Микропроцессор.

Отвечает за все функции работы цифровой камеры. Все рычаги управления камеры ведут к процессору в котором зашита программная оболочка (прошивка), которая отвечает за действия фотокамеры: работа видоискателя, автофокус, программные сцены съемки, настройки и функции, электрический привод выдвижного объектива, работа фотовспышки.

Стабилизатор изображений.

При покачивании камеры во время нажатия на спусковой завтор или при съемке с движущейся поверхности, например, с качающегося на волнах катера, изображение может получится размытое. Оптический стабилизатор практически не ухудшает качество полученной картинки за счет дополнительной оптики, которая компенсирует отклонения изображения при покачивании, оставляя изображение неподвижным перед матрицей. Схема работы цифрового стабилизатора изображения фотоаппарата при дрожании картинки заключается в условных поправках, вносимых при расчете картинки процессором, задействовав дополнительную треть пикселей на матрице, учавствующих только в коррекции изображения.

Носители информации.

Полученное изображение сохраняется в памяти фотоаппарата в виде информации на внутренней, либо внешней памяти. Фотоаппараты имеют разъемы для карт памяти SD, MMC, CF, XD-Picture и др., а также разъемы для подключения к другим источникам храненияинформации компьютеру, HDD сменным носителям и т.п.

Цифровая фототехника сильно поменяла представления в истории фотографии о том какое должно быть художественное фото. Если в прежние времена фотографу приходилось идти на различные ухищрения, чтобы получить интересный цвет или необычный фокус для определения жанра фотографии, то теперь есть целый набор примочек, включенных в программное обеспечение цифровой фотокамеры, коррекция размеров изображения, изменение цвета, создание рамки вокруг фото. Также любую отснятую цифровую фотографию можно подвергнуть редактированию в известных фоторедакторах на компьютере и легко установить в цифровую фоторамку, которые следом за пошаговым наступлением цифровых технологий становятся все более популярными для украшения интерьера чем-то новым и необычным.

Что нужно знать о фотоаппарате для того, чтобы меньше совершать ошибок и чаще радоваться результатам или ключевой вопрос прогресса и его влияние на рост профессионального мастерства.

Еще несколько лет назад профессионалы снисходительно улыбались, слыша разговоры о цифровых фотокамерах. Сейчас всё изменилось, и цифровые зеркальные фотоаппараты перестали вызывать удивление и насмешки в профессиональных кругах. Буквально взрывной рост «цифровизации» фототехники затормозился, приблизившись к границе технологических и физических возможностей. Что еще важнее — возможности цифровой техники приблизились к границе разумных потребностей фотолюбителя. Функциональные и качественные характеристики цифровых фотокамер разных производителей сблизились вплотную и, наконец, цены стабилизировались в приемлемом потребительском коридоре. Что особенно важно, качество изображения формируемого профессиональными и некоторыми любительскими цифровыми аппаратами не уступает, а во многих случаях и превосходит плёночное. Да, плёнка жива и, возможно, будет жить еще долго, но прогресс остановить невозможно. Согласитесь, побеждает та технология, которая удобнее и дешевле. Поэтому, изучая фотоаппарат как основной инструмент фотографа, мы будем говорить, прежде всего, о цифровых фотокамерах. Каким фотоаппаратом снимать — плёночным, или цифровым каждый решает сам? Какую модель выбрать, с какими характеристиками, какого производителя тоже дело вкуса и личных предпочтений? Для эффективного обучения мастерству фотографии несущественно фотокамерой какого производителя вы пользуетесь.

Но! Хочу обратить ваше внимание, уважаемые коллеги — намного удобнее и дешевле обучаться, имея цифровой фотоаппарат, и уж совсем жизненно необходимо, чтобы ваша камера имела возможность съемки в полуавтоматических и ручном режимах. Почему эти тезисы верны, вы поймете в процессе знакомства с материалом данной лекции.

Кратко об устройстве фотоаппарата и влиянии конструктивных элементов на результат.

1. ОБЪЕКТИВ

Объектив — устройство создающее изображение на светорегистрирующей плоскости.

Достаточно подробно мы уже рассмотрели этот вопрос в лекции, посвященной объективам, поэтому напомню и уточню только несколько важных пунктов:

разрешающая способность — важнейшая характеристика, определяющая максимально возможную четкость и резкость формируемого изображения. Зависит от качества материала, из которого выполнены линзы объектива, качества обработки поверхностей и точности самой оптической схемы. Нетрудно догадаться, что чем объектив лучше, тем он дороже.

светосила — упрощенно это отношение количества света пропущенного объективом в светорегистрирующую плоскость, к количеству света отраженного от фотографируемого объекта (в сторону объектива, естественно). Характеризуется светосила минимальным значением диафрагмы f (обратная величина, см. лекцию про объективы), лучшие объективы имеют значение f/1.2, у большинства объективов минимальное значение f/4.

аберрации (они же вносимые искажения) — чаще всего, выделяют две основных группы искажений влияющих на изображение:

Схема хроматической аберрации (1) и её уменьшение с помощью ахроматической линзы (2)

— геометрические аберрации — дисторсии, сферическая аберрация, кома и астигматизм. Самая заметная — дисторсия — искажение изображения прямых линий, зависит от взаиморасположения диафрагмы и линзы. В большинстве оптических систем удается скомпенсировать эти искажения и свести их практически к нулю.

Световой поток на рисунке, распространяется слева направо.

Результат в плоскости кадра:

Подушкообразная дисторсия

Бочкообразная дисторсия

Отсутствие дисторсии

Про сферическую аберрацию, кому и астигматизм, а также про дифракционную аберрацию, особенно пытливые студенты могут прочитать в справочной литературе.

Виньетирование — это не столько характеристика объектива, сколько эффект, связанный с объективом — затемнение изображения по краям кадра возникающее, частично, вследствие ограничения светового пучка диафрагмой, но наиболее сильно проявляющееся при использовании нескольких светофильтров на внешней оправе объектива.

