Nach oben

Информация

• Контактное лицо
• Условия сотрудничества
• Декларация о конфиденциальности
• Вводные данные

Обслуживание

• Краткий обзор услуг
• Скачать
• Каталоги
• Вебинары и Видео
• Связаться со службой поддержки клиентов

Компания

• О нас
• Качественная политика
• Безопасность в классе

Please note

* Prices subject to VAT.

We only supply companies, institutions and educational facilities. No sales to private individuals.

Please note: To comply with EU regulation 1272/2008 CLP, PHYWE does not sell any chemicals to the general public. We only accept orders from resellers, professional users and research, study and educational institutions.

Пожалуйста, введите имя, под которым должна быть сохранена Ваша корзина.
Сохраненные корзины вы можете найти в разделе My Account.

Название корзины

Как работает фотоаппарат с точки зрения физики

Как устроен фотоаппарат с точки зрения физики. Как устроен и работает зеркальный фотоаппарат

Основными элементами каждого цифрового фотоаппарата являются матрица, объектив, затвор, видоискатель, процессор. Также широко используются дополнительные устройства (например, карты памяти и разъемы для подключения аудио- или видеооборудования).

Матрица является главным активным элементом любой фото- или видеотехники. От характеристик матрицы зависит качество изображения. Само устройство представляет собой небольшую пластинку, состоящей из светочувствительных датчиков, сгруппированных определенным образом. Чаще всего элементы составляются в отдельные строчки и столбцы. Всего на сегодняшний день популярны два типа матриц: CMOS и CCD. Первая разновидность значительно дешевле, но вторая обеспечивает лучшее качество снимков.

Объектив современных камер мало чем отличается от объектива устройств прошлого и имеют общий принцип функционирования, однако чаще всего новые изделия имеют меньшие размеры. Другой важной частью системы является затвор, который выполняет функцию фиксирования кадра для записи его на носитель информации.

Процессор обрабатывает результат работы затвора, а также позволяет осуществлять управление объективом и другими функциями камеры. При наличии экрана процессор занимается построением и выводом изображения. При помощи дополнительного реализуются возможности обработки кадров, записи информации и ее отображения.

Работа составляющих во время снимка

До нажатия затвора в зеркальных фотоаппаратах особым образом располагается специальное зеркало, через которое свет попадает на видоискатель. В незеркальных фотоаппаратах свет, попадающий в объектив, перенаправляется к матрице, а на экране выводится изображение, которое было создано после обработки полученных платой данных.

При помощи органов управления (кнопок) пользователь выбирает нужные настройки и производит конфигурацию аппарата. Затем фотограф должен нажать на кнопку и опустить ее в первое положение, чтобы привести затвор в действие. Это позволит применить все параметры съемки и дать возможность полной подстройки матрицы под условия снимка.

После полного нажатия на кнопку затвора производится фиксация кадра. При этом созданный рисунок передается в буфер обмена фотоаппарата, через который изображение обрабатывается процессором с учетом произведенных пользователем настроек. Полученные данные сжимаются в графический формат и записываются на флеш-карту, откуда они могут быть воспроизведены, изменены или удалены.

Как работает фотоаппарат можно изучить еще в школе. Но знать конструктивные особенности интересно каждому владельцу фотокамеры. Основной принцип работы цифрового фотоаппарата можно выразить в нескольких словах: свет преображается в электричество. Все здесь служит для привлечения света, от кнопки пуск до линз.

Что же революционного с точки зрения света в цифровом фотоаппарате. Он преобразует свет в электрические заряды, которые становятся образом, запечатленным на экране. Как же это работает? Задача каждой детали фотоаппарата поймать отличное изображение. Но главное это свет.

Устройство и работа фотоаппарата

Первое что нужно для получения фото это источник света. Частицы света фотоны покидают источник света, отталкиваются от предмета и входят в камеру через несколько линз. Затем фотоны следуют по установленному пути. Целый ряд линз позволяет сделать максимально четкое изображение.

1. Створки контролируют количество света, которое должно проникнуть внутрь через отверстие фотоаппарата.
2. Пройдя сквозь диафрагму, линзы и войдя в отверстие, свет отталкивается от зеркала и направляется в .
3. До этого свет преломляется, проходя сквозь призму, поэтому то мы и видим изображение в видоискателе не вверх ногами и если нас устраивает композиция, то мы нажимаем на кнопку.
4. При этом зеркало подымается, и свет направляется внутрь, какую-то долю секунды свет направлен не на видоискатель, а в самое сердце фотоаппарата – .

Длительность этого действия зависит от скорости срабатывания створок. Они открываются на мгновение, когда свет должен воздействовать на сенсор света. Время может быть 1/4000 секунды. То есть в мгновение ока створки могут открыться и закрыться 1400 раз. Для этого существует две створки, когда первая открывается, то вторая закрывается. Таким образом, внутрь попадает чрезвычайно малое количество света. Это важный момент в понимании принципа работы цифрового фотоаппарата.

Теория обработки света

Так в чем же революционность цифровой камеры? Элемент, фиксирующий изображение, сенсор изображения (матрица) это решетка с плотной структурой, состоящей из крошечных сенсоров света. Ширина каждого всего 6 микрон – это 6 миллионных метра. 5 тысяч таких сенсоров могут поместиться на кончике остро заточенного карандаша.

Но сначала свет должен пройти через фильтр, который разделяет его на цвета: зеленый, красный и синий. Каждый сенсор света обрабатывает только один цвет. Когда в него ударяют фотоны, они поглощаются полупроводниковым материалом, из которого он сделан. На каждый поглощенный фотон сенсор света испускает электрическую частицу, она называется электрон. Энергия фотона передается электрону – это электрический заряд. И чем ярче изображение, тем сильнее электрический заряд. Таким образом, каждый электрический заряд обладает различной интенсивностью.

Затем печатная плата переводит эту информацию на язык компьютера, язык цифр и битов или последовательность единиц и нулей. Они представляют собой миллионы крошечных цветных точек, из которых и состоит фото – это пиксели. Чем больше пикселей в изображении, тем лучше разрешение. Другими словами это несколько миллионов микроскопических световых ловушек, которые вместе со всеми элементами фотоаппарата нацелены на одну задачу – преобразовать свет в электричество, что бы сделать прекрасные фотографии.

Дальше вся эта информация в цифровом виде подается в процессор, где она обрабатывается по определенным алгоритмам. Затем уже готовая фотография передается в память фотокамеры, где она и хранится и доступна для просмотра пользователю.

Так вкратце можно изобразить принцип работы цифрового зеркального фотоаппарата .

Если кто не читал статью, настоятельно рекомендую ознакомиться, потому что тема сегодняшней статьи будет перекликаться с предыдущей. Для всех остальных еще раз повторю резюме. Существует три типа фотоаппаратов: компактные, беззеркальные и зеркальные. Компактные – самые простые, а зеркальные – самые продвинутые. Практический вывод статьи заключался в том, что для более-менее серьезного занятия фотографией следует остановить свой выбор на беззеркалках и зеркалках.

Сегодня мы поговорим об устройстве фотоаппарата. Как и в любом деле, нужно понимать принцип работы своего инструмента для уверенного управления. Не обязательно досконально знать устройство, но основные узлы и принцип действия понимать надо. Это позволит взглянуть на фотоаппарат с другой стороны – не как на черный ящик со входным сигналом в виде света и выходом в виде готового изображения, а как на устройство, в котором вы разбираетесь и понимаете, куда дальше проходит свет и как получается итоговый результат. Компактные камеры затрагивать не будем, а поговорим о зеркальных и беззеркальных аппаратах.

