проследить их историю с 1969 года, когда устройство с зарядовой связью (CCD) было изобретено в Bell Telephone Laboratories, или с 1957, когда первый сканер цифрового изображения был создан в американском Национальном Бюро Стандартов.

В декабре 1975 Стивен Сэссон, инженер компании Eastman Kodak Co. представил законченный вариант, будучи техническим специалистом лаборатории и сделал свой первый снимок. Затем он пошел к своему руководителю и сказал ему, что превратил CCD в рабочую камеру. Сэссон вспоминает руководителя, сказавшего, что хорошо бы принести устройство сотрудникам в лабораторию для демонстрации. Сэссон ответил, что это портативное устройство и он может принести его им. Руководитель был поражен.

Сэссон устроил показ, пригласив группу инженеров Kodak и руководителей в конференц-зал, сделал быстрый снимок одного из них, и затем высунув ленту поместил ее в устройство, чтобы показать снимок на экране телевизора. Сэссон в свое время сказал руководителям Kodak, что цифровые фотоаппараты не завоюют популярность, пока они не смогут произвести изображения на 2 миллиона пикселей; он думал, что этот день наступит в 1990 или 1995. Руководство признавало, что это было бы важнейшей ступенью развития бизнеса фотографии, но полагало, что такие изображения появятся не скоро и поэтому не стоит сейчас тратить время на разговоры. Сэссон создал еще больше камер в Kodak за эти годы. Затем в 1990 он двинулся в сторону цифрового изображения, разработав цветные принтеры.

Приблизительно семь лет спустя Kodak создал первый коммерческий мегапиксельный цифровой фотоаппарат. Он был продан по объявленной рыночной цене 23 000 долларов США каждой американской правительственной организацие; одна камера даже участвовала в миссии шаттла в 1991. В 1991 компания ввела коммерческий черно-белый цифровой фотоаппарат Kodak Professional Digital Camera System, позже называемый DCS 100. В некотором смысле это был шаг назад от прототипа Сэссона, потому что это не было единое устройство; вместо этого, система ограничила измененную камеру Никона 5 килограммами электроники в сумке на длинном ремне. Фотоаппарат был продан службам новостей за 20000–25000$.

«Журналисты просто смеялись над ним», – вспоминает Джон Хеншол, тогда президент британского Института Профессиональной Фотографии и консультант Kodak. Но некоторые действительно начинали использовать устройство из-за двух главных особенностей – оно позволяло немедленно рассмотреть сделанное изображение на электронном дисплее, и было легко передаваемо с помощью модема.

В 1981 Sony выпустила аналоговую электронную камеру Mavica. Она позволяла сделать запись изображений, используя телевизионный видео сигнал и хранить их на дискете. «Мне понравилась, что это побудило Kodak на новые достижения», – вспоминает Сэссон, – «мне также нравилось, осознавать, что их камера не будет популярна, так как мы скоро выпустим цифровую камеру». В 1992 Kodak выпускает камеру DCS 200, продаваемую за 9995 $. Камера была портативной и компактной. Фотограф Стивен Джонсон прокомментировал следующим образом: «Это было довольно удивительно. Я сделал свое первое изображение – идущий снег в Камдене».

Маркетинговая служба Apple решилась сделать видение Сэссона переносной электронной камеры действительностью. QuickTake 100 от Apple за 1000$, разработанная и произведенная для Apple Kodak, вышла в 1994. Она имела самое высокое разрешение на тот момент – 640х480 и могла хранить до восьми изображений во внутренней памяти. «Было продано приблизительно 50 000 единиц, но тогда это был огромный успех.Apple установила планку для всех», – говорит Алексис Джерард, основатель и президент компании «Изображения будущего» аналитической фирмы Sight. Это произошло вскоре после создания JPEG-стандарта сжатия изображения. «Наличие технологий, чтобы сжимать те огромные файлы к тому, с чем могла иметь дело инфраструктура, было очень важно», – говорит Джерард, добавляя: «Без JPEG, мы должны были бы ждать еще пять–семь лет технологии».

JPEG означал, что цифровые фотографии, сделанные различными камерами, были полностью совместимы. Второй цифровой фотоаппарат Apple QuickTake 150, снова от Kodak, предлагал сжатие JPEG. После этого дела быстро пошли в гору. У Casio QV10 в 1995 был первый встроенный показ на жидких кристаллах. Kodak ввел первую мегапиксельную камеру DC210 в 1997. Первые телефоны с камерами появились в Японии в 2001; в 2004 они захватили Соединенные Штаты. «Это походило на снежок, катящийся с горы; он собирает все больше снега, пока не соберет все в течение своего ската», – говорит Хеншол.

Изменилось значение фотографии. Основная цель фотографии состояла в том, чтобы сделать изображения для передачи потомству. Сегодня это не главное. «Изображения используются больше, чем для  воспоминаний». Многие фото не предназначены для хранения, а для сообщения информации, которая важна только в данный момент: Где я парковал свой автомобиль? Что делает этот офис, который мы рассматриваем?

«Как раз, когда суть искусства фотографии меняется», – говорит Джерард, – «если вы настроитесь сделать хорошее изображение реальности, то вы, вероятно, получите его – для этого не нужно никакого обучения. Впервые у нас есть творческий инструмент, который люди могут освоить сразу же».

Пока цифровая фотография побеждает плёночную, она всё равно далека от совершенства. Хотя некоторые люди говорят, что камеры могли бы сделать лучший снимок в соответствии с тем, что видят глаза – изображение собирается в трёх измерениях, и по большей части не камеры нуждаются в улучшении. «Возможности продаваемых сегодня камер далеко опережают способности среднего потребителя, который их использует», – говорит Сэссон. «Проблема в том, что делать с изображениями, как только вы получили их. Вместо вырезок и обувных коробок фотки копируются в цифровой форме, но они перегружены и процессом становится невозможно управлять. Они также не так надежны, как обувная коробка: можно ли верить, что компания будет хранить фотографии около 50 лет или компьютеры будут читать старые форматы камер?»

«Это последний рубеж», – говорит Сэссон. – «Как Вы обходитесь с этими изображениями? Как вы сохраните их в течение 50 или 60 лет, с устареванием формата, с изменением стандартов? Изображения – это всего лишь цифровые файлы, которые становятся тем более ценными, чем старше они становятся».

Партийная литература [2]

1. Digital Photography: The Power of Pixels // IEEE Spectrum, http://spectrum.ieee.org/consumer-electronics/audiovideo/digital-photography-the-power-of-pixels/0

2. Ленин В.И. Партийная организация и партийная литература. — Полн. собр. соч. — Т. 12. — С. 101-115.

Виды цифровых фотоаппаратов — урок. Информатика, 5 класс.

Полностью автоматический компактный цифровой фотоаппарат

Компактный фотоаппарат со встроенным объективом, как правило, небольшого веса и малых габаритов, с автоматизированной системой работы всех узлов без необходимости устанавливать параметры съёмки, либо с ограниченным необходимым набором настроек, таких как выбор зума, установка фотовспышки и др.

 

Рис. \(1\) Цифровой фотоаппарат

 

Такой тип фотоаппаратов позволяет получить хорошее качество снимков только при достаточном освещении, например в дневное время на улице или на открытой местности. В сложных условиях освещения получить красивый снимок с помощью такого фотоаппарата очень сложно.

С расширенными возможностями управления настройками

Камеры этого типа предназначены для тех, кому уже недостаточно ограниченных настроек полностью автоматического фотоаппарата.

Здесь, помимо полностью автоматических режимов, есть возможность управлять параметрами выдержки и диафрагмы.

 

Всё это позволяет делать качественные фотографии в более сложных условиях, а также создавать различные творческие эффекты уже при съёмке, без применения постобработки.

Однако, чтобы получить хороший снимок с ручными настройками, нужно знать принцип их работы и наработать определённые навыки их применения в различных ситуациях.

Просьюмерские камеры

Такими фотокамерами вполне можно делать профессиональные снимки. Они имеют автоматические и ручные настройки выдержки и диафрагмы, поддерживают режим скоростной серийной съёмки, когда при удерживании кнопки спуска затвора камера непрерывно снимает со скоростью несколько кадров в секунду.

Для таких фотоаппаратов выпускаются различные насадки и светофильтры.

 

Рис. \(2\) Фотоаппарат

Зеркальные фотоаппараты

Данный тип фотоаппаратов используют профессиональные фотографы. Отличительной особенностью является полное отсутствие задержки между нажатием кнопки спуска и срабатыванием затвора, что позволяет фиксировать очень динамичные события.

Качество снимков, сделанных таким фотоаппаратом — наилучшее из возможного в цифровой технике на сегодняшний день.

 

Рис. \(3\) Зеркальный фотоаппарат

Источники:

Рис. 1 https://pixabay.com/images/id-36019/

Рис. 2 https://pixabay.com/images/id-32871/

Рис. 3 https://pixabay.com/images/id-272264/

Как создавались первые цифровые фотоаппараты

Согласитесь, что сейчас цифровыми фотоаппаратами никого не удивишь. И не каждый из нас может вспомнить: а с чего все это началось? 

Сегодня цифровой фотоаппарат – неотъемлемая часть жизни современного человека. Однако еще 15-20 лет назад не всем было дано сделать такую покупку. Разве что богатые люди – для того, чтобы подчеркнуть свой высокий статус. А еще такие фотоаппараты покупали для фотостудий. 

История цифровых фотоаппаратов представляет большой интерес. Надо признать, что работа ученых и техников дала положительный результат. У нас теперь есть возможность использовать камеру каждый день. И все потому, что у них получилось сделать процесс съемки удобным и быстрым, для этого не нужно обладать какими-то особыми навыками и знаниями.

ВАЖНО! Тот, кому посчастливилось работать с первыми камерами, хорошо помнит, что их было тяжело носить. Ведь это была пятикилограммовая сумка с аккумуляторами и жестким диском для того, чтобы сохранять снятый материал. В те годы можно было только мечтать о маленьких аккумуляторных батареях.

Между тем, когда был изготовлен первый фотоаппарат, и тем, когда появилась цифровая фотокамера, минуло практически столетие. В результате ученым удалось разработать цифровой носитель и метод, с помощью которого можно было записать информацию на него. Нынешний вид матриц разработали в конце 1960-х годов. Считается, что это был настоящий прорыв.

Прототип цифровых камер

Инженер фирмы Kodak Стив Сассон (Steve Sasson) стал знаменит тем, что в конце 1975 года придумал девайс, который спустя несколько десятилетий приведет к революции в фотографии. Речь идет, конечно, о первой цифровой фотокамере Eastman Kodak, вес которой был 3,6 кг. Именно столько весили несколько десятков плат, кассетный проигрыватель, прикрепленный сбоку вместе с никель-кадмиевыми батареями, которых было 16.

Разрешение видеокамеры было всего 0.01 Мегапикселя, то есть приблизительно 125 х 80 пикселей. Цветные фотографии камера не делала. А для того чтобы создать одну черно-белую фотографию, ей необходимо было 23 секунды. Они хранились на магнитной кассете. Было очевидно, что девайс предстоит совершенствовать. Но все-таки и в таком виде он представлял немалый интерес. 

Сборка девайса осуществлялась с использованием элементов камеры Kodak Super 8. Также применялся экспериментальный прототип ПЗС-матрицы, которой сейчас оснащают каждый цифровой фотоаппарат. Обычные кассеты с магнитной лентой были в нем носителем. 

ВАЖНО! Понятно, что и скорость работы, и качество снимков могло бы быть намного лучше. Однако прогрессивное значение даже этого явно несовершенного девайса заключалось в том, что ему не требовалось ни в фотопленки, ни фотобумаги. 

Камеру не нужно было искать на рынке. Она для этого не предназначалась. Да и для фотографов в таком виде она не представляла никакого интереса. Такой интерес прорезался лишь через 15 лет. Ведь только тогда можно было увидеть первые по-настоящему переносные цифровые камеры. 

1981 год стал знаменателен для Sony тем, что компания выпустила свою камеру Mavica. Это аббревиатура от Magnetic Video Camera. 

Это было событие. С него началась история современной цифровой фотографии. Mavica – это уже полноценной зеркальная камера. У нее были сменные объективы. Разрешение 570х490 пикселей (0,28 Мп). Она была наделена способностью делать запись отдельных кадров в формате NTSC. 

Именно этим и можно объяснить тот факт, что ее официально стали называть «статической видеокамерой» (Still video camera). Технически Mavica продолжила линейку телевизионных камер Sony, которые были основаны на ПЗС-матрицах. 

Не будет преувеличением сказать, что с появлением Mavica произошел переворот, который по значимости можно сравнить с изобретением в начале 19-го столетия химического фотопроцесса. Для того чтобы сохранить полученные на ПЗС-матрице изображения, был создан специальный гибкий магнитный диск в аналоговом видеоформате NTSC. 

ВАЖНО! Диск очень напоминал современную дискету, но у него был размер 2 дюйма. На диске можно было записать до 50 кадров и звуковые комментарии. 

Почти одновременно в университете Калгари, что в Канаде, разработали цифровую камеру, которая называлась All-Sky camera. Она стала первой полностью цифровой камерой. Ее предназначение – научная фотосъемка. Камеру сделали на базе ПЗС-матрицы Fairchild. Она была наделена способностью выдавать данные в цифровом формате.

С 1984 по 1986 год компании Asahi, Nikon, Canon начали выпускать свои видео- и фотокамеры с разрешением от 0,3 до 0,5 мегапикселя. Массовое производство началось через 10 лет.

Как создавали цифровую камеру

Долго никто не мог понять, как создать цифровую камеру. Опыт того, как разрабатывались аналоговые аппараты, не годился. Ведь речь идет о другом уровне технологий.