автофокус — это уже характеристика системы фотоаппарат-объектив. Скорость и точность фокусировки в объективах с автофокусом зависит от используемого типа привода и качества системы автофокусировки в целом. Думаю, не нужно объяснять, на что и как это влияет. Сегодня, чаще всего используют ультразвуковой привод, позволяющий сделать этот процесс очень быстрым, плавным, бесшумным и точным. Трудности, как правило, возникают в случае низкой освещенности, для решения этой проблемы в некоторых фотоаппаратах используют систему подсветки автофокуса. При работе с фотоаппаратом без подсветки автофокуса, зачастую можно подсвечивать обычной лазерной указкой. В некоторых случаях эффективнее использовать ручной автофокус, если он конструктивно предусмотрен, конечно.
От качества объектива, как нетрудно догадаться, качество изображения зависит в первую очередь. Такие характеристики объектива как фокусное расстояние и ГРИП можно рассматривать как переменные или производные от других характеристик. Об этом мы подробно говорили в лекции посвященной объективам.

2. МАТРИЦА

Матрица — электронное устройство, расположенное в той самой светорегистрирующей плоскости, в которой объектив формирует изображение и, фактически регистрирующее это самое изображение.

Обычно размышления на тему цифровой фотокамеры начинаются с оценки разрешающей способности матрицы и других ее характеристик. Во многом это правильно. Упрощенно, матрица, она же сенсор, это аналого-цифровой преобразователь (АЦП преобразует аналоговый сигнал — количество света, в цифровой — электрический импульс) на основе кремниевого кристалла в котором сформирована плоскость (матрица) фотодиодов каждый из которых и есть пиксел. Все вместе эти элементы преобразуют световой поток падающий на плоскость в поток данных в виде совокупности электрических сигналов. Матрицы различаются по типу и размеру (подробно об этом в статье Салавата Фидаева). Не вдаваясь в технические подробности, можно отметить, что для получения фотоотпечатков удовлетворительного качества традиционного бытового формата 10×15 см достаточно 2-мегапиксельной матрицы (два миллиона светочувствительных элементов). Понятно, что тем, кто учится фото-мастерству, бытовой формат не интересен, а значит нужно более высокое разрешение. К счастью, большинство цифровых фотокамер уже давно перешагнули за пятимегапиксельный рубеж. Почему пять мегапикселей имели такое принципиальное значение? Потому что, в профессиональной фотографии, самый распространённый формат — это 20×30 см, размер стандартного листа (А4), и пяти мегапикселей как раз достаточно для получения качественного изображения такого формата. Итак, по пунктам.

разрешение — количество точек из которых формируется изображение. В общем виде, надеюсь, интуитивно понятная характеристика — чем разрешение выше, тем лучше.

динамический диапазон — фактически, качество точек — очень важный параметр матрицы, который характеризует способность аналого-цифрового преобразователя (сенсора), фиксировать и детализировать световую информацию в диапазоне от минимального количества света (темная часть изображения) до максимального (светлая часть изображения). Иначе говоря, способность качественно зафиксировать детали изображения одновременно в самой светлой и в самой темной частях снимка. Естественно, чем больше динамический диапазон, тем точнее и мягче изображение. Динамический диапазон определяется битностью представления данных. Для понимания того, что такое битность, приведу упрощенный пример. Один бит — одна позиция в двоичной системе счисления (использует компьютер), которая может принимать значения 0 или 1, то есть либо черный, либо белый. Два бита — две позиции по два значения — 2×2=4 всего четыре: черный, темно серый, светло серый, белый. Три бита — 2×2х2=8 — восемь уровней (ступеней) детализации от черного до белого; четыре бита — 2×2х2×2=16 — соответственно, шестнадцать уровней. И так далее. На сегодняшний день в большинстве систем фиксации, преобразования и отображения изображений используется восьмибитный диапазон, то есть 2 в восьмой степени, что соответствует 256 ступеням от абсолютно белого до совершенно черного. Это, конечно, существенно меньше, чем диапазон человеческого глаза, но для решения фото-задач в большинстве случаев достаточно. Подробнее мы это обсуждаем в лекции «Свет и освещение в фотографии».

физический размер матрицы и кроп-фактор — площадь которую занимают пикселы в столь важной для нас плоскости и пропорция отношения к стандартному размеру 24×36. Что здесь важно понять?

— размер пикселя — как нетрудно догадаться, если есть маленькая восьмимегапиксельная матрица и существенно большая, скажем, шестимегапиксельная, значит размеры пикселей у них отличаются. Влияет ли это на что-нибудь и как именно? Чем больше размер ячеек (фотодиодов) тем «глубже» и «чище» получается фотоизображение. Это обусловлено тем, что во-первых. светочувствительность пикселя и его точность как АЦП пропорциональна его площади и, во-вторых чем пиксели крупнее, тем меньше влияние тепловых шумов, неизбежно возникающих при работе и разогреве матрицы. Поэтому маленькие, много-мегапиксельные матрицы, чаще всего имитируют 8-битный диапазон, существенно экстраполируя зашумленные данные. Как вы понимаете, нет ничего удивительного в том, что фотографии, сделанные «цифромыльницами» с крошечными восьмимегапиксельными матрицами, такие шумные и нечёткие. Кроме того, такие матрицы гораздо чувствительнее к ошибкам экспозиции. Минимальная недодержка ведет к повышенному уровню шума в тенях, а при небольшой передержке, детали в светах «выжигаются».

— кроп-фактор или нет худа без добра . Кроп-фактор всего лишь, показывает насколько матрица по площади меньше стандартного узкопленочного формата (см. статью Салавата Фидаева). Что здесь важно понимать? Во-первых, использование малой светорегистрирующей площади позволяет делать светосильные объективы с большими фокусными расстояниями весьма небольшого размера. Эта возможность, в полной мере используется в цифрокомпактах и фотокамерах просьюмерского формата с суперзумами. Во-вторых, в цифрозеркалках со стандартной оптикой периферийная часть изображения «обрезается», а именно там, как вы помните основные искажения.