Устройство зеркального фотоаппарата

Глобально фотоаппарат состоит из двух частей: фотоаппарата (его еще называют body — тушка) и объектива. Тушка выглядит следующим образом:

Тушка — вид спереди

Тушка – вид сверху

А вот так выглядит фотоаппарат в комплекте с объективом:

Теперь посмотрим на схематическое изображение фотоаппарата. Схема будет отображать структуру фотоаппарата “в разрезе” с такого же ракурса, как на последнем изображении. На схеме цифрами обозначены основные узлы, которые мы и будем рассматривать.

После настройки всех параметров, кадрирования и фокусировки фотограф нажимает кнопку спуска. При этом зеркало поднимается и поток света попадает на главный элемент фотоаппарата – матрицу.

Как видите, поднимается зеркало и открывается затвор 1. Затвор в зеркалках механический и определяет время, в течении которого свет будет поступать на матрицу 2. Это время называется выдержкой. Также его называют временем экспонирования матрицы. Основные характеристики затвора: лаг затвора и его скорость. Лаг затвора определяет, как быстро откроются шторки затвора после нажатия кнопки спуска – чем меньше лаг, тем больше вероятность, что вон та проносящаяся мимо вас машина, которую вы пытаетесь снять, получится в фокусе, не смазана и скадрирована так, как вы это сделали при помощи видоискателя. У зеркалок и беззеркалок лаг затвора небольшой и измеряется в мс (миллисекундах). Скорость затвора определяет минимальное время, в течении которого будет открыт затвор – т.е. минимальную выдержку. На бюджетных камерах и камерах среднего уровня минимальная выдержка – 1/4000 с, на дорогих (в основном полнокадровых) – 1/8000 с. Когда зеркало поднято, свет не поступает ни на систему фокусировки, ни на пентапризму через фокусировочный экран, а попадает прямо на матрицу через открытый затвор. Когда вы делаете кадр зеркальным фотоаппаратом и при этом все время смотрите в видоискатель, то после нажатия на спуск вы на время увидите черное пятно, а не изображение. Это время определяется выдержкой. Если установить выдержку 5 с, к примеру, то после нажатия на кнопку спуска вы будете наблюдать черное пятно в течении 5 секунд. После окончания экспонирования матрицы зеркало возвращается в исходное положение и свет опять поступает в видоискатель. ЭТО ВАЖНО! Как видите, существуют два основных элемента, регулирующих поток света, попадающий на сенсор. Это диафрагма 2 (см. предыдущую схему), которая определяет количество пропускаемого света и затвор, который регулирует выдержку – время, за которое свет попадает на матрицу. Эти понятия лежат в основе фотографии. Их вариациями достигаются различные эффекты и важно понять их физический смысл.

Матрица фотоаппарата 2 представляет собой микросхему со светочувствительными элементами (фотодиодами), которые реагируют на свет. Перед матрицей стоит светофильтр, который отвечает за получение цветной картинки. Двумя важными характеристиками матрицы можно считать ее размер и соотношение сигнал/шум. Чем выше и то, и другое, тем лучше. Подробнее о фотоматрицах мы поговорим в отдельной статье, т.к. это очень обширная тема.

С матрицы изображение поступает на АЦП (аналого-цифровой преобразователь), оттуда в процессор, обрабатывается (или не обрабатывается, если ведется съемка в RAW) и сохраняется на карту памяти.

Еще к важным деталям зеркалок можно отнести репетир диафрагмы. Дело в том, что фокусировка производится при полностью открытой диафрагме (насколько это возможно, определяется конструкцией объектива). Выставляя в настройках закрытую диафрагму, фотограф не видит изменений в видоискателе. В частности, ГРИП остается постоянной. Чтобы увидеть, каким будет выходной кадр, можно нажать на кнопку, диафрагма прикроется до установленного значения и вы увидите изменения до нажатия на кнопку спуска. Репетир диафрагмы устанавливается на большинстве зеркалок, но мало кто им пользуется: новички часто о нем не знают или не понимают назначения, а опытные фотографы примерно знают, какой будет ГРИП в тех или иных условиях и им легче сделать пробный кадр и в случае необходимости поменять настройки.

Устройство беззеркального фотоаппарата

Давайте сразу посмотрим на схему и будем обсуждать предметно.

Беззеркалки не в пример проще зеркалок и по сути являются их упрощенным вариантом. В них нет зеркала и сложной системы фазовой фокусировки, а также установлен видоискатель другого типа.

Световой поток попадает через объектив на матрицу 1. Естественно, свет проходит через диафрагму в объективе. Она не обозначена на схеме, но, думаю, по аналогии с зеркалками вы догадались, где она расположена, ведь объективы зеркалок и беззеркалок по конструкции практически не отличаются (разве что размерами, байонетом и количеством линз). Более того, большинство объективов от зеркалок через переходники можно установить на беззеркалки. В беззеркалках нет затвора (точнее, он электронный), поэтому выдержка регулируется временем, в течении которого матрица включена (принимает фотоны). Что касается размера матрицы, то он соответствует формату Micro 4/3 или APS-C. Второй используется чаще и полностью соответствует матрицам, встраиваемым в зеркалки от бюджетного до продвинутого любительского сегмента. Сейчас стали появляться полнокадровые беззеркалки. Думаю, в будущем количество FF (Full Frame — полнокадровых) беззеркалок будет увеличиваться.

На схеме цифрой 2 обозначен процессор, на который поступает информация, полученная матрицей.

Под цифрой 3 изображен экран, на который выводится изображение в режиме реального времени (режим Live View). В отличии от зеркалок в беззеркалках это не сложно сделать, потому что световой поток не преграждается зеркалом, а беспрепятственно поступает на матрицу.

В общем все выглядит просто замечательно – убраны сложные конструктивные механические элементы (зеркало, датчики фокусировки, фокусировочный экран, пентапризма, затвор). Это значительно облегчило и удешевило производство, уменьшило в размере и весе аппараты, но также создало массу других проблем. Надеюсь, вы помните их из раздела о беззеркалках в статье о . Если нет, то сейчас мы их обсудим, попутно разбирая, какими техническими особенностями обусловлены эти недостатки.

Первая главная проблема – видоискатель. Так как свет попадает прямо на матрицу и никуда не отражается, то мы не можем видеть изображение напрямую. Мы видим лишь то, что попадает на матрицу, потом непонятным образом преобразуется в процессоре и выводится на непонятно какой экран. Т.е. в системе существует множество погрешностей. Мало того, у каждого элемента имеются свои задержки и изображение мы видим не сразу, что неприятно при съемке динамических сцен (из-за постоянно улучшающихся характеристик процессоров, экранов видоискателей и матриц это не так критично, но все равно имеет место быть). Изображение выводится на электронный видоискатель, у которого высокое разрешение, но которое все равно не сравнится с разрешением глаза. Электронные видоискатели имеют свойство слепнуть при ярком свете из-за ограниченной яркости и контрастности. Но более чем вероятно, что в будущем эту проблему преодолеют и чистое изображение, пропущенное через ряд зеркал канет лету также, как и “правильная пленочная фотография”.

Вторая проблема возникла из-за отсутствия фазовых датчиков автофокуса. Вместо них используется контрастный метод, который по контуру определяет, что должно быть в фокусе, а что – нет. При этом линзы объектива перемещаются на определенное расстояние, определяется контрастность сцены, линзы перемещаются опять и снова определяется контрастность. И так до тех пор, пока не будет достигнута максимальная контрастность и камера не сфокусируется. Это занимает слишком много времени и такая система менее точна, чем фазовая. Но в то же время контрастный автофокус представляет собой программную функцию и не занимает дополнительного места. Сейчас в матрицы беззеркалок уже научились встраивать фазовые датчики, получив гибридный автофокус. По скорости он сопоставим с системой автофокусировки у зеркалок, но пока что устанавливается только в избранных дорогих моделях. Думаю, в будущем эта проблема также будет решена.