Проблема была и в том, чтобы создать качественный емкий носитель информации. Жесткие диски не нашли применения. Ведь они ненадежны, да и габариты у них немалые. Лишь в 1994 году SanDisc создал миниатюрный CompactFlash. На него есть спрос и сегодня.

Через год после того, как появилась флеш-карта, были разработаны и первые недорогие камеры цифрового формата. Матричное разрешение у них было намного лучше. В середине 90-х на рынке лидерами являлись шесть производителей. Выпускали не только пленочные фотоаппараты, но и цифровые такие компании, как Nikon, Kodak, Olympus, Pentax, Canon, Minolta.

ВАЖНО! В 1996 году прошла выставка Photokina. В результате активной разработкой камер занялись еще и Sony, Fuji, Epson, Casio. Они и поныне этим занимаются. Большие успехи у Kodak. Компания является лидером в этой сфере много лет.

Как шло развитие цифровых фотокамер

В 1995 году на рынке появилась камера Kodak DC-20. Она была маленькая, удобная. Разрешение – 0,18 мегапикселей. По размерам была похожа на карточную колоду. Вес – примерно 120 г. Память вмещала 8 кадров хорошего качества.

Позже модель обновили. Выпустили версию DC-50 Zoom, у которой был варио-объектив и автофокусировка, а также три степени сжатия фото. Встроенная память могла сохранить до 22 снимков. Можно было также установить PC-карту, на которой вмещалось до сотни дополнительных фото.

В памяти еще одной камеры – DC-40 могло поместиться 99 отснятых кадров. Она способна была обеспечить разрешение 765х504.

ВАЖНО! Kodak стал первой компанией, которая начала снижение цен на такой товар. Цифровые экземпляры стали доступными для многих.

В 1995 году появились еще некоторые потребительские модели: Apple QuickTake 150; Sony Cyber-Shot; Kodak DC-40; Casio QV-11 (это модель, у которой экран LCD и поворачивающийся объектив). В 1997 году выпустили FujiFilm DS-300, у которой было разрешение свыше 1 мегапикселя. 

Улучшить данную характеристику! Это была злободневная задача. Тому есть простое объяснение. Ранее компьютеры были не у всех. Кто работал с пленочным аппаратом, тот не спешил с ним расставаться и переходить к цифровым. Нужно было их привлечь качеством снимков.

ВАЖНО! После исследований разработчики пришли к выводу о том, что качественная фотография нуждается в разрешении не меньше 2.1 мегапикселя. Когда начали торговать такими камерами, то цифровые аппараты стали очень популярными.

Olympus D-200L. Это одна из лучших фотокамер минувшего века. Это всегда высокое качество снимков. Также у аппарата были оптический видоискатель и цветной ЖК-экраном.

Потом появились камеры, у которых количество мегапикселей было еще увеличено – сперва 3, затем 5. Поскольку размер матриц имел ограничения, то добиться большего разрешения не получалось. В качестве компенсации производители предлагали необычные яркость и качество цветопередачи.

Как шло развитие профессиональных камер

В начале 2000-х цифровые аппараты стали популярны. Несмотря на это, профессиональные фотографы не спешили отказываться от пленки. Дело в том, что производители уделяли большое внимание компактным любительским камерам, а не профессиональной технике. Ведь она требовала другого уровня качества.

В 2001 году Minolta освоила выпуск Dynax 7 Digital. Камера имела матрицу в 6 мегапикселей, у которой были все нужные параметры. Одновременно Canon и Nikon также задумали получить цифровые «зеркалки».

Спустя пару лет Canon представила модель EOS 300D. По стоимости она стала доступной для многих. А еще она была хороша тем, что предоставляла возможность менять объективы. Тогда же производитель Pentax разработал новинку D-серии. На ней можно было устанавливать объективы от прошлых аппаратов. И при этом переходники не нужны были.

Со временем и Olympus выпустила фотоаппарат E1. В нем усовершенствовали крепления объективов 4:3. Их можно было установить на все камеры от независимых производителей. У большинства компаний это нашло поддержку.

Вслед Canon предложила EOS 5D с полнокадровым сенсором и разрешением 12.7 мегапикселей. И хорошо, что товар этот был относительно недорогой. У камеры очень долго не было конкурентов по такому критерию, как сочетание качества и цены.

ВАЖНО! После этого рынок фотоаппаратуры начал заполняться зеркальными камерами. Любительскими и профессиональными. Сегодня у каждого известного производителя есть ряд «зеркалок» разных классов, начиная с любительских и заканчивая полноформатными.

Компактные цифровые камеры постепенно улучшают характеристики матрицы и удобство эксплуатации. Производители стремятся к тому, чтобы оснастить продукцию множеством опций, которые предоставляют возможность получить отличное качество съемки и при этом не заниматься настройкой параметров вручную.

Как работают цифровые фотоаппараты?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 1 ноября 2020 г.

Цифровые фотоаппараты дают совершенно новый смысл идеи рисования цифрами. В отличие от пленочных фотоаппаратов старого образца, они захватывают и записывают изображения окружающий мир с помощью цифровых технологий. Другими словами, они хранят фотографии не как узоры из тьмы и света, а как длинные цепочки чисел. У этого есть много преимуществ: дает нам мгновенные фотографии, позволяет редактировать наши изображения и упрощает обмен фотографиями с помощью мобильных телефонов (мобильных телефоны), электронную почту и веб-сайты.

Фото: типичный недорогой цифровой фотоаппарат. Круг — это линза; прямоугольник над ним — ксеноновая лампа-вспышка. Вы можете увидеть, как эта камера выглядит внутри, на фото ниже на этой странице.

Как работают обычные пленочные фотоаппараты

Фото: Пленочный фотоаппарат старого образца с поздних времен. 1980-е годы. Пленка загружается в катушку справа и перематывается на другую. катушка слева, по пути проходящая перед линзой. Когда ты сделай фото, затвор позволяет свет попадает из объектива и экспонирует пленку.Это все очень похоже на 19 век по сравнению с цифровой фотографией!

Если у вас есть фотоаппарат старого образца, вы поймете, что он бесполезен. без одного жизненно важного оборудования: пленки . Пленка — это длинная катушка из гибкого пластика, покрытого специальными химикатами (на основе соединений серебра) чувствительные к свету. Чтобы свет не испортил пленку, ее заворачивают внутрь жесткой, светонепроницаемый пластиковый цилиндр — вещь, которую вы вставляете в фотоаппарат.

Если вы хотите сделать снимок пленочной камерой, вам нужно нажать кнопку кнопка.Это приводит в действие механизм, называемый затвором, который заставляет отверстие (апертура) открывается на короткое время в передней части камеры, позволяя свет проникает через линзу (толстый кусок стекло или пластик установлен спереди). Свет вызывает реакции в химикаты на пленке, таким образом сохраняя изображение перед вами.

Это не однако это конец процесса. Когда фильм заполнен, ты нужно отнести в аптеку (аптеку), чтобы это было развитый. Обычно это включает размещение пленки в огромном автоматическая проявочная машина.Машина открывает фильм контейнер, вытаскивает пленку и окунает ее в другие химические вещества. чтобы ваши фотографии появились. Этот процесс превращает фильм в серию «негативных» картинок — призрачных перевернутых версий то, что вы на самом деле видели. На негативе черные области выглядят светлыми и наоборот, и все цвета тоже выглядят странно, потому что негатив хранит их как противоположности. Как только машина произведет негативы, он использует их для печати (готовых версий) ваших фото.

Если вы хотите сделать только одну или две фотографии, все это может быть немного неприятность.Большинство людей тратят фотографии впустую просто чтобы «закончить фильм». Часто приходится ждать несколько дней на проявку пленки и распечатки ( готовые фотографии) вернулся к вам. Неудивительно, что цифровая фотография стала очень популярной, потому что она решает все эти проблемы одним махом.

(Кстати, если вы хотите узнать больше о пленочных фотоаппаратах и ​​традиционной фотографии, см. нашу основную статью о том, как работают пленочные фотоаппараты.)

Как работают цифровые фотоаппараты

Фото: обычный датчик изображения.Зеленый прямоугольник в центре (размером с ноготь) — это светочувствительная часть; золотые провода, идущие от него, подключают его к цепи камеры.

Цифровые фотоаппараты очень похожи на обычные пленочные фотоаппараты, но работают в совершенно другой способ. Когда вы нажимаете кнопку, чтобы взять сфотографировать цифровым фотоаппаратом, диафрагма открывается в передней части камера и свет проходит через объектив. Пока что как пленочный фотоаппарат. Однако с этого момента все по-другому.Нет пленки в цифровом камера. Вместо этого есть кусок электронное оборудование, которое улавливает падающие световые лучи и превращает их в электрические сигналы. Этот детектор света может быть одного из двух типов: с зарядовой связью. устройство (CCD) или датчик изображения CMOS .

Если вы когда-нибудь смотрели на экран телевизора, закройте вверх, вы заметите, что изображение состоит из миллионов крошечных цветные точки или квадраты называются пикселей . ЖК-экраны ноутбуков также создают изображения с помощью пикселей, хотя они часто слишком мелкие, чтобы их можно было увидеть.На экране телевизора или компьютера, электронное оборудование включает и выключает все эти цветные пиксели очень быстро. Свет от экрана попадает в ваши глаза и мозг обманут, заставив увидеть большую движущуюся картинку.

В цифровом фотоаппарате происходит прямо противоположное. Свет от объект, который вы фотографируете, приближается к объективу камеры. Этот входящий «Картинка» попадает на чип датчика изображения, который разбивает ее на миллионы пикселей. Датчик измеряет цвет и яркость каждого пикселя. и сохраняет его как число.Ваша цифровая фотография эффективно невероятно длинная строка чисел, описывающая точные детали каждого содержащегося в нем пикселя. Вы можете узнать больше о том, как датчик изображения создает цифровое изображение в нашем статья о веб-камерах.

Как в цифровых камерах используются цифровые технологии

После того, как изображение сохранено в числовой форме, вы можете делать все, что угодно. с этим. Подключите цифровую камеру к компьютеру, и вы сможете загружайте сделанные вами изображения и загружайте их в такие программы, как PhotoShop чтобы отредактировать их или оживить.Или вы можете загружать их на веб-сайты, отправлять по электронной почте друзьям и т. Д. на. Это возможно, потому что ваши фотографии хранятся в цифровом формате. формат и всевозможные другие цифровые гаджеты — все от MP3-плееры iPod на от мобильных телефонов и компьютеров до фотопринтеров — используйте цифровые технологии тоже. Цифровой — это своего рода язык, на котором все электронные гаджеты «говорят» сегодня.

Фото: Цифровые фотоаппараты намного удобнее чем пленочные камеры. Вы можете сразу увидеть, как изображение будет выглядеть на ЖК-дисплее. экран на спине.Если с вашей картинкой не все в порядке, вы можете просто удалить ее и попробовать опять таки. Вы не можете сделать это с помощью пленочного фотоаппарата. Цифровые фотоаппараты означают фотографы могут быть более креативными и экспериментальными.

Если вы откроете цифровую фотографию в программе рисования (редактирования изображений), вы можете изменить его разными способами. Такая программа работает путем корректировки чисел, которые представляют каждый пиксель изображения. Так, если вы нажмете на элемент управления, который сделает изображение на 20 процентов ярче, программа по очереди перебирает все числа для каждого пикселя и увеличивает их на 20 процентов.Если вы зеркально отразите изображение (переверните его по горизонтали), программа меняет последовательность чисел на обратную. магазины, поэтому они работают в противоположном направлении. Что вы видите на Экран — это изображение, изменяющееся по мере того, как вы редактируете или манипулируете им. Но что вы не видите, меняет ли программа рисования все числа в фон.

Некоторые из этих методов редактирования изображений встроены в более сложные цифровые фотоаппараты. У вас может быть камера с оптическим зумом и цифровой зум. Оптический зум означает, что объектив перемещается внутрь и наружу. для увеличения или уменьшения входящего изображения при попадании на ПЗС-матрицу.А цифровой зум означает, что микрочип внутри камеры взрывает входящее изображение без фактического перемещения объектива. Таким образом, как и при приближении к телевизору, качество изображения ухудшается. Короче говоря, оптическое увеличение делает изображения больше и такими же четкими, но цифровое масштабирование делает изображения больше и более размытыми.

Почему цифровые камеры сжимают изображения

Представьте на мгновение, что вы — чип считывания изображения CCD или CMOS. Выгляни в окно и попробуй выясните, как вы будете хранить детали вида, который вы видите.Во-первых, вам нужно разделить изображение на сетку квадратов. Итак, вам нужно нарисовать воображаемую сетку поверх окна. Затем вам нужно будет измерить цвет и яркость каждого пиксель в сетке. Наконец, вам придется написать все эти измерения вниз как числа. Если вы измерили цвет и яркость для шести миллионов пикселей и записал оба значения как чисел, вы получите строку из миллионов чисел — просто чтобы хранить одну фотографию! Вот почему качественные цифровые изображения часто создавать огромные файлы на вашем компьютере.Каждого может быть несколько размером в мегабайты (миллионы символов).

Чтобы обойти это, цифровые фотоаппараты, компьютеры и другие цифровые устройства используйте технику под названием сжатие . Сжатие — это математический трюк это включает сжатие цифровых фотографий поэтому их можно хранить с меньшим количеством номеров и меньшим объемом памяти. Одна из популярных форм сжатия называется JPG (произносится как J-PEG, что расшифровывается как Joint Photographic Experts Group имени ученых и математиков кто придумал идею).JPG известен как «с потерями» сжатие, потому что, когда фотографии сжимаются таким образом, некоторые информация потеряна и не может быть восстановлена. JPG высокого разрешения использовать много места в памяти и выглядеть очень четко; использование файлов JPG с низким разрешением гораздо меньше места и выглядят более размытыми. Вы можете узнать больше о сжатие в нашей статье о MP3 игроков.