Еще есть такое понятие как тип матрицы, но в эти технологический дебри мы пока не будем углубляться. В качестве резюме хочется сказать, если технологический прорыв позволит создать достаточно маленькую десятимегапиксельную «холодную» (без тепловых шумов) матрицу с реальным динамическим диапазоном больше двенадцати, то фотоаппарат профессионального качества легко разместится в любом телефоне. Вопрос в том возможно ли это, когда ожидать такого чуда и будет ли это выгодно фотографической промышленности?

3. ПРОЦЕССОР

Процессор — устройство, преобразующее поток данных в изображение и управляющее всей системой.

Что такое процессор, сегодня, в общих чертах, представляет каждый. Что нужно знать фотографу о процессоре своего фотоаппарата? В общем, ничего особенного — это мозг фотоаппарата, который участвует в определении экспозиции, при необходимости оптимизируя экспопару (в полуавтоматических режимах и в сюжетных программах) занимается фокусировкой, в случае надобности распознавая лица в кадре и показывая, что именно он распознал. Кроме того, разбирается с чувствительностью, обеспечивает корректную работу органов управления — превращает указания фотографа в действующие параметры работы всей системы под названием цифровая фотокамера. Если темно, включает подсветку автофокуса и управляет вспышкой. И, наконец, самое главное — создает изображение из того потока безликих данных, который получает от матрицы. Ну а потом, конечно, преобразует изображение в указанный формат, с заданными параметрами сжатия в нужном цветовом пространстве. Ну и еще записывает снимок на карту памяти и выводит изображение на монитор. И наконец выходит в режим готовности к новому снимку. Да, совсем забыл, диафрагмой и выдержкой также, как и затвором, тоже управляет процессор, честно выполняя указания фотографа. Кстати, может и самостоятельно фотографировать, достаточно только поручить. Процессоры все разные и у них, бывают недостатки — некоторые долго соображают, другие мудрят с фокусировкой, третьи регулярно ошибаются в сложных световых условиях, а иные плохо справляются и с простым светом. Но самые большие недостатки любого процессора это неспособность выбрать место/время съемки и неумение выстроить кадр. Так что, коллеги, приходится фотографу быть умнее процессора и судя по всему это надолго, поскольку фотография процесс творческий.

Дополнение или еще раз спасибо процессору.

Часто вы задумываетесь над тем, что световой поток в помещении с лампами и свет на улице в солнечный день, имеют разную природу и состав — имеют разную «цветовую температуру». Те, кто снимал на пленку, наверняка получив отпечатки, удивлялись, почему с одной и той же пленки одни фотографии нормальные, другие в синеву, а третьи сильно желтят. Для правильной цветопередачи в разном освещении, выпускаются и используются разные пленки. В отличии от плёнки, процессор цифрового фотоаппарата может настраиваться оперативно на изменение спектрального состава светового потока, используя белый цвет, как стандарт, и обеспечивает естественную цветопередачу в самых разных условиях — это называется баланс белого. Он может подстраиваться автоматически, может быть выставлен принудительно по типу освещения: дневной свет, облачно, лампы накаливания, лампы дневного света и может выставляться вручную или настраиваться по белому листу. Подробнее о балансе белого и цветовой температуре в лекции «Свет и освещение в фотографии».

4. ДИСПЛЕЙ

Дисплей, главный подсказчик, учитель и… обманщик

Дисплей, он же монитор, не нуждается в долгом представлении, это экранчик на котором виден получившийся после съемки кадр. Он же позволяет заблаговременно видеть подобие того, что должно получиться после нажатия на спусковую кнопку и вносить необходимые поправки. Большинство цифровых зеркальных аппаратов, правда, не дают возможности наблюдения через дисплей, но позволяют просматривать изображение немедленно после экспозиции. Возможность увидеть результат в процессе фотосъемки, отбраковать неудачные кадры, переснять — для многих самая важная и, как нетрудно догадаться, для нас весьма учебно-методическая. Совершенно очевидно, что дисплей может иметь разный размер, разрешающую способность и яркость. Эти параметры не нуждаются в детальном описании в силу очевидности. Очень важно, что почти все современные камеры позволяют вывести на дисплей гистограмму, не нужно пренебрегать этой возможностью, она спасает от многих ошибок и в экспозиции и в построении кадра. Некоторые модели фотоаппаратов оснащаются поворотными или вращающимися дисплеями, что заметно повышает удобство работы — например можно точно кадрировать (прицеливаться) при съемке на вытянутых руках над головой, или снимать с уровня земли. Не возникло вопроса, почему дисплей, при всех его плюсах — обманщик? Думаю, нет, но на всякий случай поясню: в силу малого размера дисплей оставляет нашему сознанию слишком много места для игры воображения. Поэтому очень часто кадр, казавшийся на дисплее гениальным, на большом экране оказывается безнадежным.

5. ЭКСПОСИСТЕМА

Экспосистема — вполне интеллектуальная и весьма непростая система определения условий освещенности и баланса значений экспопары.

Я не буду вам рассказывать, как работает TTL-замер при полностью открытой диафрагме с использованием много-зонного кремниевого фотоэлемента о том, какие экспонометрические системы сегодня наиболее распространены или о том, в чем разница замеров падающего и отраженного света. Главное, что вы должны понимать это то, какие способы измерений принципиально используются в фотоаппаратах и как это влияет на фотосъемку.