Третья проблема представляет собой низкую автономность из-за напичканности электроникой, которая постоянно работает. Если фотограф работает с камерой, то все это время свет поступает на матрицу, постоянно обрабатывается процессором и выводится на экран или электронный видоискатель с высокой скоростью обновления – фотограф ведь должен видеть происходящее в реальном времени, а не в записи. Кстати, последний (я про видоискатель) тоже потребляет энергию, и не мало, т.к. его разрешение высоко и яркость с контрастностью должны быть на уровне. Отмечу, что при увеличении плотности пикселей, т.е. при уменьшении их размера при одном и том же энергопотреблении неизбежно снижается яркость и контрастность. Поэтому на питание качественных экранов с высоким разрешением расходуется много энергии. В сравнении с зеркалками количество кадров, которое можно сделать от одного заряда батареи, в несколько раз меньше. Пока что эта проблема критична, потому что значительно уменьшить энергопотребление не получится, а рассчитывать на прорыв в элементах питания не приходится. По крайней мере такая проблема долгое время существует на рынке ноутбуков, планшетов и смартфонов и ее решение успехом не увенчалось.

Четвертая проблема представляет собой как преимущество, так и недостаток. Речь идет об эргономике камеры. Вследствие избавления от “ненужных элементов” зеркалочного происхождения уменьшились размеры. Но беззеркалки пытаются позиционировать как замену зеркалкам и размеры матриц это подтверждают. Соответственно, используются объективы не самого маленького размера. Небольшая беззеркалка, похожая на цифрокомпакт, просто исчезает из поля зрения при использовании телевика (объектива с большим фокусным расстоянием, сильно приближающим объекты). Также многие элементы управления спрятаны в меню. В зеркалках они вынесены на корпус в виде кнопок. Да и просто приятнее работать с аппаратом, который нормально ложится в руку, не норовит выскользнуть и в котором можно наощупь, не задумываясь оперативно менять настройки. Но размер камеры – это палка о двух концах. С одной стороны большой размер обладает выше описанными преимуществами, а с другой — малая камера помещается в любой карман, ее можно чаще брать с собой и люди обращают на нее меньше внимания.

Что касается пятой проблемы, то она связана с оптикой. Пока что существует множество байонетов (типов креплений объективов к камерам). Под них сделано на порядок меньше объективов, чем под байонеты основных систем зеркалок. Проблема решается установкой переходников, с помощью которых на беззеркалках можно использовать абсолютное большинство зеркалочных объективов. Простите за каламбур)

Устройство компактного фотоаппарата

Что касается компактов, то у них масса ограничений, основным из которых является малый размер матрицы. Это не позволяет получить картинку с низким шумом, высоким динамическим диапазоном, качественно размыть фон и накладывает еще массу ограничений. Далее идет система автофокусировки. Если в зеркалках и беззеркалках используется фазовый и контрастный виды автофокуса, которые относятся к пассивному типу фокусировки, так как ничего не излучают, то в компактах используется активный автофокус. Камерой излучается импульс инфракрасного света, который отражается от объекта и попадает обратно в камеру. По времени прохождения этого импульса определяется расстояние до объекта. Такая система работает очень медленно и не работает на значительных расстояниях.

В компактах используется несменная низкокачественная оптика. Для них недоступен широкий набор аксессуаров, как для старших собратьев. Визирование происходит в режиме Live View по дисплею или через видоискатель. Последний представляет собой обычное стекло не очень хорошего качества, не связан с оптической системой фотоаппарата, из-за чего возникает неправильное кадрирование. Особенно сильно это проявляется при съемке близлежащих объектов. Продолжительность работы компактов от одного заряда невелика, корпус маленький и его эргономичность еще намного хуже, чем у беззеркалок. Количество доступных настроек ограничено и они спрятаны в глубине меню.

Если говорить об устройстве компактов, то оно простое и представляет собой упрощенную беззеркалку. Здесь меньше и хуже матрица, другой тип автофокуса, нет нормального видоискателя, отсутствует возможность замены объективов, невысокая продолжительность работы от аккумулятора и непродуманная эргономика.

Вывод

Вкратце мы рассмотрели устройство фотоаппаратов различных типов. Думаю, теперь вы имеете общее представление о внутреннем строении камер. Эта тема очень обширна, но для понимания и управления процессами, происходящими при съемке теми или иными фотоаппаратами при различных настройках и с разной оптикой вышеизложенной информации, думаю, будет достаточно. В дальнейшем мы все-таки поговорим об отдельных важнейших элементах: матрице, системах автофокусировки и объективах. А пока давайте на этом остановимся.

Фотокамера.

Устройство и принцип действия, интерфейсы подключения и правила эксплуатации, инструкция установки драйверов. Сравнительная характеристика.

В декабре 1975 года, инженер компании Kodak Стиви Сэссон изобрел нечто, что спустя несколько месяцев перевернуло все представления о фотографии — первый в мире цифровой фотоаппарат. Камера была размером с тостер и умела делать черно-белые снимки с разрешением 100×100 пикселей. Сегодня бы сказали, что камера имела разрешение в 0,01 мегапикселя. Снимки записывались на магнитофонную кассету. На запись одного снимка уходило 23 секунды. Для просмотра снимков использовалась специальная ТВ-приставка.

История развития фототехники привела к тому, что были выработаны определённые стандарты на интерфейс между фотографом и используемой им фототехникой. В результате цифровые фотоаппараты (цифровая фотокамера, ЦФК) в большинстве своих внешних черт и органах управления повторяют модели плёночной фототехники. Принципиальное различие оказывается в «начинке» аппарата, в технологиях фиксации и последующей обработки изображения.

Основное предназначение цифровых камер состоит в съемке и по­следующем вводе в ЭВМ изображений (статических или движущихся в соответствии с типом камеры). Изобретения эти позволили отказа­ться от одной промежуточной стадии традиционных фото — и кино­процессов, связанной с обработкой (проявкой, закреплением и т. п.) пленок. В результате цифровое фото в первую очередь обрело по­пулярность у фотографов, занимающихся репортажной съемкой, и гораздо позже — у студийных фотографов-профессионалов

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.

282″ height=»35″ bgcolor=»white» style=»vertical-align:top;background: white»>

Рис.1 Принцип действия цифровой камеры

Типичная цифровая фотокамера состоит из объектива, диафраг­мы, системы фокусировки (оптомеханическая часть) и матрицы ПЗС (фотоэлектронная часть), которая и производит фиксацию изобра­жения. (Рис.2-3)

компактная цифровая фотокамера зеркальная цифровая фотокамера

https://pandia.ru/text/78/176/images/image004_83.jpg» align=»left» width=»313″ height=»194 src href=»/text/category/yelektronnie_shemi/» rel=»bookmark»>электронной схеме фотоаппарата. Матрица (иногда её называют сенсором) представляет собой полупроводниковую пластину, содержащую большое количество светочувствительных элементов, в подавляющем большинстве случаев сгруппированных в строки и столбцы.

Комплементарий» href=»/text/category/komplementarij/» rel=»bookmark»>комплементарный металл-оксид-полупроводник, по-английски CMOS — Complementary-symmetry/Metal-Oxide Semiconductor).

Процессор в фотоаппарате по праву можно назвать мозговым центром цифровой фотокамеры. (Рис.5) Роль процессора заключается в том, чтобы из поступающей в него информации создать изображение, что не так просто. Во-первых, процессору цифровой фотокамеры нужно учесть все цветовые нюансы, а также использовать процесс интерполяции для повышения четкости изображения. Кроме того, процессору необходимо рассчитать баланс белого, контраст, яркость и некоторые другие характеристики снимка, включая визуальные эффекты.