Большинство цифровых фотоаппаратов имеют настройки, позволяющие делать снимки с более высоким или более высоким разрешением. более низкие разрешения. Если вы выберете высокое разрешение, камера сможет хранить на карте памяти меньше изображений, но они намного лучшего качества.Выберите низкое разрешение, и вы получите больше изображений, но качество не будет таким хорошим. Изображения с низким разрешением сохраняются с большим сжатием.

Превращение обычных фотографий в цифровые фотографии

Есть способ превратить фотографии с обычного пленочного фотоаппарата в цифровые фотографии — путем их сканирования. Сканер — это кусок компьютера оборудование, похожее на небольшой копировальный аппарат но работает как цифровая камера. Когда вы помещаете фотографии в сканер, свет сканирует поперек них, превращая их в строки пикселей и, таким образом, в цифровые изображения, которые вы можете просматривать на своем компьютере.

Что такое «беззеркальные» фотоаппараты?

Фактически существует четыре различных типа цифровых фотоаппаратов. Самый простой, известный как наведи и стреляй , имеет объектив для захвата света (который может увеличивать или уменьшать масштаб), датчик изображения для преобразования светового рисунка в цифровую форму и ЖК-экран на задней панели для просмотра фотографий. На противоположном конце спектра фотоаппараты DSLR (Digital Single Lens Reflex) выглядят как традиционные профессиональные пленочные фотоаппараты и имеют внутри движущееся откидное зеркало, которое позволяет вам просматривать точную картинку, которую вы собираетесь снимать, через объектив ( объяснение того, как работает SLR, можно найти в нашей статье о пленочных камерах).Самая последняя инновация, беззеркальные цифровые фотоаппараты , представляет собой своего рода гибрид этих двух конструкций: они отказываются от система шарнирных зеркал в пользу ЖК-видоискателя с более высоким разрешением, установленного ближе к датчику изображения, что делает их меньше, легче, быстрее и тише. Наконец, есть камеры для смартфонов , которые напоминают модели с наведением и съемкой, но не имеют таких функций, как оптический зум.

Чем цифровые фотоаппараты соотносятся с фотоаппаратами смартфонов?

Из того, что я сказал до сих пор, вы можете видеть, что цифровые камеры — замечательная вещь, если вы сравнивая их со старыми пленочными фотоаппаратами.Благодаря превосходному ультрасовременному изображению датчиков, на самом деле нет веских причин (кроме ностальгического предпочтения аналоговая технология) для использования пленки. Вас простят за то, что вы думаете, что продажи цифровых фотоаппаратов будут взлетит, но вы ошибаетесь. За последние несколько лет, продажи цифровых фотоаппаратов падают одновременно с двузначным числом с массовым ростом количества смартфонов и планшетов (которые сейчас продаются более чем 1,5 миллиарда каждый год). Посетите сайт обмена фотографиями, например Flickr, и вы обнаружите, что самые популярные «камеры» на самом деле телефоны: в сентябре 2019 года, когда я обновляю эту статью, Все пять лучших камер Flickr айфоны.Есть ли веская причина владеть автономным цифровым камеры больше или теперь можно все делать с камерой телефона?

Фото: плюсы и минусы цифровых фотоаппаратов и смартфонов резюмированы на трех фотографиях. Даже цифровые камеры типа «наведи и снимай», такие как мой старый Canon Ixus, имеют большие, лучшие телескопические линзы (вверху) и сенсоры по сравнению с таковыми в лучших камерах для смартфонов, таких как мой новый LG (посередине). Но смартфоны, несомненно, имеют отличные возможности подключения, и у них большие, лучшие и четкие экраны (внизу).Здесь вы можете увидеть огромный экран моего смартфона, изображенный на превью фотографии на крошечном экране Canon.

Датчики и экраны

Сделайте шаг назад на десять лет, и не будет никакого сравнения между грубые и неуклюжие снимки камер на мобильных телефонах и даже на самых посредственные компактные цифровые фотоаппараты. В то время как цифровые устройства хвастались постоянно увеличивающееся количество мегапикселей, мобильные телефоны сделали грубые снимки немного лучше, чем у обычной веб-камеры (1 Мегапиксель или меньше было обычным явлением).Теперь все изменилось. Цифровая камера Canon Ixus / Powershot 10-летней давности, которую я обычно использую, имеет разрешение 7,1 мегапикселя. отлично подходит почти для всего, что я когда-либо хотел делать. Мой новый смартфон LG имеет разрешение 13 мегапикселей, что (по крайней мере теоретически) звучит так, как будто он должен быть вдвое лучше.

Но ждать! «Мегапиксели» — это маркетинговая уловка, вводящая в заблуждение: действительно важен размер и качество самих датчиков изображения. Как правило, чем больше датчик, тем лучше снимки.Сравнивая необработанные технические данные, Canon Ixus заявляет о ПЗС-матрицах размером 1 / 2,5 дюйма. в то время как LG имеет 1 / 3,06-дюймовую CMOS (более новый, несколько иной тип сенсорного чипа). Что на самом деле означают эти числа? Измерения сенсора основаны на бесполезной запутанной математике, которую я не собираюсь здесь объяснять, и Вы можете поверить в то, что обе эти камеры имеют крошечные сенсоры, примерно вдвое меньше мизинца (менее 5 мм в каждом направлении), хотя сенсор Canon значительно больше. Digital Ixus, хотя на восемь лет старше смартфона LG и имеет вдвое меньше «мегапикселей», имеет значительно больший сенсорный чип, который, вероятно, превзойдет LG, особенно в условиях низкой освещенности.

Canon также набирает очков на лучше, телескопический объектив. (технически оцененный 5,8–17,4 мм, что эквивалентно 35–105 мм) — лучшее качество и телескопический при загрузке — который может снимать все с бесконечного расстояния пейзажи и макро-снимки пауков и мух крупным планом. Но у меня есть загрузить свои фотографии в компьютер, чтобы понять, насколько они хороши или плохи потому что у Canon есть только крошечный 6-сантиметровый (2,5-дюймовый) ЖК-экран. LG более чем в два раза лучше по диагонали экрана — 14 см (5.5 дюймов) «монитор». По оценкам Canon, экран Ixus имеет 230 000 пикселей, а LG имеет четырехъядерный HD (2560 × 1440 пикселей), что примерно в шестнадцать раз больше. Возможно, я не смогу делать более качественные фотографии с помощью LG, но, по крайней мере, я могу мгновенно оценить и оценить их на экране, не уступающем HD-телевизору (хотя и карманного размера).

Имейте в виду, что мой Canon — это всего лишь компактный, наведи и снимай, так что это не совсем справедливое сравнение того, чего можно достичь с помощью действительно хорошей цифровой камеры и действительно хорошего смартфона.Мой LG лучше всех камер для смартфонов, но Ixus далеко не так хорош. как лучшие цифровые фотоаппараты. У профессиональной DSLR-камеры будет сенсор , который намного больше, чем у смартфона — до 3,6 см × 2,4 см, поэтому он сможет захватывать действительно мелкие детали даже при самом низком уровне освещенности. У него также будет более крупный и лучший экран и лучшие (сменные) линзы.

Фото: это крупный план камеры внутри LG (со снятой крышкой).Что ты смотришь А вот и объектив: чип датчика изображения находится прямо под ним. (Если неясно, я указываю на красную ручку.)

Социальные сети

Конечно, где камеры смартфонов действительно забивают, так это в «смартфонах». отдела: по сути, это компьютеры, которые можно легко достать из кармана портативный и всегда в сети. Так что вы не только с большей вероятностью делать случайные фотографии (потому что у вас всегда есть фотоаппарат), но вы можете мгновенно загрузить свои снимки в Instagram с метким названием, Facebook или Twitter.И это настоящая причина, по которой смартфон камеры превзошли цифровые модели старой школы: сама фотография изменен с цифрового эквивалента дагерротипа XIX века (само по себе возврат к портретным картинам старых времен) к чему-то более непринужденный, немедленный и, конечно же, социальный . Для цели Facebook или Twitter, часто просматриваемые на мобильных устройствах с маленьким экраном устройств, вам не нужно больше пары мегапикселей, самое большее. (Убедитесь в этом сами, загрузив изображение в высоком разрешении из Instagram или Flickr, и редко бывает больше пары сотен размер в килобайтах и ​​не более 1000 мегапикселей в каждом измерении, всего меньше одного мегапикселя.) Даже лучше сайты обмена фотографиями, такие как Instagram и Flickr, большинство людей будут никогда не просматривайте фотографии в многомегапиксельном разрешении: они просто не поместились бы на экране. Таким образом, даже если ваш смартфон не имеет большого количества мегапикселей, он на самом деле не имеет значения: большинство людей листают ваши фотографии на на своем смартфоны не заметят — или не позаботятся. Социальные сети — значит никогда не иметь сказать, что вам жаль, что вы забыли свою зеркалку и у вас был только iPhone!

Дополнения для смартфонов

Совершенно верно, что первоклассные фотографии Canon или Nikon DSLR превзойдут, без сомнения, снимки даже с лучшие смартфоны, но это часто потому, что это не равное сравнение.Часто сравниваем хорошие любительские фото снятые на смартфон, в блестящие профессиональные фотографии, снятые с Зеркалки. Сколько из того, что мы видим, — это камера … и сколько глаз фотографа? Иногда трудно разделить два вещи

Профессионалы могут достичь потрясающих результатов со смартфонами, но и любители могут с небольшой дополнительной помощью. Один из недостатков камер смартфонов — отсутствие ручное управление (обычно даже меньше, чем у базового компактного цифровая камера).В определенной степени это можно обойти, с помощью дополнительных приложений, которые дают вам гораздо больший контроль над неудобные старые настройки, такие как ISO, диафрагма, выдержка и баланс белого. (Найдите в своем любимом магазине приложений такие ключевые слова, как «профессиональная фотография» или «ручная фотография».) Вы также можете добавить к смартфону съемные линзы, чтобы обойти недостатки объектив с фиксированным фокусным расстоянием (хотя тут ничего не поделаешь) о крошечном датчике изображения худшего качества). Как только ваши фотографии будут надежно закреплены, есть множество приложений для редактирования фотографий для смартфонов, в том числе уменьшенное, бесплатная версия PhotoShop, которая поможет вам ретушировать любительскую «посеять уши» в профессиональные «шелковые кошельки».«

Так зачем все же покупать цифровые?

Поскольку сейчас у многих людей есть смартфоны, реальный вопрос нужна ли вам еще и цифровая камера. Очень трудно увидеть аргумент в пользу компактности «наведи и стреляй»: для социальных сетей щелкает, большинство из нас может обойтись своими телефонами. Для этого сайта я использую много макросов фотографии — крупные планы схем и механических частей — с моим Ixus, которые я не мог захватить с LG, так что я не собираюсь прыгать с корабля в ближайшее время.

Если вы хотите делать фотографии профессионального качества, сравнивать между смартфоны и зеркалки.Первоклассная зеркалка обеспечивает лучшее качество изображения датчик (до 50 раз больше, чем в смартфон) и гораздо лучший объектив: эти две принципиально важные вещи делают «сырое» изображение от зеркалки намного лучше. Добавьте все эти неудобные инструкции управления у вас есть на DSLR, и вы сможете снимать далеко больший диапазон фотографий при гораздо более широком диапазоне освещения условия. Если вы действительно заботитесь о качестве своих фотографий, мгновенная загрузка на сайты обмена может быть менее важной соображение: вы захотите просматривать свои фотографии на большом мониторе, ретушируйте их и делитесь ими только тогда, когда будете счастливы.Сказав что теперь вы можете купить гибридные цифровые камеры со встроенным Wi-Fi, предлагают удобство мгновенного обмена, аналогичное смартфонам. И из Конечно, ничто не мешает носить с собой смартфон и зеркалку. если вы действительно хотите получить лучшее из обоих миров!

Краткая история фотографии

Artwork: Оригинальная цифровая камера, изобретенная в 1970-х годах Стивеном Сассоном, немного напоминала старый. видеокамеру и нужен был отдельный монитор воспроизведения. Сначала (вверху) вы сделали фотографии с помощью камеры (синяя), которая использовала ПЗС-матрицу для записи их на магнитную ленту (красная).Позже (внизу), когда вы вернулись домой, вы достали ленту, вставили ее в компьютер (оранжевый) и просмотрели сделанные вами снимки на мониторе компьютера или телевизоре (зеленый). Изображение из патента США 4 131919: Электронный фотоаппарат Гарета А. Ллойда, Стивена Дж. Сассона любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США.