Экспозамер . Встроенный экспонометр современного фотоаппарата может оценивать количество света отраженного от области съемки, как правило, несколькими способами. В разных моделях, разных производителей названия режимов и технология замеров могут довольно сильно различаться, но принцип везде один. Есть два базовых режима — точечный и интегральный. В первом случае оценивается освещенность небольшой точки, совпадающей, как правило, с точкой фокусировки (или несколькими точками), во втором — усредняется освещенность всего кадра или значительной его площади. Все остальные режимы будут вариациями между этими полярными случаями. Например: оценочный замер сопряженный с любой точкой автофокусировки, частичный замер 10% площади в центре кадра, центральный точечный замер 3-4% площади в центре кадра, центрально-взвешенный интегральный замер, интегральный замер с приоритетом зон в которых система распознала лица… Что из этого следует вы уже знаете или, наверняка, догадываетесь. Если вы фотографируете блондинку в темной одежде на темном фоне, а экспозамер производится по всей площади кадра, то получится отлично проработанный костюмчик с белым пятном вместо лица. Конечно у пятна, скорее всего, прорисуются брови, глаза и губы, но выдать такой портрет за высокий ключ на темном фоне будет непросто. Отсюда вывод — режим экспозамера нужно подбирать в соответствии со светотеневым характером кадра площадью и освещенностью его смысловых центров. Итак, вы определили и установили подходящий режим, теперь процессор знает, как правильно оценить общее количество света и, связав его с чувствительностью, рассчитать значение экспопары.

Экспопара — пара двух параметров: выдержки и диафрагмы. При помощи экспопары выставляется экспозиция. Очевидно, что одной и той же экспозиции соответствует довольно много экспопар, например 1/30 — f/8, 1/60 — f/5,6, 1/120 — f/4 и т. д. Дальше самое интересное — определение правильной экспопары. Тут без помощи фотографа не обойтись. Нужно задать (ввести, установить) режим отработки экспозиции: программный автоматический (Р), приоритет выдержки (S), приоритет диафрагмы (А), сюжетные программы (полный автомат, портрет, пейзаж, макро, спорт, ночной. ..). Еще иногда встречается автоматическая экспозиция с учетом глубины резкости и всегда — автоматическая экспозиция с участием собственной вспышки. Дальше, определив экспозицию и получив от фотографа дополнительную творческую информацию, фотоаппарат сам выбирает оптимальное соотношение диафрагма — выдержка. Понятно, что если в одних и тех же световых условиях снимать спортивный репортаж и пейзаж, то в первом случае нужно отдать приоритет выдержке сделав ее как можно короче, а диафрагма пусть подстраивается. Во втором случае наоборот — нужно закрыть посильнее диафрагму и пусть выдержка будет длинной, чувствительность минимальной, а штатив устойчивым. Замечали? Именно по солидному штативу видно серьезного пейзажиста! Как вы думаете, насколько точно фотоаппарат делает то, что нужно фотографу? Правильно думаете — весьма точно. Только весьма опытный фотограф может решить эту задачу точнее. Поэтому, во многих фотоаппаратах, есть еще ручной режим (M), в котором система только подсказывает корректность установки экспопараметров, а сами параметры выставляет фотограф. С экспопарой и режимами отработки экспозиции разобрались, но это не все — еще есть экспокоррекция которая совершенно необходима если процессор туповат или категорически не согласен с вашими творческими замыслами. Если, например, вам нужно недоэкспонировать или переэкспонировать кадр вы вводите соответствующую экспопоправку и процессор честно ее отрабатывает. Ну и, наконец, на случай когда трудности не только у процессора, но и у фотографа, есть автоматическая экспозиционная вилка, она же экспозиционный брэкетинг. Как правило, это серийная съемка по три кадра в диапазоне ±2 ступени (EV), с шагом 1/2 или 1/3 ступени.

Про экспозицию и экспопару можно подробно прочитать в дополнении к данной лекции «Экспозиция и экспонометрия».

6. КАРТЫ ПАМЯТИ И ФОРМАТЫ ХРАНЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Флэш-карты . Цифровая память на съемный носителях — способ и место хранения отснятых фотографий. Сегодня, в профессиональной фотографии используются, в основном, четыре типа:
— CF — Compact Flash.
— SD — Secure Digital Card — к ним же относятся «вложенные» форматы MiniSD и MicroSD.
— Memory Stick — к ним же относятся Memory Stick Pro, Memory Stick Pro Duo, Memory Stick Micro M2.
— xD-Picture Cards

CF (Compact Flash) — самый старый и распространенный тип флэш-памяти. Современные CF карты отличаются высокой скоростью чтения/записи и большим объёмом до 32Гб. Цены на флэш-память сейчас настолько снизились, что не имеет смысла пользоваться CF картами прошлых поколений.

SD (Secure Digital) — меньше по размеру и быстрее, чем CF карты, но имеют несколько меньшую ёмкость. Архитектура SD теоретически допускает более высокие скорости передачи данных, чем CF, поэтому считается более перспективной.

Memory Stick — формат флэш-памяти разработанный и продвигаемый компанией Sony. Этим если не все, то многое сказано.

xD-Picture Cards — наименее распространенный и, потому все более дорогой, по сравнению с прочими тип флэш-памяти, а следовательно наименее конкурентоспособный.

Форматы изображения . Есть три основных формата:
— RAW — технический формат, набор данных полученных непосредственно с матрицы;
— TIFF — стандартный для многих компьютерных программ формат, в котором каждая точка имеет описание цветовых показателей;
— JPEG — тоже стандартный формат, фактически сжатый (архивированный) файл, без потери или с минимальной потерей информации.

TIFF — последовательное поточечное описание всего изображения, с указанием для каждой точки всего набора данных. Последнее время редко используется для фотосъёмки, поскольку, использование этого формата существенно замедляет работу фотоаппарата из-за большого объема передаваемых данных и в разы сокращает количество кадров умещающихся на карте памяти. Например, фото с максимальным разрешением, сделанное ЦФК с 12-мегапиксельной матрицей в формате TIFF при 8 битах на канал, будет иметь объем 28Mb, а в формате JPEG с максимальным качеством — около 2,0 Mb, а в RAW — 10 Mb. Именно поэтому многие производители в моделях, ориентированных на фотолюбителя, отказались от использования формата TIFF.