Наконец, когда картинка готова, информация о ней преобразовывается цифровой фотокамерой в нужный формат, сжимается и помещается в память. Здесь подключается буферная память, напрямую влияющая на скорострельность камеры.

https://pandia.ru/text/78/176/images/image015_30.jpg» align=»left» width=»133″ height=»156 src alt=»Подпись:» align=»left» width=»109″ height=»32″>Внешний интерфейс подключения к компьютеру общего назначения имеется практически во всех цифровых камерах. (Рис.9) На сегодня самым распространённым из них является USB. Также применяются специальные виды разъёмов для подключения к телевизору или принтеру. Появились первые модели фотокамер с беспроводными интерфейсами. Подключенный к порту USB компьютера фотоаппарат обнаруживается драйвером, который создает логический диск в системе Windows и обеспечивает прямой доступ из любого приложения. Пользователь может просматривать отснятые кадры, удалять неудачные и копировать приемлемые точно так же, как если бы к компьютеру был подключен обычный жесткий диск.

Кнопки цифрового фотоаппарата

Органы управления цифровым фотоаппаратом сгруппированы на верхней и задней панелях корпуса камеры. На верхней панели располагаются (с некоторыми отличиями от модели к модели) спусковая кнопка затвора, трехпозиционный переключатель управления моторным приводом изменения фокусного расстояния зуммируемого объектива (этот переключатель может быть заменен трехпозиционной клавишей на, чаще всего, задней или, реже, передней панели корпуса камеры) и дисковый селектор выбора рабочих режимов фотоаппарата. (Рис.10)

рис. 11. Кнопки задней панели цифрового фотоаппарата

На задней (или верхней, как у компактных камер) панели корпуса располагаются главный выключатель питания, кнопка активации и переключения режимов работы встроенной вспышки, включатель серийной съемки, кнопка экспокоррекции, кнопка включения/выключения цветного контрольного дисплея, кнопка вызова экранного меню и четырехпозиционная круглая кнопка навигации по меню. Этой же кнопке могут быть присвоены функции включения экспокоррекции, быстрого выбора светочувствительности сенсора и установки электронного автоспуска. (Рис.11)

Правила эксплуатации фотокамер

Редукторы» href=»/text/category/reduktori/» rel=»bookmark»>редукторов фокусировки и трансфокации, зачастую приводят к заклиниванию объектива, и нередко выводят фотоаппарат из строя.

Правильная эксплуатация фотоаппарата сводится, в основном, к соблюдению инструкции, бережному и аккуратному обращению. Нарушение этих правил ведет к самым серьезным повреждениям аппарата.

Практика ремонта фотоаппаратов показывает, что большинство неисправностей вызвано именно этими обстоятельствами.

Инструкция по установке и подключения фотокамер

Затем появится окно мастера установки нового оборудования. (Рис.12)

https://pandia.ru/text/78/176/images/image025_24.jpg» align=»left» width=»156″ height=»122 src alt=»Подпись: Рис.13″ align=»left» width=»160″ height=»28 src alt=»Подпись: Рис.14″ align=»left» width=»124″ height=»27 src href=»/text/category/programmnoe_obespechenie/» rel=»bookmark»>программного обеспечения и перезагрузки компьютера. Только после этого фотоаппарат будет распознан компьютером.

— Некоторые устаревшие модели не могут быть распознаны компьютером как сменный диск. TWAIN интерфейс такого фотоаппарата работает только в паре с каким-либо графическим редактором. Для сохранения снимков необходимо запустить графический редактор, выбрать опцию «импорт», а затем необходимое TWAIN устройство (главным образом этот интерфейс используется при работе со сканерами). После чего на экране появится окно с миниатюрами снимков. Выбранные снимки будут открыты в графическом редакторе, и только после этого их можно будет сохранить на жесткий диск, используя данную опцию графического редактора.

— Подключая современный фотоаппарат к компьютеру с устаревшей операционной системой, и, наоборот, при подключении устаревшего фотоаппарата к новой ОС вы можете столкнуться с непреодолимой проблемой отсутствия или неработоспособности драйвера. В этом случае будет проще использовать кардридер для копирования снимков, чем подключить камеру к ПК.

— Драйверы некоторых цифровых фотоаппаратов есть в стандартной комплектации Microsoft Windows XP. При подключении такой камеры она будет практически моментально распознана как съемный диск, без необходимости установки драйвера с компакт-диска.

— Если драйвер не будет найден компьютером на компакт-диске автоматически, попробуйте установить другой диск из комплекта фотоаппарата. Либо попробуйте запустить установку драйвера, используя меню, автоматически появляющиеся на экране при установке компакт-диска.

— Перед переносом снимков в ПК убедитесь, что элементы питания фотоаппарата не истощены, либо подключите камеру к сетевому адаптеру. Отключение питания во время переноса может привести к потере снимков.

Фотоаппарат

Фотоаппаратом называется устройство для получения оптических изображений различных объектов на светочувствительном слое фотопленки или какого-либо другого фотоматериала.

Первым аппаратом, с помощью которого удалось получить изображения различных объектов, была камера-обскура (от лат. obscurus — темный). Она представляла собой темный ящик с небольшим отверстием в одной из стенок и позволяла получать действительные и перевернутые изображения предметов, помещенных перед ним, без использования каких-либо линз (рис. 92). Для наблюдения этого изображения заднюю стенку камеры (экран) изготавливали из матового стекла или промасленной бумаги.

Камера-обскура была изобретена арабским ученым Ибн-аль-Хайсамом (965—1039), известным в Европе под именем Альхазена. Более или менее широкое распространение она получила в XVI—XVII вв. Проецируя изображение, даваемое камерой, на бумагу или холст и обводя его контуры, можно было получить рисунок, изображающий человека или какой-либо предмет. Немецкий астроном И. Кеплер использовал камеру-обскуру для наблюдения солнечного затмения 1600 г.

В 30-х гг. XIX в. французский художник и изобретатель Луи Дагер поместил в отверстие камеры линзу, а туда, где ранее находился экран, светочувствительную пластинку, покрытую иодистым серебром. Под воздействием света в светочувствительном слое пластинки создалось скрытое изображение. Проявив пластинку путем специальной химической обработки, Дагер получил первую в мире фотографию. Сообщение об этом открытии было опубликовано в 1839 г.

С тех пор этот год считается годом изобретения фотографии (или дагеротипии, как назвал ее в честь себя сам Дагер, постаравшись затемнить тем самым роль своего компаньона Ж. Н. Ньепса в ее изобретении).

В том же году во Франции началось серийное производство фотографических камер. Эти первые (деревянные) камеры были громоздкими и неудобными в обращении. Однако уже через три года был сконструирован первый металлический фотоаппарат небольшого размера. В результате последующего совершенствования аппарата, его механизмов и объектива, а также используемого в нем светочувствительного материала фотоаппарат принял современный вид.

Одной из основных частей фотоаппарата является объектив, состоящий из нескольких линз и помещаемый в передней части светонепроницаемой камеры. Внутри камеры находится фотопленка. Объектив можно плавно перемещать относительно пленки для получения на ней четких изображений предметов, расположенных на разных расстояниях от фотоаппарата.