• 4 век до нашей эры: Китайцы изобрели камеру-обскуру (затемненная комната с дырой в шторах, которая проецирует изображение внешнего мира на дальнюю стену).
• Конец 1700-х: Томас Веджвуд (1771–1805) и сэр Хэмфри Дэви (1778–1829), двое английских ученых провели первые эксперименты, пытаясь записать изображения на светочувствительную бумагу.Их фото не было постоянный: они стали черными, если не хранились постоянно в темном месте.
• 1827: французский Joseph Nicéphore Niépce (1765–1833) сделал первый в мире фотографии. Его метод не годился для портретов людей, потому что затвор камеры нужно было оставлять открытым в течение восьми часов.
• 1839: французский художник сцены из оперного театра Луи Дагер (1787–1851) объявил об изобретении фотографий на серебряных пластинах, которые стали известны как дагерротипы.
• 1839: Уильям Генри Фокс Талбот (1800–1877) изобрел фотографический негатив.
• 1851: Британский художник и фотограф Фредерик Скотт Арчер (1813–1857) изобрел способ делать резкие фотографии на влажных стеклянных пластинах.
• 1870-е: Британский врач Доктор Ричард Мэддокс (1816–1902) разработал способ фотографирования с использованием сухих пластин и желатина.
• 1883: американский изобретатель Джордж Истман (1854–1932) изобрел современную фотопленку.
• 1888: Джордж Истман выпустил свою простую в использовании камеру Kodak. Его девизом было: «Вы нажимаете кнопку, а мы делаем все остальное».
• 1947: Эдвин Лэнд (1909–1991) изобрел мгновенную поляроидную камеру.
• 1963: Эдвин Лэнд изобрел цветную поляроидную камеру.
• 1975: Американский инженер-электрик Стивен Сассон вместе с Гаретом Ллойдом из Eastman Kodak изобрел первую электронную камеру на основе ПЗС.
• 1990-е: Цифровые фотоаппараты начали становиться популярными, постепенно делая пленочные фотоаппараты устаревшими.
• 2000-е: Современные мобильные телефоны со встроенными цифровыми камерами начали делать автономные цифровые камеры ненужными для повседневной фотосъемки.

Как работают цифровые фотоаппараты?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 1 ноября 2020 г.

Цифровые фотоаппараты дают совершенно новый смысл идеи рисования цифрами. В отличие от пленочных фотоаппаратов старого образца, они захватывают и записывают изображения окружающий мир с помощью цифровых технологий.Другими словами, они хранят фотографии не как узоры из тьмы и света, а как длинные цепочки чисел. У этого есть много преимуществ: дает нам мгновенные фотографии, позволяет редактировать наши изображения и упрощает обмен фотографиями с помощью мобильных телефонов (мобильных телефоны), электронную почту и веб-сайты.

Фото: типичный недорогой цифровой фотоаппарат. Круг — это линза; прямоугольник над ним — ксеноновая лампа-вспышка. Вы можете увидеть, как эта камера выглядит внутри, на фото ниже на этой странице.

Как работают обычные пленочные фотоаппараты

Фото: Пленочный фотоаппарат старого образца с поздних времен. 1980-е годы. Пленка загружается в катушку справа и перематывается на другую. катушка слева, по пути проходящая перед линзой. Когда ты сделай фото, затвор позволяет свет попадает из объектива и экспонирует пленку. Это все очень похоже на 19 век по сравнению с цифровой фотографией!

Если у вас есть фотоаппарат старого образца, вы поймете, что он бесполезен. без одного жизненно важного оборудования: пленки .Пленка — это длинная катушка из гибкого пластика, покрытого специальными химикатами (на основе соединений серебра) чувствительные к свету. Чтобы свет не испортил пленку, ее заворачивают внутрь жесткой, светонепроницаемый пластиковый цилиндр — вещь, которую вы вставляете в фотоаппарат.

Если вы хотите сделать снимок пленочной камерой, вам нужно нажать кнопку кнопка. Это приводит в действие механизм, называемый затвором, который заставляет отверстие (апертура) открывается на короткое время в передней части камеры, позволяя свет проникает через линзу (толстый кусок стекло или пластик установлен спереди).Свет вызывает реакции в химикаты на пленке, таким образом сохраняя изображение перед вами.

Это не однако это конец процесса. Когда фильм заполнен, ты нужно отнести в аптеку (аптеку), чтобы это было развитый. Обычно это включает размещение пленки в огромном автоматическая проявочная машина. Машина открывает фильм контейнер, вытаскивает пленку и окунает ее в другие химические вещества. чтобы ваши фотографии появились. Этот процесс превращает фильм в серию «негативных» картинок — призрачных перевернутых версий то, что вы на самом деле видели.На негативе черные области выглядят светлыми и наоборот, и все цвета тоже выглядят странно, потому что негатив хранит их как противоположности. Как только машина произведет негативы, он использует их для печати (готовых версий) ваших фото.

Если вы хотите сделать только одну или две фотографии, все это может быть немного неприятность. Большинство людей тратят фотографии впустую просто чтобы «закончить фильм». Часто приходится ждать несколько дней на проявку пленки и распечатки ( готовые фотографии) вернулся к вам.Неудивительно, что цифровая фотография стала очень популярной, потому что она решает все эти проблемы одним махом.

(Кстати, если вы хотите узнать больше о пленочных фотоаппаратах и ​​традиционной фотографии, см. нашу основную статью о том, как работают пленочные фотоаппараты.)

Как работают цифровые фотоаппараты

Фото: обычный датчик изображения. Зеленый прямоугольник в центре (размером с ноготь) — это светочувствительная часть; золотые провода, идущие от него, подключают его к цепи камеры.

Цифровые фотоаппараты очень похожи на обычные пленочные фотоаппараты, но работают в совершенно другой способ. Когда вы нажимаете кнопку, чтобы взять сфотографировать цифровым фотоаппаратом, диафрагма открывается в передней части камера и свет проходит через объектив. Пока что как пленочный фотоаппарат. Однако с этого момента все по-другому. Нет пленки в цифровом камера. Вместо этого есть кусок электронное оборудование, которое улавливает падающие световые лучи и превращает их в электрические сигналы.Этот детектор света может быть одного из двух типов: с зарядовой связью. устройство (CCD) или датчик изображения CMOS .

Если вы когда-нибудь смотрели на экран телевизора, закройте вверх, вы заметите, что изображение состоит из миллионов крошечных цветные точки или квадраты называются пикселей . ЖК-экраны ноутбуков также создают изображения с помощью пикселей, хотя они часто слишком мелкие, чтобы их можно было увидеть. На экране телевизора или компьютера, электронное оборудование включает и выключает все эти цветные пиксели очень быстро.Свет от экрана попадает в ваши глаза и мозг обманут, заставив увидеть большую движущуюся картинку.

В цифровом фотоаппарате происходит прямо противоположное. Свет от объект, который вы фотографируете, приближается к объективу камеры. Этот входящий «Картинка» попадает на чип датчика изображения, который разбивает ее на миллионы пикселей. Датчик измеряет цвет и яркость каждого пикселя. и сохраняет его как число. Ваша цифровая фотография эффективно невероятно длинная строка чисел, описывающая точные детали каждого содержащегося в нем пикселя.Вы можете узнать больше о том, как датчик изображения создает цифровое изображение в нашем статья о веб-камерах.

Как в цифровых камерах используются цифровые технологии

После того, как изображение сохранено в числовой форме, вы можете делать все, что угодно. с этим. Подключите цифровую камеру к компьютеру, и вы сможете загружайте сделанные вами изображения и загружайте их в такие программы, как PhotoShop чтобы отредактировать их или оживить. Или вы можете загружать их на веб-сайты, отправлять по электронной почте друзьям и т. Д. на. Это возможно, потому что ваши фотографии хранятся в цифровом формате. формат и всевозможные другие цифровые гаджеты — все от MP3-плееры iPod на от мобильных телефонов и компьютеров до фотопринтеров — используйте цифровые технологии тоже.Цифровой — это своего рода язык, на котором все электронные гаджеты «говорят» сегодня.

Фото: Цифровые фотоаппараты намного удобнее чем пленочные камеры. Вы можете сразу увидеть, как изображение будет выглядеть на ЖК-дисплее. экран на спине. Если с вашей картинкой не все в порядке, вы можете просто удалить ее и попробовать опять таки. Вы не можете сделать это с помощью пленочного фотоаппарата. Цифровые фотоаппараты означают фотографы могут быть более креативными и экспериментальными.

Если вы откроете цифровую фотографию в программе рисования (редактирования изображений), вы можете изменить его разными способами.Такая программа работает путем корректировки чисел, которые представляют каждый пиксель изображения. Так, если вы нажмете на элемент управления, который сделает изображение на 20 процентов ярче, программа по очереди перебирает все числа для каждого пикселя и увеличивает их на 20 процентов. Если вы зеркально отразите изображение (переверните его по горизонтали), программа меняет последовательность чисел на обратную. магазины, поэтому они работают в противоположном направлении. Что вы видите на Экран — это изображение, изменяющееся по мере того, как вы редактируете или манипулируете им. Но что вы не видите, меняет ли программа рисования все числа в фон.

Некоторые из этих методов редактирования изображений встроены в более сложные цифровые фотоаппараты. У вас может быть камера с оптическим зумом и цифровой зум. Оптический зум означает, что объектив перемещается внутрь и наружу. для увеличения или уменьшения входящего изображения при попадании на ПЗС-матрицу. А цифровой зум означает, что микрочип внутри камеры взрывает входящее изображение без фактического перемещения объектива. Таким образом, как и при приближении к телевизору, качество изображения ухудшается. Короче говоря, оптическое увеличение делает изображения больше и такими же четкими, но цифровое масштабирование делает изображения больше и более размытыми.

Почему цифровые камеры сжимают изображения

Представьте на мгновение, что вы — чип считывания изображения CCD или CMOS. Выгляни в окно и попробуй выясните, как вы будете хранить детали вида, который вы видите. Во-первых, вам нужно разделить изображение на сетку квадратов. Итак, вам нужно нарисовать воображаемую сетку поверх окна. Затем вам нужно будет измерить цвет и яркость каждого пиксель в сетке. Наконец, вам придется написать все эти измерения вниз как числа.Если вы измерили цвет и яркость для шести миллионов пикселей и записал оба значения как чисел, вы получите строку из миллионов чисел — просто чтобы хранить одну фотографию! Вот почему качественные цифровые изображения часто создавать огромные файлы на вашем компьютере. Каждого может быть несколько размером в мегабайты (миллионы символов).

Чтобы обойти это, цифровые фотоаппараты, компьютеры и другие цифровые устройства используйте технику под названием сжатие . Сжатие — это математический трюк это включает сжатие цифровых фотографий поэтому их можно хранить с меньшим количеством номеров и меньшим объемом памяти.Одна из популярных форм сжатия называется JPG (произносится как J-PEG, что расшифровывается как Joint Photographic Experts Group имени ученых и математиков кто придумал идею). JPG известен как «с потерями» сжатие, потому что, когда фотографии сжимаются таким образом, некоторые информация потеряна и не может быть восстановлена. JPG высокого разрешения использовать много места в памяти и выглядеть очень четко; использование файлов JPG с низким разрешением гораздо меньше места и выглядят более размытыми. Вы можете узнать больше о сжатие в нашей статье о MP3 игроков.

Большинство цифровых фотоаппаратов имеют настройки, позволяющие делать снимки с более высоким или более высоким разрешением. более низкие разрешения. Если вы выберете высокое разрешение, камера сможет хранить на карте памяти меньше изображений, но они намного лучшего качества. Выберите низкое разрешение, и вы получите больше изображений, но качество не будет таким хорошим. Изображения с низким разрешением сохраняются с большим сжатием.

Превращение обычных фотографий в цифровые фотографии

Есть способ превратить фотографии с обычного пленочного фотоаппарата в цифровые фотографии — путем их сканирования.Сканер — это кусок компьютера оборудование, похожее на небольшой копировальный аппарат но работает как цифровая камера. Когда вы помещаете фотографии в сканер, свет сканирует поперек них, превращая их в строки пикселей и, таким образом, в цифровые изображения, которые вы можете просматривать на своем компьютере.

Что такое «беззеркальные» фотоаппараты?

Фактически существует четыре различных типа цифровых фотоаппаратов. Самый простой, известный как наведи и стреляй , имеет объектив для захвата света (который может увеличивать или уменьшать масштаб), датчик изображения для преобразования светового рисунка в цифровую форму и ЖК-экран на задней панели для просмотра фотографий.На противоположном конце спектра фотоаппараты DSLR (Digital Single Lens Reflex) выглядят как традиционные профессиональные пленочные фотоаппараты и имеют внутри движущееся откидное зеркало, которое позволяет вам просматривать точную картинку, которую вы собираетесь снимать, через объектив ( объяснение того, как работает SLR, можно найти в нашей статье о пленочных камерах). Самая последняя инновация, беззеркальные цифровые фотоаппараты , представляет собой своего рода гибрид этих двух конструкций: они отказываются от система шарнирных зеркал в пользу ЖК-видоискателя с более высоким разрешением, установленного ближе к датчику изображения, что делает их меньше, легче, быстрее и тише.Наконец, есть камеры для смартфонов , которые напоминают модели с наведением и съемкой, но не имеют таких функций, как оптический зум.

Чем цифровые фотоаппараты соотносятся с фотоаппаратами смартфонов?

Из того, что я сказал до сих пор, вы можете видеть, что цифровые камеры — замечательная вещь, если вы сравнивая их со старыми пленочными фотоаппаратами. Благодаря превосходному ультрасовременному изображению датчиков, на самом деле нет веских причин (кроме ностальгического предпочтения аналоговая технология) для использования пленки.Вас простят за то, что вы думаете, что продажи цифровых фотоаппаратов будут взлетит, но вы ошибаетесь. За последние несколько лет, продажи цифровых фотоаппаратов падают одновременно с двузначным числом с массовым ростом количества смартфонов и планшетов (которые сейчас продаются более чем 1,5 миллиарда каждый год). Посетите сайт обмена фотографиями, например Flickr, и вы обнаружите, что самые популярные «камеры» на самом деле телефоны: в сентябре 2019 года, когда я обновляю эту статью, Все пять лучших камер Flickr айфоны.Есть ли веская причина владеть автономным цифровым камеры больше или теперь можно все делать с камерой телефона?

Фото: плюсы и минусы цифровых фотоаппаратов и смартфонов резюмированы на трех фотографиях. Даже цифровые камеры типа «наведи и снимай», такие как мой старый Canon Ixus, имеют большие, лучшие телескопические линзы (вверху) и сенсоры по сравнению с таковыми в лучших камерах для смартфонов, таких как мой новый LG (посередине). Но смартфоны, несомненно, имеют отличные возможности подключения, и у них большие, лучшие и четкие экраны (внизу).Здесь вы можете увидеть огромный экран моего смартфона, изображенный на превью фотографии на крошечном экране Canon.