JPEG сжатое изображение, имеет существенные недостатки другого характера. Во-первых, даже в случае минимальной компрессии, качество изображения в формате JPEG ниже оригинального. Во-вторых, JPEG не поддерживает битность выше восьми, что, как мы уже отмечали, отрицательно сказывается на тональном диапазоне изображения. В-третьих, изображения в форматах TIFF и JPEG нельзя использовать в качестве доказательства достоверности, потому что они легко поддаются редактированию в графических приложениях.

RAW — наиболее часто используемый в профессиональной цифровой фотографии формат, лишенный недостатков, упомянутых выше. Что же это за формат и чем он хорош, и почему TIFF в разы больше по объему, а информации содержится больше в RAW-е? Есть два определения, не очень научных, но совместно хорошо объясняющих смысл этого формата. Первое — RAW это сырой файл, содержащий исходные данные, полученные с матрицы. Второе — RAW это исходный черно-белый TIFF — не совсем корректное, но помогающее понять суть формата определение. RAW это поточечное описание всего изображения без цветовой информации. Файлы в этом формате требуют конвертации в компьютере, но зато дают возможность корректировать экспозицию и баланс белого в широких пределах. Кроме того, в формате невозможен фотомонтаж. В последнее время появляется все больше просмотрщиков и конверторов упрощающих работу с RAW и делающих его все более привлекательным для фотолюбителей.

7. ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ

Управление фотоаппаратом. Кроме традиционных кнопок (клавиш, дисков) включения питания, спуска, управления трансфокатором (зумом) и режимами съемки, в цифровой камере есть специальные кнопки и клавиши для работы с меню. На экране дисплея отображаются режимы и параметры фотосъемки, а также различные дополнительные установки, которые можно менять в ходе работы и после съемки для просмотра и пересылки отснятого материала. Естественно, производители стараются сделать общение с фотоаппаратом удобным и интуитивно понятным, но удается им это по-разному.

Независимо от того, чем вы снимаете, этот материал необходимо освоить, если вы хотите добиться качественных результатов в фотографии. В любом виде фотографии, знание материальной базы и умение использовать её достоинства и недостатки лежит в основе предсказуемости результата.

_______________________

© 2014 сайт

Для полного контроля над процессом получения цифрового изображения необходимо хотя бы в общих чертах представлять себе устройство и принцип работы цифрового фотоаппарата.

Единственное принципиальное отличие цифровой камеры от плёночной заключается в природе используемого в них светочувствительного материала. Если в плёночной камере это плёнка, то в цифровой – светочувствительная матрица. И как традиционный фотографический процесс неотделим от свойств плёнки, так и цифровой фотопроцесс во многом зависит от того, как матрица преобразует свет, сфокусированный на неё объективом, в цифровой код.

Принцип работы фотоматрицы

Светочувствительная матрица или фотосенсор представляет собой интегральную микросхему (проще говоря, кремниевую пластину), состоящую из мельчайших светочувствительных элементов – фотодиодов.

Существует два основных типа сенсоров: ПЗС (Прибор с Зарядовой Связью, он же CCD – Charge-Coupled Device) и КМОП (Комплементарный Металл-Оксид-Полупроводник, он же CMOS – Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). Матрицы обоих типов преобразовывают энергию фотонов в электрический сигнал, который затем подлежит оцифровке, однако если в случае с ПЗС матрицей сигнал, сгенерированный фотодиодами, поступает в процессор камеры в аналоговой форме и лишь затем централизованно оцифровывается, то у КМОП матрицы каждый фотодиод снабжён индивидуальным аналого-цифровым преобразователем (АЦП), и данные поступают в процессор уже в дискретном виде. В целом, различия между КМОП и ПЗС матрицами хоть и принципиальны для инженера, но абсолютно несущественны для фотографа. Для производителей же фотооборудования имеет значение ещё и тот факт, что КМОП матрицы, будучи сложнее и дороже ПЗС матриц в разработке, оказываются при этом выгоднее последних при массовом производстве. Так что будущее, скорее всего, за технологией КМОП в силу чисто экономических причин.

Фотодиоды, из которых состоит любая матрица, обладают способностью преобразовывать энергию светового потока в электрический заряд. Чем больше фотонов улавливает фотодиод, тем больше электронов получается на выходе. Очевидно, что чем больше совокупная площадь всех фотодиодов, тем больше света они могут воспринять и тем выше светочувствительность матрицы.

К сожалению, фотодиоды не могут быть расположены вплотную друг к другу, поскольку тогда на матрице не осталось бы места для сопутствующей фотодиодам электроники (что особенно актуально для КМОП матриц). Восприимчивая к свету поверхность сенсора составляет в среднем 25-50 % от его общей площади. Для уменьшения потерь света каждый фотодиод накрыт микролинзой, превосходящей его по площади и фактически соприкасающейся с микролинзами соседних фотодиодов. Микролинзы собирают падающий на них свет и направляют его внутрь фотодиодов, повышая таким образом светочувствительность сенсора.

По завершении экспонирования электрический заряд, сгенерированный каждым фотодиодом, считывается, усиливается и с помощью аналого-цифрового преобразователя превращается в двоичный код заданной разрядности, который затем поступает в процессор фотоаппарата для последующей обработки . Каждому фотодиоду матрицы соответствует (хоть и не всегда) один пиксель будущего изображения.

Спасибо за внимание!

Василий А.

Post scriptum

Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект , внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.

Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.

Фотоаппарат-микроскоп X-Loupe

Фотоаппарат-микроскоп X-Loupe предназначен для фотосъемки объектов размером от 5мкм до 12 мм. Приборы X-Loupe состоят из модуля камеры и сменных объективов кратностью от 60х до 300х. Фотоаппарат-микроскоп работает от аккумулятора и имеет независимую подсветку с 6 параметрами яркости.