При фотографировании объектив открывается при помощи специального затвора, и лучи света от фотографируемого предмета попадают на фотопленку (рис. 93). Под действием света в светочувствительном слое пленки происходит разложение микроскопических кристалликов бромистого серебра. На тех участках, где это произошло, получается скрытое изображение. Оно остается невидимым до тех пор, пока пленку не опустят в специальный раствор — проявитель. Под действием проявителя пленка начинает чернеть, причем раньше всего на тех участках, которые были освещены сильнее. Вынув пленку из проявителя, ее следует ополоснуть и перенести в раствор закрепителя (фиксаж). Закрепитель растворяет и удаляет из пленки оставшееся бромистое серебро и тем самым прекращает процесс ее почернения. На пленке остается негатив — изображение, в котором светлые места сфотографированного предмета выглядят темными, а темные, наоборот, светлыми (более прозрачными). Затем пленку промывают и сушат.

С негатива получают позитив, т. е. изображение, на котором темные места расположены так же, как и на фотографируемом предмете. Для этого негатив помещают между источником света и фотобумагой. Темные участки пленки пропустят меньше света, чем более светлые (т. е. более прозрачные), и поэтому после проявления и закрепления мы увидим на фотобумаге реальную картину распределения темных и светлых областей фотографируемого объекта.

Современная жизнь уже немыслима без фотографии. Она находит широкое применение в науке, технике, искусстве. Фотографии стали цветными, а многие фотоаппараты — автоматическими. Использование фотографии в астрономии позволило открыть Плутон и другие небесные тела. А фотографии, переданные с космических станций посредством радиоволн, дали возможность увидеть обратную (невидимую с Земли) сторону Луны, а также пейзажи Марса и Венеры.

. 1. Что представляет собой камера-обскура? Почему она так называется? 2. Кто и когда получил первую фотографию? 3. Опишите принцип действия фотоаппарата. 4. Охарактеризуйте изображение, даваемое объективом фотоаппарата, изображенного на рисунке 93. Где должен располагаться предмет, чтобы это изображение было именно таким? 5. Можно ли сфотографировать предмет, расположенный между объективом и его фокусом? Почему?

Экспериментальное задание. Изготовьте камеру-обскуру. Для этого воспользуйтесь банкой от чипсов или картонной коробкой, обклеенной изнутри черной бумагой. Получите с помощью сделанной вами камеры изображение хорошо освещенного предмета (например, нити лампы накаливания). Охарактеризуйте полученное изображение. Имейте в виду, что наиболее резкое изображение в камере-обскуре возникает тогда, когда диаметр d отверстия в ней (в миллиметрах) составляет примерно 0,04√l, где l — расстояние от отверстия до экрана, также выраженное в миллиметрах.

Как работает фотоаппарат с точки зрения физики

• Главная
• СТЕРЕОКИНЕМАТОГРАФ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ФИЗИКИ

СТЕРЕОКИНЕМАТОГРАФ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ФИЗИКИ

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Содержание

Глава 1. История создания 3 D изображения.

Глава 2. Технология создания 3 D изображения.

Глава 3.Практическая часть.

Глава 4. Влияние просмотра 3 D изображения на здоровье человека.

Введение

В настоящее время очень популярны компьютерные 3 D фильмы, 3D фотографии, 3D игры. Не секрет, что фильм в формате 3 D — намного впечатляющее зрелище. Однако многие зрители жалуются на ухудшение самочувствия: устают глаза, появляется головная боль и слабость в теле.

Мы задались вопросом, каков механизм восприятия объемного изображения, в чем заключается секрет 3 D эффекта при просмотре фильмов и влияет ли просмотр фильмов 3 D на здоровье человека.

Актуальность исследования:

Кинематограф продолжает эволюционировать. Зарождался он как немое, черно-белое кино, а сегодня каждый зритель может быть непосредственным участником действа фильма. Теперь все больше кинолент снимаются в формате 3D. А за последний год почти все мультипликационные новинки выходят в 3D версии. Реклама уверяет, что 3D – это увлекательно, весело и безопасно. Во всех современных телевизорах есть функция 3д просмотра.

А вот в средствах массовой информации все чаще появляются материалы об ухудшении самочувствия некоторых «поклонников» 3D фильмов. Поэтому сегодня важно каждому зрителю знать основные принципы 3 D технологий для того, чтобы избежать возможных неприятных последствий для здоровья после просмотра 3 D фильмов.

Объект исследования: Стереокинематограф.

Предмет исследования: технология создания3 D изображения

Цели исследования:

1. Изучить механизм формирования 3 D изображения в головном мозге.

2. Выяснить, возможен ли просмотр 3 D фильмы без ущерба для здоровья.

Задачи исследовательской работы:

Изучить литературу по вопросу современных технологий создания объемного изображения.

Изучить механизм формирования 3 D изображения в головном мозге

Узнать о физических основах 3D технологий

Выяснить преимущества и недостатки 3D-очков-анаглифов и подтвердить это при помощи технологии изготовления и экспериментальной проверки восприятия 3D-изображения с помощью очков-анаглифов.

Выяснить, какое влияние на организм человека оказывает просмотр фильмов в 3 D.

Сформировать правила просмотра 3 D фильмов без ущерба для здоровья.

Гипотеза:

3D технологии воспрозводимы в «домашних» условиях,

Правильный просмотр 3D продуктов позволяет предотвратить негативное влияние их на здоровье человек

Методы исследования:

работа с научной литературой,

анализ исторических источников, учебной литературы,

социологический опрос, интервьюирование.

Глава 1. История создания 3D изображения

В 1584 г. Леонардо да Винчи описал способность мозга человека воспринимать объем за счет особенности зрения, когда эффект восприятия глубины пространства достигается благодаря различиям изображений одного и того же предмета, видимых правым и левым глазом.

В 1611 г. немецкий оптик Иоганн Кеплер в своем сочинении «Диоптрика» впервые изложил теорию стереоскопического восприятия. Сам же термин «стереоскопия» появился уже в 1613 г.

Первой в истории фотографией считается снимок «вид из окна», полученный Ньепсом в 1826 г. с помощью камеры-обскуры на оловянной пластинке, покрытой тонким слоем асфальта. В 1838 году англичанин Чарльз Уитстоун изобрёл демонстрационный прибор, принцип работы которого основывался на разнице восприятия изображения правым и левым глазом. Теоретически новое приспособление позволяло видеть различные предметы не плоскими, а в объёме. [1].

В 1849 году шотландский физик Дэвид Брюстер представил устройство для просмотра парных картинок, соединяющихся в одно объёмное изображение, — призменный стереоскоп.

Первое устройство для стереокиносъёмки было создано в 1900 году. Первые пробные стереофильмы появились в прокате в 1915 году. Первым коммерческим трёхмерным кино стала лента «Сила любви», в 1922 году демонстрировавшаяся в Лос-Анджелесе.

К середине 30-х годов XX века стереоэффект стал доступен и движущимся изображениям. Но пик «киношного стереобума» пришелся на 50-е годы, когда кинематограф изыскивал любые средства, чтобы выиграть жестокую конкурентную борьбу с телевидением. На экраны выходили десятки трехмерных хитов. Например, ставшие классикой — «Дьявол Бвана» (1952) Арча Оболера, в котором герои сражались со стереоскопическими львами-людоедами, «Музей восковых фигур» (1953) Андре де Тота, классический ужастик «Чудовище из Черной Лагуны» (1954) и триллер Альфреда Хичкока «В случае убийства набирайте «М» (1954). [1].

Вместе с этим в другой части света, в СССР также проводились опыты по созданию трёхмерных фильмов. Первая демонстрация стереофильма в СССР состоялась в 1937 году. В 1941 году в кинотеатре «Москва» был показан стереоскопический фильм «Концерт». По другим данным первым советским фильмом с объёмным изображением стал «Робинзон Крузо», показанный в 1947 году. В период с 1967 по 1990 годы в СССР работало порядка 40 кинотеатров, использующих стереооборудование.