Датчики и экраны

Сделайте шаг назад на десять лет, и не будет никакого сравнения между грубые и неуклюжие снимки камер на мобильных телефонах и даже на самых посредственные компактные цифровые фотоаппараты. В то время как цифровые устройства хвастались постоянно увеличивающееся количество мегапикселей, мобильные телефоны сделали грубые снимки немного лучше, чем у обычной веб-камеры (1 Мегапиксель или меньше было обычным явлением).Теперь все изменилось. Цифровая камера Canon Ixus / Powershot 10-летней давности, которую я обычно использую, имеет разрешение 7,1 мегапикселя. отлично подходит почти для всего, что я когда-либо хотел делать. Мой новый смартфон LG имеет разрешение 13 мегапикселей, что (по крайней мере теоретически) звучит так, как будто он должен быть вдвое лучше.

Но ждать! «Мегапиксели» — это маркетинговая уловка, вводящая в заблуждение: действительно важен размер и качество самих датчиков изображения. Как правило, чем больше датчик, тем лучше снимки.Сравнивая необработанные технические данные, Canon Ixus заявляет о ПЗС-матрицах размером 1 / 2,5 дюйма. в то время как LG имеет 1 / 3,06-дюймовую CMOS (более новый, несколько иной тип сенсорного чипа). Что на самом деле означают эти числа? Измерения сенсора основаны на бесполезной запутанной математике, которую я не собираюсь здесь объяснять, и Вы можете поверить в то, что обе эти камеры имеют крошечные сенсоры, примерно вдвое меньше мизинца (менее 5 мм в каждом направлении), хотя сенсор Canon значительно больше. Digital Ixus, хотя на восемь лет старше смартфона LG и имеет вдвое меньше «мегапикселей», имеет значительно больший сенсорный чип, который, вероятно, превзойдет LG, особенно в условиях низкой освещенности.

Canon также набирает очков на лучше, телескопический объектив. (технически оцененный 5,8–17,4 мм, что эквивалентно 35–105 мм) — лучшее качество и телескопический при загрузке — который может снимать все с бесконечного расстояния пейзажи и макро-снимки пауков и мух крупным планом. Но у меня есть загрузить свои фотографии в компьютер, чтобы понять, насколько они хороши или плохи потому что у Canon есть только крошечный 6-сантиметровый (2,5-дюймовый) ЖК-экран. LG более чем в два раза лучше по диагонали экрана — 14 см (5.5 дюймов) «монитор». По оценкам Canon, экран Ixus имеет 230 000 пикселей, а LG имеет четырехъядерный HD (2560 × 1440 пикселей), что примерно в шестнадцать раз больше. Возможно, я не смогу делать более качественные фотографии с помощью LG, но, по крайней мере, я могу мгновенно оценить и оценить их на экране, не уступающем HD-телевизору (хотя и карманного размера).

Имейте в виду, что мой Canon — это всего лишь компактный, наведи и снимай, так что это не совсем справедливое сравнение того, чего можно достичь с помощью действительно хорошей цифровой камеры и действительно хорошего смартфона.Мой LG лучше всех камер для смартфонов, но Ixus далеко не так хорош. как лучшие цифровые фотоаппараты. У профессиональной DSLR-камеры будет сенсор , который намного больше, чем у смартфона — до 3,6 см × 2,4 см, поэтому он сможет захватывать действительно мелкие детали даже при самом низком уровне освещенности. У него также будет более крупный и лучший экран и лучшие (сменные) линзы.

Фото: это крупный план камеры внутри LG (со снятой крышкой).Что ты смотришь А вот и объектив: чип датчика изображения находится прямо под ним. (Если неясно, я указываю на красную ручку.)

Социальные сети

Конечно, где камеры смартфонов действительно забивают, так это в «смартфонах». отдела: по сути, это компьютеры, которые можно легко достать из кармана портативный и всегда в сети. Так что вы не только с большей вероятностью делать случайные фотографии (потому что у вас всегда есть фотоаппарат), но вы можете мгновенно загрузить свои снимки в Instagram с метким названием, Facebook или Twitter.И это настоящая причина, по которой смартфон камеры превзошли цифровые модели старой школы: сама фотография изменен с цифрового эквивалента дагерротипа XIX века (само по себе возврат к портретным картинам старых времен) к чему-то более непринужденный, немедленный и, конечно же, социальный . Для цели Facebook или Twitter, часто просматриваемые на мобильных устройствах с маленьким экраном устройств, вам не нужно больше пары мегапикселей, самое большее. (Убедитесь в этом сами, загрузив изображение в высоком разрешении из Instagram или Flickr, и редко бывает больше пары сотен размер в килобайтах и ​​не более 1000 мегапикселей в каждом измерении, всего меньше одного мегапикселя.) Даже лучше сайты обмена фотографиями, такие как Instagram и Flickr, большинство людей будут никогда не просматривайте фотографии в многомегапиксельном разрешении: они просто не поместились бы на экране. Таким образом, даже если ваш смартфон не имеет большого количества мегапикселей, он на самом деле не имеет значения: большинство людей листают ваши фотографии на на своем смартфоны не заметят — или не позаботятся. Социальные сети — значит никогда не иметь сказать, что вам жаль, что вы забыли свою зеркалку и у вас был только iPhone!

Дополнения для смартфонов

Совершенно верно, что первоклассные фотографии Canon или Nikon DSLR превзойдут, без сомнения, снимки даже с лучшие смартфоны, но это часто потому, что это не равное сравнение.Часто сравниваем хорошие любительские фото снятые на смартфон, в блестящие профессиональные фотографии, снятые с Зеркалки. Сколько из того, что мы видим, — это камера … и сколько глаз фотографа? Иногда трудно разделить два вещи

Профессионалы могут достичь потрясающих результатов со смартфонами, но и любители могут с небольшой дополнительной помощью. Один из недостатков камер смартфонов — отсутствие ручное управление (обычно даже меньше, чем у базового компактного цифровая камера).В определенной степени это можно обойти, с помощью дополнительных приложений, которые дают вам гораздо больший контроль над неудобные старые настройки, такие как ISO, диафрагма, выдержка и баланс белого. (Найдите в своем любимом магазине приложений такие ключевые слова, как «профессиональная фотография» или «ручная фотография».) Вы также можете добавить к смартфону съемные линзы, чтобы обойти недостатки объектив с фиксированным фокусным расстоянием (хотя тут ничего не поделаешь) о крошечном датчике изображения худшего качества). Как только ваши фотографии будут надежно закреплены, есть множество приложений для редактирования фотографий для смартфонов, в том числе уменьшенное, бесплатная версия PhotoShop, которая поможет вам ретушировать любительскую «посеять уши» в профессиональные «шелковые кошельки».«

Так зачем все же покупать цифровые?

Поскольку сейчас у многих людей есть смартфоны, реальный вопрос нужна ли вам еще и цифровая камера. Очень трудно увидеть аргумент в пользу компактности «наведи и стреляй»: для социальных сетей щелкает, большинство из нас может обойтись своими телефонами. Для этого сайта я использую много макросов фотографии — крупные планы схем и механических частей — с моим Ixus, которые я не мог захватить с LG, так что я не собираюсь прыгать с корабля в ближайшее время.

Если вы хотите делать фотографии профессионального качества, сравнивать между смартфоны и зеркалки.Первоклассная зеркалка обеспечивает лучшее качество изображения датчик (до 50 раз больше, чем в смартфон) и гораздо лучший объектив: эти две принципиально важные вещи делают «сырое» изображение от зеркалки намного лучше. Добавьте все эти неудобные инструкции управления у вас есть на DSLR, и вы сможете снимать далеко больший диапазон фотографий при гораздо более широком диапазоне освещения условия. Если вы действительно заботитесь о качестве своих фотографий, мгновенная загрузка на сайты обмена может быть менее важной соображение: вы захотите просматривать свои фотографии на большом мониторе, ретушируйте их и делитесь ими только тогда, когда будете счастливы.Сказав что теперь вы можете купить гибридные цифровые камеры со встроенным Wi-Fi, предлагают удобство мгновенного обмена, аналогичное смартфонам. И из Конечно, ничто не мешает носить с собой смартфон и зеркалку. если вы действительно хотите получить лучшее из обоих миров!

Краткая история фотографии

Artwork: Оригинальная цифровая камера, изобретенная в 1970-х годах Стивеном Сассоном, немного напоминала старый. видеокамеру и нужен был отдельный монитор воспроизведения. Сначала (вверху) вы сделали фотографии с помощью камеры (синяя), которая использовала ПЗС-матрицу для записи их на магнитную ленту (красная).Позже (внизу), когда вы вернулись домой, вы достали ленту, вставили ее в компьютер (оранжевый) и просмотрели сделанные вами снимки на мониторе компьютера или телевизоре (зеленый). Изображение из патента США 4 131919: Электронный фотоаппарат Гарета А. Ллойда, Стивена Дж. Сассона любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США.

• 4 век до нашей эры: Китайцы изобрели камеру-обскуру (затемненная комната с дырой в шторах, которая проецирует изображение внешнего мира на дальнюю стену).
• Конец 1700-х: Томас Веджвуд (1771–1805) и сэр Хэмфри Дэви (1778–1829), двое английских ученых провели первые эксперименты, пытаясь записать изображения на светочувствительную бумагу.Их фото не было постоянный: они стали черными, если не хранились постоянно в темном месте.
• 1827: французский Joseph Nicéphore Niépce (1765–1833) сделал первый в мире фотографии. Его метод не годился для портретов людей, потому что затвор камеры нужно было оставлять открытым в течение восьми часов.
• 1839: французский художник сцены из оперного театра Луи Дагер (1787–1851) объявил об изобретении фотографий на серебряных пластинах, которые стали известны как дагерротипы.
• 1839: Уильям Генри Фокс Талбот (1800–1877) изобрел фотографический негатив.
• 1851: Британский художник и фотограф Фредерик Скотт Арчер (1813–1857) изобрел способ делать резкие фотографии на влажных стеклянных пластинах.
• 1870-е: Британский врач Доктор Ричард Мэддокс (1816–1902) разработал способ фотографирования с использованием сухих пластин и желатина.
• 1883: американский изобретатель Джордж Истман (1854–1932) изобрел современную фотопленку.
• 1888: Джордж Истман выпустил свою простую в использовании камеру Kodak. Его девизом было: «Вы нажимаете кнопку, а мы делаем все остальное».
• 1947: Эдвин Лэнд (1909–1991) изобрел мгновенную поляроидную камеру.
• 1963: Эдвин Лэнд изобрел цветную поляроидную камеру.
• 1975: Американский инженер-электрик Стивен Сассон вместе с Гаретом Ллойдом из Eastman Kodak изобрел первую электронную камеру на основе ПЗС.
• 1990-е: Цифровые фотоаппараты начали становиться популярными, постепенно делая пленочные фотоаппараты устаревшими.
• 2000-е: Современные мобильные телефоны со встроенными цифровыми камерами начали делать автономные цифровые камеры ненужными для повседневной фотосъемки.

Как работают цифровые фотоаппараты?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 1 ноября 2020 г.

Цифровые фотоаппараты дают совершенно новый смысл идеи рисования цифрами. В отличие от пленочных фотоаппаратов старого образца, они захватывают и записывают изображения окружающий мир с помощью цифровых технологий.Другими словами, они хранят фотографии не как узоры из тьмы и света, а как длинные цепочки чисел. У этого есть много преимуществ: дает нам мгновенные фотографии, позволяет редактировать наши изображения и упрощает обмен фотографиями с помощью мобильных телефонов (мобильных телефоны), электронную почту и веб-сайты.

Фото: типичный недорогой цифровой фотоаппарат. Круг — это линза; прямоугольник над ним — ксеноновая лампа-вспышка. Вы можете увидеть, как эта камера выглядит внутри, на фото ниже на этой странице.

Как работают обычные пленочные фотоаппараты

Фото: Пленочный фотоаппарат старого образца с поздних времен. 1980-е годы. Пленка загружается в катушку справа и перематывается на другую. катушка слева, по пути проходящая перед линзой. Когда ты сделай фото, затвор позволяет свет попадает из объектива и экспонирует пленку. Это все очень похоже на 19 век по сравнению с цифровой фотографией!

Если у вас есть фотоаппарат старого образца, вы поймете, что он бесполезен. без одного жизненно важного оборудования: пленки .Пленка — это длинная катушка из гибкого пластика, покрытого специальными химикатами (на основе соединений серебра) чувствительные к свету. Чтобы свет не испортил пленку, ее заворачивают внутрь жесткой, светонепроницаемый пластиковый цилиндр — вещь, которую вы вставляете в фотоаппарат.

Если вы хотите сделать снимок пленочной камерой, вам нужно нажать кнопку кнопка. Это приводит в действие механизм, называемый затвором, который заставляет отверстие (апертура) открывается на короткое время в передней части камеры, позволяя свет проникает через линзу (толстый кусок стекло или пластик установлен спереди).Свет вызывает реакции в химикаты на пленке, таким образом сохраняя изображение перед вами.

Это не однако это конец процесса. Когда фильм заполнен, ты нужно отнести в аптеку (аптеку), чтобы это было развитый. Обычно это включает размещение пленки в огромном автоматическая проявочная машина. Машина открывает фильм контейнер, вытаскивает пленку и окунает ее в другие химические вещества. чтобы ваши фотографии появились. Этот процесс превращает фильм в серию «негативных» картинок — призрачных перевернутых версий то, что вы на самом деле видели.На негативе черные области выглядят светлыми и наоборот, и все цвета тоже выглядят странно, потому что негатив хранит их как противоположности. Как только машина произведет негативы, он использует их для печати (готовых версий) ваших фото.