X—loupe для дефектоскопии

X-loupe удобен для фиксации дефектов внутри резервуаров, котлов и прочих местах, где использование фотоаппаратов и стационарных микроскопов связано с определенными неудобствами, такими как громоздкость, недостаточная мощность и освещенность. Фотоаппарат-микроскоп может быть использован взамен метода реплик при исследовании усталостных трещин металла на оборудовании и других объектах.

Для съемки дефектов выявленных с применением флуоресцентных пенетрантов, могут устанавливаться ультрафиолетовые объективы кратностью 100х и 150х. Данные объективы могут быть использованы для съемки любых объектов видимых в ультрафиолетовом свете.

Для обработки сделанных снимков камеры X-Loupe укомплектованы специальной программой дающей возможность измерять длину объектов, добавлять комментарии, фиксировать кратность объектива, время и дату снимков. Для достижения большей глубины резкости при съемке объемных предметов программа имеет функцию «расширенный фокус», группирующую серию фото в один четкий снимок.

Функции программы могут быть использованы при составлении заключений о результатах контроля, делая их более наглядными. При коллективных исследованиях возможен вывод изображения на монитор ПК.

Применение X-Loupe в других областях:

• В криминалистике прибор может быть использован для анализа отпечатков пальцев и других следов, оставленных на месте преступления, например, следов инструмента при взломах и проникновениях. Отзыв эксперта криминалиста. Также вниманию криминалистов – камера для съемки отпечатков пальцев и камера для макросъемки со световыми фильтрами.
• В промышленности фотоаппарат-микроскоп применим везде, где необходим контроль качества сборки и анализ структуры поверхности, например, в печатном деле и в производстве микросхем.
• В любительской микросъемке X-Loupe может быть интересен филателистам, нумизматам, биологам и всем, кому не достаточно мощности обыкновенного фотоаппарата.

В комплект входят — модифицированный фотоаппарат Canon IXUS, 3 сменных объектива, аккумулятор, зарядное устройство, программное обеспечение, футляр для переноски.

Характеристики	X-LOUPE® – A500 (или C101)	X-LOUPE® – G20 (снят с производства)
Основные характеристики модуля камеры
Модель	Canon Digital IXUS 115 HS	Canon Digital IXUS 105 IS
Разрешение	12,1 мегапикселей	12,1 мегапикселей
Размер матрицы	1/2.3″	1/2,3″
Фокусное расстояние (эквивалент 35 мм)	28 — 112 мм	5,0 — 20,0 мм
Оптический зум	4x	4x
ЖК-экран	3″	2,7″
Источник питания	аккумулятор Canon NB-4L	аккумулятор Canon NB-6L
Емкость батареи	750 mAh	1000 mAh
Время зарядки батареи	примерно 1,5 часа	примерно 3 часа
Основные характеристики сменных объективов
Производитель	Компания Schott®
Количество объективов	1 (2)	3
Кратность	60X, 150X	60X, 150X, 300X
Поле зрения	60X: 16x12mm, 150X: 5. 7×4.5mm	60X: 8×10.5mm, 150X: 4x3mm, 300X: 2×1.5mm
Разрешение по шкале USAF 1951	—	60X: 90.5 lp/mm, 150X: 181 lp/mm, 300X: 228+ lp/mm
Рабочее расстояние	от 1мм	от 1мм
Размеры объектов съемки	10 микрон – 6 мм	5 микрон — 12 мм
Подсветка объектива	8 светодиодов	16 светодиодов
Срок службы подсветки	10 000 часов	10 000 часов
Вес фотоаппарата с объективом	менее 300г	менее 660г
Диапазон рабочих температур	0 ~ 40 C	0 ~ 40 C

| Определение и факты

фотоаппарат цифровой , устройство для цифровой записи изображений. Texas Instruments Incorporated запатентовала первую беспленочную электронную камеру в 1972 году. В 1981 году Sony Corporation выпустила коммерческую электронную модель, в которой использовался «мини» компьютерный дисковод для хранения информации, снятой с видеокамеры. Поскольку стоимость электронных компонентов снизилась, а разрешение камер улучшилось, компания Eastman Kodak в 1991 году начала продавать профессиональные цифровые камеры.Kodak и Apple Computer, поставлявшие программное обеспечение для передачи цифровых изображений на персональный компьютер, представили первую потребительскую модель в 1994 году. Цифровые камеры вскоре завоевали долю рынка, постепенно снизив большую часть продаж пленочных фотоаппаратов до дешевых одноразовых одноразовых моделей. Однако с появлением смартфонов, содержащих все более совершенные камеры, продажи цифровых фотоаппаратов упали на 90 процентов в 2010-х годах.

В отличие от пленочных фотоаппаратов, цифровые фотоаппараты не содержат химических веществ (пленки) и иногда не имеют видоискателя, который обычно заменяется жидкокристаллическим дисплеем (ЖКД).В основе цифровой камеры лежит полупроводниковое устройство, такое как устройство с зарядовой связью (CCD) или дополнительный металлооксидный полупроводник (CMOS), которое измеряет интенсивность и цвет света (с использованием различных фильтров), проходящего через линзы камеры. Когда свет попадает на отдельные световые рецепторы или пиксели на полупроводнике, индуцируется электрический ток, который преобразуется в двоичные числа для хранения на другом цифровом носителе, таком как флэш-память (полупроводниковые устройства, которым не требуется питание для сохранения памяти).

Британская викторина

Гаджеты и технологии: факт или вымысел?

Виртуальная реальность используется только в игрушках? Использовались ли когда-нибудь роботы в бою? В этой викторине вы узнаете о гаджетах и ​​технологиях — от компьютерных клавиатур до флэш-памяти.

Цифровые камеры обычно продаются по разрешению в мегапикселях (миллионах пикселей), например 24.2-мегапиксельная камера имеет разрешение 6016 на 4016 пикселей. Kodak разработала первую мегапиксельную камеру в 1986 году; он мог производить отпечатки пленочного качества размером 5 × 7 дюймов (12,5 × 17,5 см).