В 1970-е годы канадские учёные разработали новый трёхмерный формат IMAX. Формат IMAX впервые был показан на выставке «Экспо’70″ в Осаке. А первый кинотеатр «Киносфера» был построен уже через год в Торонто. Однако вплоть до конца XX века этот формат не мог похвастаться широким распространением из-за своей дороговизны, но сегодня насчитывается уже около 300 постоянных кинотеатров, работающих именно в формате IMAX . [4].

В начале 21 века потребности в 3D продолжают расти, и технология вступает в свой второй золотой век. На стереокино обратили внимание в Голливуде, основные студии стали выпускать версии своих фильмов и мультфильмов в 3D. Появление возможности использовать цифровое оборудование значительно упростило эксплуатацию 3D кинотеатров и снизило их стоимость.

Таким образом, можно смело утверждать, что 3D кино снималось с самых первых лет существования кинематографа, однако лишь в 21 веке появились технологии массового показа таких фильмов. Многие убеждены, что современный человек должен шагать в ногу со временем, и постигать новое, неизведанное.

Итак, в первой главе, изучив историю появления, развития 3 D технологий, мы увидели, что начиная с 17 века данная технология активно продвигается в массы. Это классический пример практической значимости физики, когда открытия, сделанные учеными, постепенно становятся продуктами широкого потребления.

Глава 2. Технология создания 3D изображения.

Из литературы мы узнали, что способов создания 3 D изображения несколько: затворная технология, растовая, поляризационная, анаглифная.

Все перечисленные технологии работают с одним физическим правилом: Дело в том, что у человека два глаза, каждый из которых смотрит на мир под своим углом. Увиденное левым глазом и увиденное правым глазом образуют две немного отличающиеся друг от друга картинки – стереопару. Информация, получаемая обоими глазами, обрабатывается мозгом и «сливается» в одну объемную картинку.

Если посмотреть на предмет двумя глазами и изобразить его он получается объемным. Способность одновременно четко видеть изображение предмета обоими глазами называется бинокулярным зрением

Из литературы мы узнали, что способов создания 3 D изображения несколько: затворная технология, растовая, поляризационная, анаглифная.

Все перечисленные технологии работают с одним физическим правилом: Дело в том, что у человека два глаза, каждый из которых смотрит на мир под своим углом. Увиденное левым глазом и увиденное правым глазом образуют две немного отличающиеся друг от друга картинки – стереопару. Информация, получаемая обоими глазами, обрабатывается мозгом и «сливается» в одну объемную картинку.

В чем заключаются отличительные черты каждой технологии создания 3D изображения

Затворная технология.

В этой технологии для разделения картинок для левого и правого глаза используются специальные затворные очки. В этих очках вместо стекол установлены жидкокристаллические затворы. Каждый из затворов по команде то затемняется, то просветляется.

В очки встроен беспроводной приёмник, который получает сигнал от передающего устройства и тем самым синхронизирует работу затворов со сменой кадров на экране.

Проектор поочередно подает на экран изображения для правого и левого глаза. В то время, когда показывается «правая» картинка, затвор на левом глазу закрывается, а когда «левая» — закрыт правый глаз.

Изображения чередуются с большой частотой, и у человека создается впечатление, что он смотрит обоими глазами одновременно. Картинка разделена. Изображение воспринимается объемным. Разделение картинок для левого и правого глаза происходит при помощи жидкокристаллических затворов в 3D очках.

Поляризационная технология.

Принцип действия поляризационных очков основан на физической характеристике света – поляризации. Вместо линз в очках стоят поляризационные фильтры. Фильтр пропускает только световые волны аналогичной поляризации. В обычных солнечных очках оба стекла поляризованы одинаково, а в очках кинотеатра нет.

В кинотеатре изображение показывают с помощью двух мощных проекторов.

Один проектор показывает изображение, предназначенное только для правого глаза, второй — только для левого. Достигается это при помощи специальных поляризационных фильтров, которые установлены перед объективами. У каждого проектора свой фильтр. Один фильтр пропускает только волны света с горизонтальной поляризацией, другой — с вертикальной.

Изображение для левого глаза проецируют на экран через фильтр с вертикальной осью пропускания, а для правого — с горизонтальной осью и точно совмещают их на экране. Зритель смотрит на экран через поляризационные очки, в которых ось левого фильтра вертикальна, а правого горизонтальна

Каждый глаз видит свою, предназначенную только для него картинку. А дальше наш мозг просто выполняет привычную для него работу – сливает два изображение в одно. В результате изображение воспринимается объемным.

Картинки для левого и правого глаза разделяются с помощью поляризационных фильтров, которые находятся перед проекторами и в очках зрителя.

Растровая технология.

В растровой технологии также используется принцип «каждому глазу — свое изображение».

Изображение стереопары нарезается на мелкие полоски и сводится воедино из ракурсов для левого и правого глаза. Над полученным изображением располагается прозрачная пластинка – растр. Она состоит из множества цилиндрических линз. Благодаря этим линзам под определенным углом правый глаз видит набор полосочек для правого глаза, а левый – для левого. Картинки разделены. Изображение становится объемным. Ощутить эффект 3 Д изображения возможно, если поставить перед собой на уровне глаз растровую открытку.

Все перечисленные выше технологии демонстрации 3D изображений активно применяются сегодня на практике. В кинопрокат ежемесячно выходит по несколько кинокартин в 3D версиях

Воспроизведение данных технологий в домашних условиях невозможно. Как выяснилось, только одна технология дает возможность создания 3 D изображения.

Анаглифная технология.

Анаглифный метод (от греч. anagliphos — рельефный) состоит в окрашивании изображений стереопары в дополнительные цвета. Оба кадра стереопары формируют одно изображение. Разделение левого и правого кадра происходит с помощью цветных очков, окрашенных в соответствующие цвета. Традиционно в стереоскопических технологиях левое изображение преимущественно красного цвета, а правое – синего. Стерео очки для наблюдения тоже имеют соответствующие светофильтры (красный и синий). Анаглифный метод используется и в кинопоказе, и в телевизионных трансляциях. Этот метод работает практически на любых цветных телевизорах и мониторах.

Глава 3. Практическая часть.

Эксперимент 1.

Цель: выяснить, почему человек видит окружающие предметы объемным.

Я поставила перед собой на уровне глаз параллепипед так, чтобы он был равноудален от каждого глаза.

1. Сначала я посмотрела на параллепипед правым глазом, закрыв левый. Увиденное зарисовала.

2. Затем посмотрела на предмет левым глазом, закрыв правый. Увиденное также зарисовала.

3. Я заметила, что рисунки одного и того же предмета отличаются друг от друга.

4. Потом посмотрела на параллепипед двумя глазами и изобразила предмет таким, каким я его увидел двумя глазами, т.е. объемным.

Расстояние между глазами человека в среднем составляет 6,5 см. Поэтому один глаз видит объект чуть с левой стороны, а другой глаз охватывает его же чуть справа. Т.е. каждый глаз видит предмет под своим углом. Таким образом, формируются два немного отличающиеся друг от друга изображения – стереопара. Мозг сливает оба изображения в одно объемное.

Вывод: Человек видит окружающие предметы объемными, потому что он воспринимает увиденное двумя глазами.

Эксперимент 2.

Цель: создание стереопары для 3D фотографии.

В качестве объекта фотосъемки я выбрала корзинку

1. Съемка производилась с помощью 1 фотокамеры, поэтому она заменяла поочередно левый и правый глаз.

2. Съемка производилась с помощью 1 фотокамеры, поэтому она заменяла поочередно левый и правый глаз.

3. Чтобы добиться максимального совпадения расположения фотокамеры с расположением глаз, я начертила схему.