Если вы хотите сделать только одну или две фотографии, все это может быть немного неприятность. Большинство людей тратят фотографии впустую просто чтобы «закончить фильм». Часто приходится ждать несколько дней на проявку пленки и распечатки ( готовые фотографии) вернулся к вам.Неудивительно, что цифровая фотография стала очень популярной, потому что она решает все эти проблемы одним махом.

(Кстати, если вы хотите узнать больше о пленочных фотоаппаратах и ​​традиционной фотографии, см. нашу основную статью о том, как работают пленочные фотоаппараты.)

Как работают цифровые фотоаппараты

Фото: обычный датчик изображения. Зеленый прямоугольник в центре (размером с ноготь) — это светочувствительная часть; золотые провода, идущие от него, подключают его к цепи камеры.

Цифровые фотоаппараты очень похожи на обычные пленочные фотоаппараты, но работают в совершенно другой способ. Когда вы нажимаете кнопку, чтобы взять сфотографировать цифровым фотоаппаратом, диафрагма открывается в передней части камера и свет проходит через объектив. Пока что как пленочный фотоаппарат. Однако с этого момента все по-другому. Нет пленки в цифровом камера. Вместо этого есть кусок электронное оборудование, которое улавливает падающие световые лучи и превращает их в электрические сигналы.Этот детектор света может быть одного из двух типов: с зарядовой связью. устройство (CCD) или датчик изображения CMOS .

Если вы когда-нибудь смотрели на экран телевизора, закройте вверх, вы заметите, что изображение состоит из миллионов крошечных цветные точки или квадраты называются пикселей . ЖК-экраны ноутбуков также создают изображения с помощью пикселей, хотя они часто слишком мелкие, чтобы их можно было увидеть. На экране телевизора или компьютера, электронное оборудование включает и выключает все эти цветные пиксели очень быстро.Свет от экрана попадает в ваши глаза и мозг обманут, заставив увидеть большую движущуюся картинку.

В цифровом фотоаппарате происходит прямо противоположное. Свет от объект, который вы фотографируете, приближается к объективу камеры. Этот входящий «Картинка» попадает на чип датчика изображения, который разбивает ее на миллионы пикселей. Датчик измеряет цвет и яркость каждого пикселя. и сохраняет его как число. Ваша цифровая фотография эффективно невероятно длинная строка чисел, описывающая точные детали каждого содержащегося в нем пикселя.Вы можете узнать больше о том, как датчик изображения создает цифровое изображение в нашем статья о веб-камерах.

Как в цифровых камерах используются цифровые технологии

После того, как изображение сохранено в числовой форме, вы можете делать все, что угодно. с этим. Подключите цифровую камеру к компьютеру, и вы сможете загружайте сделанные вами изображения и загружайте их в такие программы, как PhotoShop чтобы отредактировать их или оживить. Или вы можете загружать их на веб-сайты, отправлять по электронной почте друзьям и т. Д. на. Это возможно, потому что ваши фотографии хранятся в цифровом формате. формат и всевозможные другие цифровые гаджеты — все от MP3-плееры iPod на от мобильных телефонов и компьютеров до фотопринтеров — используйте цифровые технологии тоже.Цифровой — это своего рода язык, на котором все электронные гаджеты «говорят» сегодня.

Фото: Цифровые фотоаппараты намного удобнее чем пленочные камеры. Вы можете сразу увидеть, как изображение будет выглядеть на ЖК-дисплее. экран на спине. Если с вашей картинкой не все в порядке, вы можете просто удалить ее и попробовать опять таки. Вы не можете сделать это с помощью пленочного фотоаппарата. Цифровые фотоаппараты означают фотографы могут быть более креативными и экспериментальными.

Если вы откроете цифровую фотографию в программе рисования (редактирования изображений), вы можете изменить его разными способами.Такая программа работает путем корректировки чисел, которые представляют каждый пиксель изображения. Так, если вы нажмете на элемент управления, который сделает изображение на 20 процентов ярче, программа по очереди перебирает все числа для каждого пикселя и увеличивает их на 20 процентов. Если вы зеркально отразите изображение (переверните его по горизонтали), программа меняет последовательность чисел на обратную. магазины, поэтому они работают в противоположном направлении. Что вы видите на Экран — это изображение, изменяющееся по мере того, как вы редактируете или манипулируете им. Но что вы не видите, меняет ли программа рисования все числа в фон.

Некоторые из этих методов редактирования изображений встроены в более сложные цифровые фотоаппараты. У вас может быть камера с оптическим зумом и цифровой зум. Оптический зум означает, что объектив перемещается внутрь и наружу. для увеличения или уменьшения входящего изображения при попадании на ПЗС-матрицу. А цифровой зум означает, что микрочип внутри камеры взрывает входящее изображение без фактического перемещения объектива. Таким образом, как и при приближении к телевизору, качество изображения ухудшается. Короче говоря, оптическое увеличение делает изображения больше и такими же четкими, но цифровое масштабирование делает изображения больше и более размытыми.

Почему цифровые камеры сжимают изображения

Представьте на мгновение, что вы — чип считывания изображения CCD или CMOS. Выгляни в окно и попробуй выясните, как вы будете хранить детали вида, который вы видите. Во-первых, вам нужно разделить изображение на сетку квадратов. Итак, вам нужно нарисовать воображаемую сетку поверх окна. Затем вам нужно будет измерить цвет и яркость каждого пиксель в сетке. Наконец, вам придется написать все эти измерения вниз как числа.Если вы измерили цвет и яркость для шести миллионов пикселей и записал оба значения как чисел, вы получите строку из миллионов чисел — просто чтобы хранить одну фотографию! Вот почему качественные цифровые изображения часто создавать огромные файлы на вашем компьютере. Каждого может быть несколько размером в мегабайты (миллионы символов).

Чтобы обойти это, цифровые фотоаппараты, компьютеры и другие цифровые устройства используйте технику под названием сжатие . Сжатие — это математический трюк это включает сжатие цифровых фотографий поэтому их можно хранить с меньшим количеством номеров и меньшим объемом памяти.Одна из популярных форм сжатия называется JPG (произносится как J-PEG, что расшифровывается как Joint Photographic Experts Group имени ученых и математиков кто придумал идею). JPG известен как «с потерями» сжатие, потому что, когда фотографии сжимаются таким образом, некоторые информация потеряна и не может быть восстановлена. JPG высокого разрешения использовать много места в памяти и выглядеть очень четко; использование файлов JPG с низким разрешением гораздо меньше места и выглядят более размытыми. Вы можете узнать больше о сжатие в нашей статье о MP3 игроков.

Большинство цифровых фотоаппаратов имеют настройки, позволяющие делать снимки с более высоким или более высоким разрешением. более низкие разрешения. Если вы выберете высокое разрешение, камера сможет хранить на карте памяти меньше изображений, но они намного лучшего качества. Выберите низкое разрешение, и вы получите больше изображений, но качество не будет таким хорошим. Изображения с низким разрешением сохраняются с большим сжатием.

Превращение обычных фотографий в цифровые фотографии

Есть способ превратить фотографии с обычного пленочного фотоаппарата в цифровые фотографии — путем их сканирования.Сканер — это кусок компьютера оборудование, похожее на небольшой копировальный аппарат но работает как цифровая камера. Когда вы помещаете фотографии в сканер, свет сканирует поперек них, превращая их в строки пикселей и, таким образом, в цифровые изображения, которые вы можете просматривать на своем компьютере.

Что такое «беззеркальные» фотоаппараты?

Фактически существует четыре различных типа цифровых фотоаппаратов. Самый простой, известный как наведи и стреляй , имеет объектив для захвата света (который может увеличивать или уменьшать масштаб), датчик изображения для преобразования светового рисунка в цифровую форму и ЖК-экран на задней панели для просмотра фотографий.На противоположном конце спектра фотоаппараты DSLR (Digital Single Lens Reflex) выглядят как традиционные профессиональные пленочные фотоаппараты и имеют внутри движущееся откидное зеркало, которое позволяет вам просматривать точную картинку, которую вы собираетесь снимать, через объектив ( объяснение того, как работает SLR, можно найти в нашей статье о пленочных камерах). Самая последняя инновация, беззеркальные цифровые фотоаппараты , представляет собой своего рода гибрид этих двух конструкций: они отказываются от система шарнирных зеркал в пользу ЖК-видоискателя с более высоким разрешением, установленного ближе к датчику изображения, что делает их меньше, легче, быстрее и тише.Наконец, есть камеры для смартфонов , которые напоминают модели с наведением и съемкой, но не имеют таких функций, как оптический зум.

Чем цифровые фотоаппараты соотносятся с фотоаппаратами смартфонов?

Из того, что я сказал до сих пор, вы можете видеть, что цифровые камеры — замечательная вещь, если вы сравнивая их со старыми пленочными фотоаппаратами. Благодаря превосходному ультрасовременному изображению датчиков, на самом деле нет веских причин (кроме ностальгического предпочтения аналоговая технология) для использования пленки.Вас простят за то, что вы думаете, что продажи цифровых фотоаппаратов будут взлетит, но вы ошибаетесь. За последние несколько лет, продажи цифровых фотоаппаратов падают одновременно с двузначным числом с массовым ростом количества смартфонов и планшетов (которые сейчас продаются более чем 1,5 миллиарда каждый год). Посетите сайт обмена фотографиями, например Flickr, и вы обнаружите, что самые популярные «камеры» на самом деле телефоны: в сентябре 2019 года, когда я обновляю эту статью, Все пять лучших камер Flickr айфоны.Есть ли веская причина владеть автономным цифровым камеры больше или теперь можно все делать с камерой телефона?

Фото: плюсы и минусы цифровых фотоаппаратов и смартфонов резюмированы на трех фотографиях. Даже цифровые камеры типа «наведи и снимай», такие как мой старый Canon Ixus, имеют большие, лучшие телескопические линзы (вверху) и сенсоры по сравнению с таковыми в лучших камерах для смартфонов, таких как мой новый LG (посередине). Но смартфоны, несомненно, имеют отличные возможности подключения, и у них большие, лучшие и четкие экраны (внизу).Здесь вы можете увидеть огромный экран моего смартфона, изображенный на превью фотографии на крошечном экране Canon.

Датчики и экраны

Сделайте шаг назад на десять лет, и не будет никакого сравнения между грубые и неуклюжие снимки камер на мобильных телефонах и даже на самых посредственные компактные цифровые фотоаппараты. В то время как цифровые устройства хвастались постоянно увеличивающееся количество мегапикселей, мобильные телефоны сделали грубые снимки немного лучше, чем у обычной веб-камеры (1 Мегапиксель или меньше было обычным явлением).Теперь все изменилось. Цифровая камера Canon Ixus / Powershot 10-летней давности, которую я обычно использую, имеет разрешение 7,1 мегапикселя. отлично подходит почти для всего, что я когда-либо хотел делать. Мой новый смартфон LG имеет разрешение 13 мегапикселей, что (по крайней мере теоретически) звучит так, как будто он должен быть вдвое лучше.

Но ждать! «Мегапиксели» — это маркетинговая уловка, вводящая в заблуждение: действительно важен размер и качество самих датчиков изображения. Как правило, чем больше датчик, тем лучше снимки.Сравнивая необработанные технические данные, Canon Ixus заявляет о ПЗС-матрицах размером 1 / 2,5 дюйма. в то время как LG имеет 1 / 3,06-дюймовую CMOS (более новый, несколько иной тип сенсорного чипа). Что на самом деле означают эти числа? Измерения сенсора основаны на бесполезной запутанной математике, которую я не собираюсь здесь объяснять, и Вы можете поверить в то, что обе эти камеры имеют крошечные сенсоры, примерно вдвое меньше мизинца (менее 5 мм в каждом направлении), хотя сенсор Canon значительно больше. Digital Ixus, хотя на восемь лет старше смартфона LG и имеет вдвое меньше «мегапикселей», имеет значительно больший сенсорный чип, который, вероятно, превзойдет LG, особенно в условиях низкой освещенности.

Canon также набирает очков на лучше, телескопический объектив. (технически оцененный 5,8–17,4 мм, что эквивалентно 35–105 мм) — лучшее качество и телескопический при загрузке — который может снимать все с бесконечного расстояния пейзажи и макро-снимки пауков и мух крупным планом. Но у меня есть загрузить свои фотографии в компьютер, чтобы понять, насколько они хороши или плохи потому что у Canon есть только крошечный 6-сантиметровый (2,5-дюймовый) ЖК-экран. LG более чем в два раза лучше по диагонали экрана — 14 см (5.5 дюймов) «монитор». По оценкам Canon, экран Ixus имеет 230 000 пикселей, а LG имеет четырехъядерный HD (2560 × 1440 пикселей), что примерно в шестнадцать раз больше. Возможно, я не смогу делать более качественные фотографии с помощью LG, но, по крайней мере, я могу мгновенно оценить и оценить их на экране, не уступающем HD-телевизору (хотя и карманного размера).

Имейте в виду, что мой Canon — это всего лишь компактный, наведи и снимай, так что это не совсем справедливое сравнение того, чего можно достичь с помощью действительно хорошей цифровой камеры и действительно хорошего смартфона.Мой LG лучше всех камер для смартфонов, но Ixus далеко не так хорош. как лучшие цифровые фотоаппараты. У профессиональной DSLR-камеры будет сенсор , который намного больше, чем у смартфона — до 3,6 см × 2,4 см, поэтому он сможет захватывать действительно мелкие детали даже при самом низком уровне освещенности. У него также будет более крупный и лучший экран и лучшие (сменные) линзы.