Что такое камера? The 3 Main Component

Заявление об ограничении ответственности: Photography Pursuits является участником программы Amazon Services LLC Associates. Как партнер Amazon, этот сайт получает доход от соответствующих покупок.

Если вы читаете это, очень высока вероятность, что вы видели фотоаппарат или использовали его. Но как на самом деле определить, что такое камера?

Что ж, это может стать довольно техническим, но мы попытаемся просто разделить его для вас на 3 отдельных компонента:

Начнем с объектива:

Объектив

Объектив камеры — это оптический элемент системы камеры, который позволяет направлять свет, попадающий в камеру, и фокусировать его на датчике / пленке.

Объективы могут быть очень сложными по конструкции, и никогда не будет объектива, подходящего для всех.

Например, объектив, рассчитанный на высокий уровень увеличения для съемки дикой природы, вероятно, не будет использоваться студийным фотографом, и наоборот.

Вот почему линзы могут так сильно различаться по качеству и дизайну, но вы, вероятно, найдете объектив, который вам подходит.

Просто помните, что вы можете использовать разные объективы только в том случае, если в вашей камере используется система сменных объективов.

В некоторых камерах есть один фиксированный объектив, который нельзя поменять местами — подумайте о своем смартфоне или съемочной камере. С другой стороны, взаимозаменяемые системы, такие как зеркалки и беззеркальные камеры, дают вам возможность менять объектив в соответствии с вашим стилем съемки.

Теперь давайте посмотрим на некоторые основные моменты, которые следует учитывать при выборе объектива:

Фокусное расстояние

Фокусное расстояние объектива измеряется в мм (миллиметрах) и влияет на угол обзора и увеличение изображения. Угол обзора — это то, сколько вы можете увидеть в одном кадре.

Таким образом, широкий угол обзора позволит вам лучше рассмотреть изображение по сравнению с узким углом обзора.

Вот простой способ запомнить:

Чем больше фокусное расстояние, тем уже угол обзора и большее увеличение.

Под увеличением мы подразумеваем просто масштабирование.

Допустим, вы стоите в определенном месте; 100-миллиметровый объектив будет намного больше увеличен и будет иметь более узкий угол обзора, так что вы получите меньше сцены из этого места по сравнению с 30-миллиметровым объективом.Вы также были бы намного больше увеличены со 100-миллиметровым объективом.

Фокусное расстояние также показано в эквиваленте 35-мм пленки. Это эквивалентно полнокадровой камере и используется в качестве стандарта.

Нам это нужно, потому что эффективное фокусное расстояние объектива может меняться в зависимости от того, на какой камере он установлен.

Вот почему:

На камере с датчиком кадрирования фокусное расстояние умножается на коэффициент кадрирования для этой камеры.

Ссылки по теме:

Еще одна вещь, которую следует учитывать при выборе фокусных расстояний, — это объектив с переменным фокусным расстоянием или объектив с постоянным фокусным расстоянием.

Зум-объектив может иметь диапазон фокусных расстояний, на котором он может работать, например 24-70 мм, поэтому вы можете охватить разные фокусные расстояния в этом диапазоне.

С другой стороны, фиксированный объектив будет иметь фиксированное фокусное расстояние, например 50 мм, поэтому с этим объективом вы можете иметь только один угол обзора.

Диафрагма

Диафрагма действительно важна.Диафрагма — это отверстие в объективе, через которое свет попадает в камеру.

На каждом объективе значение диафрагмы обозначается числом f (например, f / 1,8), и оно определяет размер отверстия, что, в свою очередь, определяет глубину резкости и количество света, попадающего в камеру.

Это запутанная часть:

Меньшее число f = большее отверстие.

Например, f / 1.8 вызывает большее отверстие, чем f / 16.

обычно рекламируются с максимальной диафрагмой и, как правило, с низким значением диафрагмы, например, f / 1,8 или f / 4.

с фиксированным фокусным расстоянием имеют одно максимальное значение диафрагмы.

с переменным фокусным расстоянием могут иметь разную максимальную диафрагму при разных фокусных расстояниях, поскольку они более сложны по конструкции. Таким образом, они могут быть показаны с таким диапазоном, как f / 3,5-5,6.

На данный момент мы не будем вдаваться в подробности, но в целом, чем меньше f-число на объективе, тем оно будет лучше и дороже.

фокус

также имеют различные технологии фокусировки. Примеры систем автоматической фокусировки включают «шаговый двигатель» и «ультразвуковой двигатель». Эти двигатели обычно приводятся в действие корпусом камеры.

У каждого бренда тоже есть своя аббревиатура для этих технологий, но у вас всегда будет какая-то возможность ручной фокусировки на вашем объективе.

Стабилизация

В настоящее время стабилизация изображения действительно продвинута, и разные производители камер используют различные аббревиатуры для своих собственных технологий стабилизации изображения.

Эти системы позволяют объективу компенсировать небольшое движение или дрожание камеры для получения более четких фотографий. Это может быть очень полезно, особенно когда вам нужно использовать более длинную выдержку из-за недостатка света.

Кузов

Корпус — это то, что соединяет ваш объектив с датчиком или пленкой и предотвращает попадание любого ненужного света, если он не проходит через объектив.

В современных цифровых камерах тело — это мозг всего и влияет на многие настройки и возможности камеры.

Вот что следует учитывать:

Затвор

Тело будет управлять затвором, который определяет, сколько времени длится одна экспозиция при установленной вами скорости затвора.

Это, в основном, продолжительность воздействия света на пленку или сенсор, и это важный компонент для получения правильной экспозиции на фотографии.

Люксметр

Экспонометр — это устройство, измеряющее свет, которое используется в корпусе камеры, чтобы помочь определить, как экспонировать фотографию.

Это особенно необходимо для автоматических режимов камеры, поскольку камера должна попытаться вычислить правильные настройки при различных условиях освещения.