Съемка производилась с двух точек. Точка № 1 соответствовала левому глазу, а точка № 2 – правому. Расстояние между 1 и 2 точкой съемки равно 6, 5 см – это среднее расстояние между глаз человека.

Искусственно был задан угол поворота камеры, имитируя направление взгляда каждого глаза.

Я расстелила схему на столе. Расположил объект съемки точно в вершине треугольника.

Установила фотокамеру на положение точки № 1 и сделала снимок.

6. Установила фотокамеру на положение точки № 2. Сделал снимок.

7. Готовые два снимка перенесла в компьютер

Вывод: Цель достигнута. Стереопара готова.

При взгляде на стереопару наши глаза видят два плоских изображения. Сейчас в поле зрения каждого глаза попадает две картинки, а нам необходимо добиться того, чтобы каждый глаз видел предназначенное для него изображение, и не видел изображение для другого глаза. Только при выполнении этого условия мы увидим изображение в объеме.

Эксперимент 3.

Цель: Создать 3D фотографию, используя анаглифную технологию.

Одна картинка стереопары пропускается через «бирюзовый» фильтр (то есть удаляется красный цвет), а вторая картинка — через «красный» фильтр (удаляется бирюзовый цвет).

Чтобы увидеть изображение корзинки в объеме, необходимо надеть специальные анаглифные очки.

В этих очках вместо стекол стоят особые светофильтры (красный и бирюзовый). Один пропускает только красную часть светового спектра, а другой — бирюзовую. Тем самым одно изображение делится на две части, каждая из которых видна только одним глазом.

В головном мозге они сливаются, образуя объемное изображение. С результатом данного эксперимента можно ознакомиться, если рассмотреть фото в анаглифных очках. Очки я изготовила сама (СМ.Приложение 2)

Глава 4. Влияние просмотра 3D изображения на здоровье человека.

Современные веяния технического прогресса не всегда плодотворно оказывают влияние на человека. Радуясь, восторгаясь, восхищаясь, получая большое количество положительных эмоций, мы порой забываем о том, что лежит в основе той или иной идеи. Так, на наш взгляд, происходит и с новым веянием на 3 D изображения. Две задачи нашего исследования связаны с определением влияния 3 D изображения на здоровье человека:

Выяснить, какое влияние на организм человека оказывает просмотр фильмов в 3 D.

Сформировать правила просмотра 3 D фильмов без ущерба для здоровья.

Изучение научно-популярной литературы, посвященной вопросу воздействия 3 D изображения на здоровье человека, позволило нам выяснить, что у ученых на первый план выступает «физическая», техническая привлекательность 3 D изображений, медики единодушны в своих выводах о негативном влиянии 3 D технологий на здоровье человека при неправильном просмотре и не соблюдении правил гигиены.

Использование очков при просмотре 3D фильмов понижает яркость изображения – это приводит к быстрому утомлению глаз;

Для создания эффекта объемного изображения в 2 раза повышается частота смены кадров – это может вызывать чувство дискомфорта, недомогание и головную боль;

3D очки в кинотеатре являются вещью общего пользования, поэтому они могут стать источником глазных инфекций;

Детям до 6 лет смотреть 3D фильмы не рекомендуется , т.к. в несколько раз увеличивается нагрузка на еще не сформировавшийся зрительный аппарат;

При просмотре фильма в 3D формате у людей с проблемами близорукости или дальнозоркости значительно увеличивается нагрузка на и без того перенапряженные глазные мышцы. От этого зрение может ухудшаться.

У зрителей с проблемами вестибулярного аппарата при просмотре может возникать головокружение.

Таким образом, можно определить следующую задачу, которую будут решать физики — как оставив или улучшив техническую привлекательность 3 D продукта сделать его еще и безопасным для ежедневного применения.

Для решения задач мы провели анкетирование среди учащихся школы. Было опрошено 43 человека из 4-го, 8-го, 10 класса.

Цель анкетирования : выяснить степень популярности 3 Д фильмов среди сверстников и осведомленности о влиянии 3 D на здоровье человека.

Каждому респонденту был предложен один перечень вопросов:

Бывали ли Вы на просмотре фильма в 3 Д формате?

Как часто Вы смотрите 3 Д фильмы

При просмотре 3Д фильмов вы пользуетесь личными очками или очками кинотеатра?

Перед тем, как пользоваться очками кинотеатра, Вы протираете линзы дезинфицирующей салфеткой?

При просмотре 3 Д фильма возникали ли у Вас жалобы на плохое самочувствие?

Результаты анкетирования (см. в Приложении 3)

После анализа полученных результатов нами были разработаны рекомендации для тех, кто пользуется 3 D продуктами

Рекомендации:

Детям в возрасте до 6 лет смотреть 3D фильмы не рекомендуется.

Просмотр 3D фильмов оказывает влияние на самочувствие человека, т.к. это большая нагрузка на глаза и головной мозг.

Офтальмологи не рекомендуют смотреть 3D фильмы людям, страдающим выраженной близорукостью и дальнозоркостью, с нарушениями вестибулярного аппарата.

Последствия от просмотра зависят от уже имеющихся заболеваний и от продолжительности просмотра фильма.

Заключение.

Наша работа состоит из 4 глав. В ходе нашего исследования мы рассмотрели историю создания 3D изображений, изучили технологии получения объемного изображения, выяснили влияние просмотра фильмов в 3D формате на здоровье человека.

Выводы:

Человек видит окружающие предметы объемными, потому что он воспринимает увиденное двумя глазами.

Бинокулярное свойство зрения используют создатели 3D фотографий и 3D фильмов.

Выделяют четыре основных технологии демонстрации 3D фильмов: анаглифный, затворный, поляризационный, растровый.

Дети являются активными зрителями 3D фильмов.

Просмотр 3D фильмов оказывает влияние на самочувствие человека, т.к. это большая нагрузка на глаза и головной мозг.

Офтальмологи не рекомендуют смотреть 3D фильмы людям, страдающим выраженной близорукостью и дальнозоркостью, с нарушениями вестибулярного аппарата.

Последствия от просмотра зависят от уже имеющихся заболеваний и от продолжительности просмотра фильма.

Список литературы

[1]. С.Н. Рожков, Н.А. Овсянникова. Стереоскопия в кино, фото, видеотехнике. Терминологический словарь. М.: Парадиз, 2003.[2]. Жевандров Н. Д. Поляризация света. — М.: Наука, 1969. [3]. А. Голубев «В мире поляризованного света» (ж. «Наука и жизнь», № 5, 2008г.)[4]. Жевандров Н. Д. Применение поляризованного света. — М.: Наука, 1978.

[5]. Физика для любознательных или о чем не узнаешь на уроке. Академия развития,1999.[6]. Шерклифф У. Поляризованный свет, 2005

[7]. Тропин С. А. Технологии объемного изображения. — Челябинск: ЮУрГУ, МТ-164, 25 с

[8]. Валюс Н.А. Стереоскопия. М.Издательство академии наук СССР, 1962.

Объектив кинопроектора системы «Стерео-70»

Цифровая система стереопоказа (НИКФИ) Москва

Российская цифровая 3D-stereo камера (НИКФИ

Получение стереопары Приложение 2

Изготовление анаглифных очков

Рекомендации:

Детям в возрасте до 6 лет смотреть 3D фильмы не рекомендуется.

Просмотр 3D фильмов оказывает влияние на самочувствие человека, т.к. это большая нагрузка на глаза и головной мозг.

Офтальмологи не рекомендуют смотреть 3D фильмы людям, страдающим выраженной близорукостью и дальнозоркостью, с нарушениями вестибулярного аппарата.

Последствия от просмотра зависят от уже имеющихся заболеваний и от продолжительности просмотра фильма.