Фото: это крупный план камеры внутри LG (со снятой крышкой).Что ты смотришь А вот и объектив: чип датчика изображения находится прямо под ним. (Если неясно, я указываю на красную ручку.)

Социальные сети

Конечно, где камеры смартфонов действительно забивают, так это в «смартфонах». отдела: по сути, это компьютеры, которые можно легко достать из кармана портативный и всегда в сети. Так что вы не только с большей вероятностью делать случайные фотографии (потому что у вас всегда есть фотоаппарат), но вы можете мгновенно загрузить свои снимки в Instagram с метким названием, Facebook или Twitter.И это настоящая причина, по которой смартфон камеры превзошли цифровые модели старой школы: сама фотография изменен с цифрового эквивалента дагерротипа XIX века (само по себе возврат к портретным картинам старых времен) к чему-то более непринужденный, немедленный и, конечно же, социальный . Для цели Facebook или Twitter, часто просматриваемые на мобильных устройствах с маленьким экраном устройств, вам не нужно больше пары мегапикселей, самое большее. (Убедитесь в этом сами, загрузив изображение в высоком разрешении из Instagram или Flickr, и редко бывает больше пары сотен размер в килобайтах и ​​не более 1000 мегапикселей в каждом измерении, всего меньше одного мегапикселя.) Даже лучше сайты обмена фотографиями, такие как Instagram и Flickr, большинство людей будут никогда не просматривайте фотографии в многомегапиксельном разрешении: они просто не поместились бы на экране. Таким образом, даже если ваш смартфон не имеет большого количества мегапикселей, он на самом деле не имеет значения: большинство людей листают ваши фотографии на на своем смартфоны не заметят — или не позаботятся. Социальные сети — значит никогда не иметь сказать, что вам жаль, что вы забыли свою зеркалку и у вас был только iPhone!

Дополнения для смартфонов

Совершенно верно, что первоклассные фотографии Canon или Nikon DSLR превзойдут, без сомнения, снимки даже с лучшие смартфоны, но это часто потому, что это не равное сравнение.Часто сравниваем хорошие любительские фото снятые на смартфон, в блестящие профессиональные фотографии, снятые с Зеркалки. Сколько из того, что мы видим, — это камера … и сколько глаз фотографа? Иногда трудно разделить два вещи

Профессионалы могут достичь потрясающих результатов со смартфонами, но и любители могут с небольшой дополнительной помощью. Один из недостатков камер смартфонов — отсутствие ручное управление (обычно даже меньше, чем у базового компактного цифровая камера).В определенной степени это можно обойти, с помощью дополнительных приложений, которые дают вам гораздо больший контроль над неудобные старые настройки, такие как ISO, диафрагма, выдержка и баланс белого. (Найдите в своем любимом магазине приложений такие ключевые слова, как «профессиональная фотография» или «ручная фотография».) Вы также можете добавить к смартфону съемные линзы, чтобы обойти недостатки объектив с фиксированным фокусным расстоянием (хотя тут ничего не поделаешь) о крошечном датчике изображения худшего качества). Как только ваши фотографии будут надежно закреплены, есть множество приложений для редактирования фотографий для смартфонов, в том числе уменьшенное, бесплатная версия PhotoShop, которая поможет вам ретушировать любительскую «посеять уши» в профессиональные «шелковые кошельки».«

Так зачем все же покупать цифровые?

Поскольку сейчас у многих людей есть смартфоны, реальный вопрос нужна ли вам еще и цифровая камера. Очень трудно увидеть аргумент в пользу компактности «наведи и стреляй»: для социальных сетей щелкает, большинство из нас может обойтись своими телефонами. Для этого сайта я использую много макросов фотографии — крупные планы схем и механических частей — с моим Ixus, которые я не мог захватить с LG, так что я не собираюсь прыгать с корабля в ближайшее время.

Если вы хотите делать фотографии профессионального качества, сравнивать между смартфоны и зеркалки.Первоклассная зеркалка обеспечивает лучшее качество изображения датчик (до 50 раз больше, чем в смартфон) и гораздо лучший объектив: эти две принципиально важные вещи делают «сырое» изображение от зеркалки намного лучше. Добавьте все эти неудобные инструкции управления у вас есть на DSLR, и вы сможете снимать далеко больший диапазон фотографий при гораздо более широком диапазоне освещения условия. Если вы действительно заботитесь о качестве своих фотографий, мгновенная загрузка на сайты обмена может быть менее важной соображение: вы захотите просматривать свои фотографии на большом мониторе, ретушируйте их и делитесь ими только тогда, когда будете счастливы.Сказав что теперь вы можете купить гибридные цифровые камеры со встроенным Wi-Fi, предлагают удобство мгновенного обмена, аналогичное смартфонам. И из Конечно, ничто не мешает носить с собой смартфон и зеркалку. если вы действительно хотите получить лучшее из обоих миров!

Краткая история фотографии

Artwork: Оригинальная цифровая камера, изобретенная в 1970-х годах Стивеном Сассоном, немного напоминала старый. видеокамеру и нужен был отдельный монитор воспроизведения. Сначала (вверху) вы сделали фотографии с помощью камеры (синяя), которая использовала ПЗС-матрицу для записи их на магнитную ленту (красная).Позже (внизу), когда вы вернулись домой, вы достали ленту, вставили ее в компьютер (оранжевый) и просмотрели сделанные вами снимки на мониторе компьютера или телевизоре (зеленый). Изображение из патента США 4 131919: Электронный фотоаппарат Гарета А. Ллойда, Стивена Дж. Сассона любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США.

• 4 век до нашей эры: Китайцы изобрели камеру-обскуру (затемненная комната с дырой в шторах, которая проецирует изображение внешнего мира на дальнюю стену).
• Конец 1700-х: Томас Веджвуд (1771–1805) и сэр Хэмфри Дэви (1778–1829), двое английских ученых провели первые эксперименты, пытаясь записать изображения на светочувствительную бумагу.Их фото не было постоянный: они стали черными, если не хранились постоянно в темном месте.
• 1827: французский Joseph Nicéphore Niépce (1765–1833) сделал первый в мире фотографии. Его метод не годился для портретов людей, потому что затвор камеры нужно было оставлять открытым в течение восьми часов.
• 1839: французский художник сцены из оперного театра Луи Дагер (1787–1851) объявил об изобретении фотографий на серебряных пластинах, которые стали известны как дагерротипы.
• 1839: Уильям Генри Фокс Талбот (1800–1877) изобрел фотографический негатив.
• 1851: Британский художник и фотограф Фредерик Скотт Арчер (1813–1857) изобрел способ делать резкие фотографии на влажных стеклянных пластинах.
• 1870-е: Британский врач Доктор Ричард Мэддокс (1816–1902) разработал способ фотографирования с использованием сухих пластин и желатина.
• 1883: американский изобретатель Джордж Истман (1854–1932) изобрел современную фотопленку.
• 1888: Джордж Истман выпустил свою простую в использовании камеру Kodak. Его девизом было: «Вы нажимаете кнопку, а мы делаем все остальное».
• 1947: Эдвин Лэнд (1909–1991) изобрел мгновенную поляроидную камеру.
• 1963: Эдвин Лэнд изобрел цветную поляроидную камеру.
• 1975: Американский инженер-электрик Стивен Сассон вместе с Гаретом Ллойдом из Eastman Kodak изобрел первую электронную камеру на основе ПЗС.
• 1990-е: Цифровые фотоаппараты начали становиться популярными, постепенно делая пленочные фотоаппараты устаревшими.
• 2000-е: Современные мобильные телефоны со встроенными цифровыми камерами начали делать автономные цифровые камеры ненужными для повседневной фотосъемки.

Цифровая камера

— что это такое, для чего она нужна

Что такое цифровая камера

iPhone Guru

1 декабря 2014 г.

Что такое цифровая камера

Цифровая камера кодирует изображения и видео в цифровом виде и сохраняет их для последующего воспроизведения. Эти камеры встроены и интегрированы во многие устройства, такие как смартфоны и компьютеры.Многие цифровые камеры также могут записывать движущиеся видео со звуком. Некоторые цифровые камеры могут обрезать и сшивать изображения, а также выполнять другое редактирование изображений.

В 60-е годы в цифровых фотоаппаратах использовались фотоаппараты. Однако в 1975 году Стивен Сассон изобрел и построил первую электронную камеру с использованием датчика изображения устройства с зарядовой связью. Его ранние применения были в основном военными, научными и медицинскими.

В середине-конце 1990-х годов цифровые фотоаппараты стали более доступными и, следовательно, популярными среди потребителей.Постепенно пленочные фотоаппараты были заменены цифровыми фотоаппаратами, которые сегодня чаще всего продаются во всем мире.

Разрешение цифровой камеры часто ограничивается датчиком изображения, который превращает свет в сигналы. В зависимости от физической структуры датчика может использоваться массив цветных фильтров. Количество пикселей в датчике определяет «количество пикселей» камеры. В типичном датчике количество пикселей является произведением количества строк и количества столбцов. Например, датчик размером 1000 на 1000 пикселей будет иметь 1000000 пикселей или 1 мегапиксель.

Есть три способа сделать снимок цифровой камерой. Предпочтительный метод для данного захвата во многом определяется предметом изучения. Например, обычно неуместно пытаться запечатлеть движущийся объект с помощью чего-либо, кроме однокадровой системы. Однако более высокая точность цветопередачи и большие размеры файлов и разрешение, доступные при многокадровом снимке и сканировании назад, делают их привлекательными для коммерческих фотографов, работающих со стационарными объектами и широкоформатными фотографиями.

В большинстве современных потребительских цифровых фотоаппаратов используется мозаика с фильтром Байера в сочетании с оптическим фильтром сглаживания, чтобы уменьшить сглаживание из-за уменьшения выборки изображений с разными основными цветами. Шаблон фильтра Байера представляет собой повторяющийся мозаичный узор 2 × 2 светофильтров, с зелеными в противоположных углах и красным и синим в двух других положениях.

Камеры с цифровыми датчиками изображения, которые меньше типичного размера пленки 35 мм, имеют меньшее поле или угол обзора при использовании с объективом того же фокусного расстояния.Это связано с тем, что угол обзора зависит как от фокусного расстояния, так и от используемого датчика или размера пленки.

В зависимости от модели камеры доступны различные дополнительные функции. К таким функциям относятся GPS, компас, барометр и высотомер. Некоторые из них прочные и водонепроницаемые.

Цифровые камеры бывают самых разных размеров, цен и возможностей. Специализированные цифровые камеры, включая оборудование для получения многоспектральных изображений и астрографы, используются в научных, военных, медицинских и других специальных целях.

См. Также:

• Apple Encyclopedia: вся информация о продуктах, электронных устройствах, операционных системах и приложениях от экспертов iGotOffer.com.

Преимущества цифровой камеры | Ноу-хау в области цифровых фотоаппаратов | Цифровая камера | Цифровой AV | Поддержка

	Цифровые фотоаппараты	Пленочные камеры
Пленка	Не требуется.	Требуется пленка.
ISO	Чувствительность ISO можно изменять на каждом снимке.	Чувствительность ISO можно изменить только при смене пленки.
Затвор	Изображения можно легко удалить и сделать заново.	При нажатии на спуск затвора используется один кадр пленки.
Плохой выстрел	Изображения можно мгновенно проверить и при необходимости повторить.	Невозможно проверить изображение, пока оно не проявится. Не могу узнать, был ли выстрел неудачным.
Обработка изображений	Можно легко создавать черно-белые фотографии и фотографии в тонах сепии.	Необходимо заменить пленку или использовать неудобный фильтр.
Макросъемка	Макросъемка позволяет снимать с расстояния до нескольких сантиметров.	Возможно с зеркальной камерой, если она оснащена макрообъективом или объективом с функцией макросъемки.
Движущиеся картинки	Большинство цифровых фотоаппаратов также могут снимать движущиеся изображения.	Невозможно сделать движущиеся изображения.
Разработка	Не требуется, изображения можно увидеть сразу.	Изображения нельзя увидеть, пока они не проявятся в фотолаборатории.
Печать	Можно дома, в любом желаемом размере или в фотолаборатории.	Должен быть распечатан в фотолаборатории.
Телевидение	Изображения можно просматривать на большом экране телевизора.	Фотографии не отображаются на экране телевизора.
ПК	Данные изображения можно сразу использовать на ПК без обработки.	После проявления фото необходимо отсканировать и преобразовать в цифровые данные.
Ретушь	Редактировать и обрабатывать легко с помощью программного обеспечения для редактирования фотографий.	Фотография не может быть изменена.
Стоимость	Отсутствие затрат на покупку или проявку пленки. Перезаряжаемые аккумуляторные батареи экономичны.	Пленка и проявка непрерывны.

Технология цифровых камер

ЦИФРОВЫЕ КАМЕРЫ

Фотокамера, записывающая изображения в цифровой форме. В отличие от традиционных аналоговых камер, которые записывают бесступенчато регулируемую интенсивность света, цифровые камеры записывают дискретные числа для хранения на карте флэш-памяти или оптическом диске. Как и во всех цифровых устройствах, существует фиксированное максимальное разрешение и количество отображаемых цветов.Изображения передаются на компьютер с помощью кабеля USB или через карту памяти. Цифровые видеокамеры также используют FireWire.

Цифровые преимущества
У цифровых фотоаппаратов есть два очевидных преимущества. Первый — это возможность сразу увидеть окончательное изображение, чтобы вы знали, что у вас есть желаемое. Плохие снимки можно мгновенно стереть. Второй — удобство. Вы можете сделать один снимок и распечатать его, не дожидаясь проявления всего рулона пленки и не тратя весь рулон на несколько снимков.Кроме того, «цифровая пленка» может использоваться повторно, за исключением разновидности оптических дисков с однократной записью (CD-R).