Обнаружение фокуса

В корпусах фотоаппаратов будет своего рода обнаружение фокуса, помогающее управлять мотором автофокусировки в объективе, и для этого существуют разные типы технологий. Обнаружение контраста и обнаружение фазы — это типы обнаружения автофокуса, используемые в камерах, но они различаются от камеры к камере.

Раньше зеркальные камеры были несомненными королями в этой области, но в последнее время беззеркальные камеры догоняют по своим характеристикам.

Хранение изображений

В пленочных фотоаппаратах сама пленка будет перемещена, чтобы следующий кадр был готов к экспонированию.

В цифровых камерах камера просто преобразует информацию, которую принимает датчик, и сохраняет ее как изображение на SD-карте.

Если это необработанный файл, он сохранит его без изменения данных.Однако, если вы решите снимать только файлы в формате JPEG, то камере придется быстро преобразовать файл RAW в файл JPEG перед его сохранением.

Видоискатель

Видоискатель — это прямоугольный окуляр, через который вы можете смотреть, чтобы кадрировать фотографию. В DSLR у вас будет оптический видоискатель (OVF), тогда как в беззеркальных камерах у вас будет только электронный видоискатель (EVF).

У других фотоаппаратов может быть просто экран вместо любого видоискателя в виде окуляра. Подумайте о своем смартфоне, у него просто есть экран, который покажет вам предварительный просмотр вашего изображения, которое вы создаете.

Последний компонент, который следует учитывать, — это светочувствительная поверхность:

Сенсор / пленка

Когда свет попадает в камеру через объектив, он фокусируется либо на датчике изображения, либо на пленке. Здесь производится фотография.

Не вдаваясь в подробности, это всего лишь способ преобразования световых лучей в изображение.

Мы рассмотрим датчики и 2 основных момента, которые следует учитывать.

Разрешение

Разрешение обычно указывается в МП, что означает мегапиксель (1 миллион пикселей).

Как правило, чем больше количество пикселей, тем лучше камера. Это потому, что он должен иметь возможность записывать больше деталей с большим количеством пикселей.

Однако иногда это может вводить в заблуждение, потому что размер датчика тоже имеет значение.

Например, 24-мегапиксельный сенсор на смартфоне — это не то же самое, что 24-мегапиксельный сенсор на цифровой зеркальной фотокамере, поскольку сенсор зеркального фотоаппарата будет больше.

Размер сенсора

Размер имеет значение. Датчики большего размера будут работать лучше, чем датчики меньшего размера, если все остальное останется равным.

Сенсоры большего размера будут иметь лучшую производительность, когда дело касается динамического диапазона и шума ISO. Это связано с тем, как расположены пиксели.

Другой причиной выбора размера сенсора является кроп-фактор, который влияет на эквивалентное фокусное расстояние.

В следующем сообщении блога более подробно объясняются эти концепции, относящиеся к размеру сенсора.

Вам может понравиться:

Надеемся, вы нашли это полезным! Как всегда, мы ценим ваше время, чтобы прочитать это.
— Команда по поиску фотографов

Что такое тест камеры? | dvcreators

Ветеранов-постановщиков съемок тестов камеры. перед съемкой проекта — пробуют разные объективы и разные настройки камеры, чтобы добиться желаемого визуального стиля и эффекта для фильма.Прокрутка ленты задолго до съёмки, в одном из ваших локаций или в другом подобном месте и экспериментирование даст вам огромное преимущество в день съёмки.

Это означает, что вы не будете тратить время на эксперименты с настройками камеры, фильтрами и микрофонами во время фактической съемки — вы просто сконцентрируетесь на создании кадра и производительности, которые вы хотите. В результате съемочный день будет более продуктивным и менее напряженным, а отснятый материал станет идеальным для вашего проекта.

Это может значительно повысить качество ваших видеозаписей, если вы можете запланировать установку в вашем месте накануне, снять небольшой тестовый отснятый материал с полным освещением и звуком, а затем просмотреть свой тестовый отснятый материал тем же вечером, внеся несколько корректировок. на следующее утро перед самой съемкой, чтобы все было идеально. Даже если ваше фактическое местоположение накануне недоступно, просто установите все свое оборудование в аналогичном месте и снимите тестовые кадры, чтобы подготовиться к съемке.

Вы также следите за тем, чтобы ваша камера, микрофоны и все другое оборудование находились в безупречном рабочем состоянии.(Совет Стэна Смита!)

И, если вы соберете вещи сразу после этого, вы не забудете ни одно снаряжение или аксессуары, которые вам понадобятся.

Вот несколько вещей, которые следует учитывать при съемке тестов камеры:

• Где в этом месте я поставлю камеру?
• Какое время дня лучше всего работает в этом месте (если играет роль дневной свет)?
• Должен ли я снимать этот проект в обычном видеорежиме или с более низкой частотой кадров? Что мне делать при съемке с нормальной экспозицией или с небольшим переэкспонированием или недоэкспонированием?
• С какой выдержкой я придаю желаемый вид?
• Должен ли я настраивать резкость или уровни настройки на моей видеокамере вверх или вниз для этого проекта?
• Стоит ли снимать с фильтрами? Какие)?
• Следует ли мне использовать широкоугольный объектив для большого количества снимков?
• Какая рамка выглядит лучше или шире?
• Должен ли я использовать больше низких или высоких углов, голландских углов или прямых?
• Нужно ли мне брать напрокат, одалживать или покупать стабилизатор камеры, чтобы делать плавные движущиеся снимки? Как насчет стрелы?
• Какой микрофон и аксессуары мне следует использовать? Как мне установить уровни звука — вручную или автоматически?
• Каков полный список снаряжения, которое мне нужно взять с собой на эту съемку?

Что такое зеркальная камера?

Цифровой зеркальный фотоаппарат , сокращенно от цифрового однообъективного зеркального фотоаппарата , тип цифрового фотоаппарата в значительной степени пришел на смену пленочным однообъективным зеркальным фотоаппаратам прошлого.