Чипы и вспышки
Пленка в цифровой камере состоит из микросхем фотосенсора и флэш-памяти. Камера записывает цветные изображения с интенсивностью красного, зеленого и синего цветов, которые сохраняются в виде переменных зарядов на микросхеме датчика изображения CCD или CMOS. Заряды, которые фактически являются аналоговыми, преобразуются в цифровые и сохраняются в одном из нескольких форматов флэш-памяти, таких как CompactFlash или Memory Stick.Вместо карт памяти некоторые фотоаппараты используют оптические диски для хранения, а видеокамеры могут использовать диски или магнитную ленту (см. DV).
Размер микросхемы определяет разрешение, но аналого-цифровой преобразователь (АЦП), который преобразует заряды в цифровые данные, определяет глубину цвета. В 2002 году компания Foveon совершила прорыв в точности цветопередачи со своим чипом X3 CMOS (см. Шаблон Байера и X3).

Цифровые видеокамеры

также используют те же методы распознавания изображения, но могут также выводить традиционные аналоговые сигналы (NTSC) в дополнение к цифровым.См. Флеш-память, фоторедактор, фото сканер, X3 и DSLR.

Основные характеристики
Ниже приведены основные характеристики цифровых фотоаппаратов и некоторые недостатки.

• Разрешение в мегапикселях
  Количество пикселей определяет максимальный размер печатаемой фотографии без ущерба для качества. Для отпечатков 3×5 «и 4×6» достаточно 2 мегапикселей. Для отпечатков 5×7 дюймов и 8×10 дюймов предпочтительнее разрешение 5 мегапикселей. Для изображений с низким разрешением в Интернете будет достаточно практически любой цифровой камеры.Однако вы можете легко уменьшить высокое качество изображения до низкого разрешения, необходимого онлайн. Чем выше разрешение с самого начала, тем лучше результаты.
• Оптическое качество
  Мегапиксельное разрешение — это количественное измерение, но сам объектив — качественный. Оптическое качество объектива в значительной степени влияет на качество получаемого изображения, как это было в аналоговых камерах более века. Чтобы принять решение, нужно увидеть распечатанные фотографии.
• Сравнение оптического и цифрового (интерполированного) зума
  Оптический зум — это реальное разрешение линз. Цифровой зум — это интерполированное разрешение, вычисленное программным обеспечением. Чем выше оптическое число, тем лучше. 10-кратный оптический сигнал намного превосходит 10-кратный цифровой. Некоторые цифры цифрового зума выходят за рамки стратосферы, особенно для видео, но оптический — это то, что имеет значение.
• Носители данных
  Есть несколько типов карт флэш-памяти, используемых для «цифровой пленки», но независимо от того, какой тип используется в камере, размер той, что идет в комплекте с камерой, обычно меньше.Планируйте приобрести камеру большего размера при покупке камеры (см. Флеш-память).
• Передача данных
  Цифровые камеры поставляются с USB-кабелем для передачи данных непосредственно на компьютер, а многие компьютеры оснащены одним или несколькими слотами для карт памяти. Принтеры также могут иметь слоты для карт, что позволяет печатать фотографии вообще без использования компьютера.
• Время работы от батареи
  В цифровых фотоаппаратах используются перезаряжаемые или стандартные батарейки типа АА. Зарядка аккумулятора может занять час или больше, поэтому всегда полезно иметь при себе дополнительный, полностью заряженный.Батарейки типа AA можно купить практически где угодно, также можно использовать перезаряжаемые батарейки AA.
• Сменные линзы
  Цифровые однообъективные зеркальные камеры (DSLR) являются цифровыми аналогами своих аналоговых предшественников и могут использовать те же съемные объективы, которые у вас уже есть. Тем не менее, чип часто меньше по размеру, чем 35-миллиметровая рамка, а это означает, что ваш широкоугольный 28-миллиметровый объектив может работать как 42-миллиметровый объектив. Проблему решают все более крупные чипы и более широкоугольные линзы.
  

Дополнительные сведения

[27.10.2021 08:45:32]

Еще из ACS

Основные сведения о настройках цифровой камеры для улучшения результатов визуализации

Цифровые камеры

, по сравнению с их аналоговыми аналогами, предлагают большую гибкость, позволяя пользователю настраивать параметры камеры с помощью программного обеспечения для сбора данных.В некоторых случаях настройки аналоговых камер можно отрегулировать с помощью оборудования, такого как двухрядные переключатели (DIP) или соединения RS-232. Тем не менее, гибкость изменения настроек с помощью программного обеспечения значительно увеличивает качество изображения, скорость и контрастность — факторы, которые могут означать разницу между обнаружением дефекта и его отсутствием. Многие цифровые камеры имеют встроенные программируемые вентильные матрицы (FPGA) для цифровой обработки сигналов и функций камеры.ПЛИС выполняют вычисления за многими функциями цифровой камеры, а также за дополнительными, такими как интерполяция цвета для мозаичных фильтров и простая обработка изображений (в случае интеллектуальных камер). Прошивка камеры включает ПЛИС и встроенную память; обновления прошивки иногда доступны для камер, добавляя и улучшая функции. Встроенная память в цифровых камерах позволяет хранить настройки, таблицы поиска, буферизацию для высокой скорости передачи данных и работу в сети с несколькими камерами с коммутаторами Ethernet.Некоторые из наиболее распространенных настроек цифровой камеры — это усиление, гамма, область интереса, биннинг / субдискретизация, частота пикселей, смещение и запуск. Понимание этих основных настроек поможет достичь наилучших результатов для ряда приложений.

ПРИБЫЛЬ

Gain — это настройка цифровой камеры, которая контролирует усиление сигнала с датчика камеры. Следует отметить, что это усиливает весь сигнал, включая любой связанный с ним фоновый шум. Большинство камер имеют автоматическое усиление, или автоматическое усиление, сокращенно АРУ.Некоторые позволяют пользователю выключить его или установить вручную.

Усиление может быть до или после аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Однако важно отметить, что усиление после АЦП — это не истинное усиление, а, скорее, цифровое усиление. Цифровое усиление использует справочную таблицу для сопоставления цифровых значений с другими значениями, теряя при этом некоторую информацию.

Коэффициент усиления

перед АЦП может быть полезен для полного использования битовой глубины камеры в условиях низкой освещенности, хотя почти всегда более желательно тщательное освещение.Коэффициент усиления также можно использовать для обеспечения того, чтобы отводы датчиков с несколькими отводами были хорошо согласованы. Для подробного обсуждения сенсорных нажатий см. Imaging Electronics 101: Camera Resolution for Improved Imaging System Performance. Как правило, усиление следует использовать только после оптимизации настройки экспозиции и только после того, как время экспозиции будет установлено на максимальное значение для данной частоты кадров. Чтобы визуально увидеть, какое улучшение можно получить на изображении, сравните рисунки 1a, 1b, 2a и 2b.

Рисунок 1a: Изображение реального мира без усиления (AGC = 0), гамма = 1, частота пикселей 8 МГц и 0.Выдержка 2 мс

Рис. 1b: Крупный план изображения с AGC = 0, гаммой = 1, тактовой частотой пикселей 8 Гц и экспозицией 0,2 мс

Рисунок 2a: Изображение реального мира с высоким коэффициентом усиления (AGC = 100), гаммой = 1, тактовой частотой пикселей 8 МГц и экспозицией 3,4 мс

Рисунок 2b: Крупный план изображения с AGC = 100, гаммой = 1, тактовой частотой пикселей 8 МГц и экспозицией 3,4 мс

ГАММА

Гамма — это настройка цифровой камеры, которая управляет оттенками серого, воспроизводимыми на изображении.Гамма изображения, равная единице (рисунки 3a — 3b), указывает на то, что датчик камеры точно воспроизводит объект в оттенках серого (линейный отклик). Значение гаммы, намного превышающее единицу, приводит к черно-белому силуэту изображения (рисунки 4a — 4b). Обратите внимание на уменьшение контрастности на рисунке 4b по сравнению с рисунком 3b. Гамму можно рассматривать как способность растягивать одну сторону (черную или белую) динамического диапазона пикселя. Этот элемент управления часто используется при обработке сигналов для повышения отношения сигнал / шум (SNR).

Рисунок 3a: Изображение реального мира с гаммой, равной единице (гамма = 1), тактовой частотой пикселей 10 МГц и экспозицией 5 мс

Рисунок 3b: Крупный план изображения с гаммой = 1, тактовой частотой пикселей 10 МГц и экспозицией 5 мс

Рис. 4a: Изображение реального мира с гаммой выше единицы (гамма = 2), тактовой частотой пикселей 10 МГц и экспозицией 5 мс

Рисунок 4b: Крупный план изображения с гаммой = 2, тактовой частотой пикселей 10 МГц и экспозицией 5 мс

ОБЛАСТЬ ИНТЕРЕСОВ

Область интереса — это настройка цифровой камеры, либо с помощью программного обеспечения, либо встроенная, которая позволяет считывать подмножество матрицы датчиков камеры для каждого поля.Это полезно для уменьшения поля зрения (FOV) или разрешения до минимально необходимой скорости, чтобы уменьшить объем передаваемых данных, тем самым увеличивая возможную частоту кадров. Полное разрешение с точки зрения частоты Найквиста или частоты пространственной дискретизации может быть сохранено для этого подмножества всего поля. Например, квадратное поле 494 x 494 может содержать всю полезную информацию для данного кадра и может использоваться, чтобы не тратить впустую полосу пропускания. Для получения дополнительной информации о частоте Найквиста см. Imaging Electronics 101: Camera Types and Interfaces for Machine Vision Applications.

БИННИНГ / ПОДСТАВКА

При биннинге или субдискретизации желателен полный угол обзора, но полное разрешение камеры может не требоваться. В этом случае значение серого соседних пикселей можно усреднить вместе, чтобы сформировать более крупные эффективные пиксели, или считывать только каждый второй пиксель. Группирование или субдискретизация увеличивает скорость за счет уменьшения объема передаваемых данных.

Биннинг специфичен для ПЗС-сенсоров, где заряд от соседних пикселей физически складывается вместе, увеличивая эффективную экспозицию и чувствительность.Субдискретизация обычно относится к датчикам CMOS, где биннинг строго не возможен; субдискретизация не дает увеличения экспозиции или чувствительности. Субдискретизация также может использоваться с ПЗС-датчиками вместо биннинга, когда требуется низкое разрешение и высокая скорость передачи без необходимости исходной экспозиции. Для получения более подробной информации о датчиках см. Imaging Electronics 101: Understanding Camera Sensors for Machine Vision Applications.

Рисунок 5: Иллюстрация объединения пикселей камеры или субдискретизации

ПИКСЕЛЬНЫЕ ЧАСЫ

В датчике камеры CCD, тактовая частота пикселей описывает скорость дополнительных сигналов, которые используются для перемещения пакетов заряда через регистры сдвига к усилителям считывания.Это определяет, сколько времени потребуется для считывания всего датчика, но оно также ограничено проблемами шума и перелива, которые возникают, когда пакеты передаются слишком быстро. Например, две камеры с одинаковыми датчиками могут использовать разные тактовые частоты пикселей, что приводит к разным характеристикам насыщенности (линейный диапазон) и частоты кадров. Этот параметр не может быть легко изменен пользователем, так как он обычно устанавливается на оптимальное значение, зависящее от датчика и возможностей FPGA. Разгон сенсора за счет увеличения тактовой частоты пикселей также может привести к тепловым проблемам.

СМЕЩЕНИЕ

Смещение относится к компоненту постоянного тока сигнала видео или изображения и эффективно устанавливает уровень черного изображения. Уровень черного — это уровень пикселя (в электронах или вольтах), который соответствует нулевому значению пикселя. Это часто используется с гистограммой, чтобы обеспечить полное использование битовой глубины камеры, эффективно повышая соотношение сигнал / шум. Смещение не-черных пикселей к нулю делает изображение более светлым, хотя не дает улучшения данных. За счет увеличения уровня черного смещение используется в качестве простого метода обработки изображений машинного зрения для повышения яркости и эффективного создания порога (установка всех пикселей ниже определенного значения на ноль, чтобы выделить особенности) для обнаружения капель.

ЗАПУСК

В зависимости от приложения может быть полезно выставлять или активировать пиксели только при возникновении интересующего события. В этом случае пользователь может использовать настройку триггера цифровой камеры, чтобы камера получала изображения только при подаче команды. Это можно использовать для синхронизации захвата изображения со стробированным источником света или для получения изображения, когда объект проходит определенную точку или активирует бесконтактный переключатель, последний полезен в ситуациях, когда изображения сохраняются для просмотра в более позднее время.Триггер также можно использовать в тех случаях, когда пользователю необходимо сделать последовательность изображений непериодическим образом, например, с постоянной частотой кадров.

Запуск может выполняться аппаратно или программно. Аппаратные триггеры идеально подходят для высокоточных приложений, где задержка, присущая программному триггеру, неприемлема (которая может составлять многие миллисекунды). Программные триггеры часто проще реализовать, потому что они принимают форму компьютерной команды, отправляемой по обычному каналу связи.Примером программного запуска является функция привязки в программном обеспечении для просмотра изображений.

Хотя существует множество дополнительных настроек цифровой камеры, важно понимать основы усиления, гаммы, области интереса, биннинга / субдискретизации, тактовой частоты пикселей, смещения и триггера. Эти функции закладывают основу для передовых методов обработки изображений, требующих знания вышеупомянутых базовых настроек. Чтобы узнать больше об электронике для обработки изображений, просмотрите нашу дополнительную серию 101 электроники для обработки изображений, относящуюся к датчикам камеры, разрешению камеры и типам камеры.

.