Самодельный фотоаппарат

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Низяева А. С. 1

1МАОУ СОШ № 8 имени генерал-лейтенанта В.Г.Асапова

Ким Д.-. 1

1МАОУ СОШ № 8 имени генерал-лейтенанта В.Г.Асапова

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Научно-исследовательская работа

Предмет физика

Тема: Самодельный фотоаппарат

Выполнила:

Низяева Анна Сергеевна

учащаяся 4 класса Б

Муниципального автономного общеобразовательного

учреждения средней общеобразовательной школы № 8

имени генерал- лейтенанта В. Г.Асапова

Руководитель:

Ким Ден Ок,

учитель начальных классов

Муниципального автономного общеобразовательного

учреждения средней общеобразовательной школы № 8

имени генерал- лейтенанта В.Г.Асапова

Введение 3

Из истории появления фотографии 3

Эксперимент по созданию самодельного фотоаппарата в домашних условиях 6

Самодельные фотоаппараты в современном мире 14

Выводы 14

Список литературы 15

Введение

В современном мире фотографировать умеют все. В каждом телефоне есть фотоаппарат, и поэтому даже ребенок без труда может сделать снимок. Благодаря современным технологиям процесс фотографирования стал очень простым, но при этом утратил свою волшебную притягательность.

За 170 лет своего существования фотоаппарат сильно изменился и сейчас внешне мало похож на своего прадедушку. Пленочные фотоаппараты заменяются цифровыми, при этом многие молодые люди даже не знают, что такое фотопленка. Вместе с тем, принцип работы любого фотоаппарата основан на удивительных свойствах света. Профессиональные фотографы говорят: «Фотографировать можно хоть валенком». Это утверждение и подтолкнуло к созданию данной исследовательской работы.

Цель исследования: Получение изображения при помощи света простейшим самодельным приспособлением.

Предмет исследования: принцип работы простейшего фотоаппарата.

Задачи исследования:

Узнать, как люди научились использовать свет для получения изображений.

Изготовить самодельный фотоаппарат

Провести эксперименты с получением изображения.

Гипотеза: в домашних условиях из подручных материалов можно собрать устройство для фотографирования.

Методы исследования:

Изучение литературы и интернет-источников

Эксперимент

Интервью с профессиональным фотографом

Обобщение полученных сведений

Из истории появления фотографии

Людям всегда хотелось остановить уходящее мгновение. На стенах пещер наши далекие предки оставили наскальные рисунки. Спустя тысячелетия возникла живопись. Но рисовать портреты или пейзажи умели не все, и поэтому людям хотелось придумать какой-нибудь способ, как сохранить изображение.

Много лет назад великий ученый Аристотель заметил, что свет, проходящий сквозь маленькую дырочку в оконной ставне, рисует на противоположной стене изображение всего, что происходит за окном (рис.1). Картинка получалась очень точной, но перевернутой и довольно тусклой. Так возникла камера обскура – прабабушка современных фотоаппаратов. Слово «обскура» означает темная.

Изображение, полученное в камере обскура, можно обвести карандашом и таким образом перевести на бумагу. Благодаря камере обскура мы сейчас знаем, как выглядели старые города много лет назад: их срисовывали с помощью этого устройства.

Рисунок 1 – камера обскура.

Проверим, что такое удивительное свойство света действительно существует и его можно увидеть. В мастерской фотографа мы обнаружили вот такой ящик (Рис.2).

Рисунок 2 – фотографический ящик

Внутри он был черный, а с двух сторон сквозь него проходит свет. Ящик закрывается с двух сторон: вместо привычного объектива с одной стороны есть маленькое отверстие, а с другой стороны ящика находится матовое стеклышко (рис. 4).

Рисунок 3 — устройство ящика

Мы поставили перед объективом с отверстием фарфоровую фигурку (рис. 4), направили на нее свет и увидели, что на матовой поверхности стеклышка появилось перевернутое изображение этой фигурки (рис. 5).

Таким образом, в ходе эксперимента было подтверждено, что свет обладает удивительным свойством воспроизводить изображение объектов.

Но возникает вопрос: как сохранить это изображение? Перерисовывать его слишком долго. В решении этого вопроса помогло изучение веществ, чувствительных к свету. Все мы знаем, что если загорать на солнце, то загар будет образовываться только в тех местах, куда попала солнечный свет. Яркая ткань на солнце выгорает, становится бледной, значит, ее цвет тоже меняется.² Первооткрыватели фотографии стали проводить различные опыты и в конце 19 века нашли такие светочувствительные вещества.

Сначала это были пластинки, покрытые специальным раствором, которые вставляли в камеру обскура, затем придумали пропитывать бумагу специальными светочувствительными солями. В конце концов, бумагу заменила пленка.

Так люди придумали процесс, который Уильям Генри Фокс Тальбот в 1839 году сформулировал следующим определением: Искусство фотогеничного рисунка, или процесс, с помощью которого предметы природы могут нарисовать сами себя без помощи карандаша художника. ³

Этот процесс стали называть фотографией, что означает «светопись».

Итак, проанализировав литературные источники, мы выяснили, что для получения фотографии необходимы следующие компоненты:

Все эти компоненты можно найти, а значит, можно попробовать сделать простейший фотоаппарат.

Эксперимент по созданию самодельного фотоаппарата в домашних условиях

Для работы нам понадобятся коробочка, пластинка из фольги, фотопленка и подручные инструменты (рис. 6).

Рисунок 6 – инструменты для работы

Этапы работы.

Подготовка светонепроницаемой коробочки.

Сначала мы вырезали отверстие в коробке (рис. 7). Затем при помощи швейной машины иглой проделали тонкое отверстие в металлической фольге. Края полученного отверстия заточили наждачной бумагой, саму фольгу закрасили черным маркером, чтобы она не давала бликов
(рис. 8). Пластину из фольги с отверстием прикрепили на вырезанную часть коробки.

Рисунок 7 – отверстие в коробке

Рисунок 8 – подготовка отверстия

Как мы выяснили ранее, для изготовления фотоаппарата нужна темнота. Для создания эффекта темноты мы заклеивали коробку изнутри и снаружи черным скотчем и промазывали все уголки черным маркером (рис. 9).

Также необходимо сделать заглушку-затвор, которая будет закрывать отверстие в фольге, чтобы пленка не начала раньше времени воспринимать свет (рис. 10).

Рисунок 9– затемнение коробки изнутри

Рисунок 10– затвор на коробке

Итак, фотоаппарат собран. Мы изготовили несколько фотоаппаратов разного размера с разным способом крепления пленки (рис. 11 — 13) и с каждым попробовали получить снимок.

Рисунок 11 – фотоаппарат с двумя катушками для фиксации пленки

Рисунок 12 – фотоаппарат с внут ренним креплением пленки в желобках

Рисунок 13– фотоаппарат с внутренним креплением пленки на липкую ленту

Загрузка светочувствительного материала (фотопленки) в самодельный фотоаппарат.

Внутрь коробочки укладывается предварительно обрезанная пленка. Это нужно делать в полной темноте, чтобы пленка не засветилась. В наличии всего один кадр, после чего пленку придется перезаряжать.

Получение снимка самодельным фотоаппаратом.

Чтобы получить кадр, нужно закрепить фотоаппарат на устойчивой поверхности и отодвинуть заглушку-затвор, освободив путь света на пленку через отверстие. При этом необходимо четко располагать камеру напротив снимаемого объекта.

После окончания времени съемки необходимо закрыть затвор-заглушку, аккуратно отнести фотоаппарат в темное помещение, вынуть пленку и проявить ее в специальных химических реактивах, либо поместить в непроницаемую для света емкость и отдать на проявку в профессиональные фотолаборатории. Заниматься проявкой полученных в ходе наших экспериментов изображений помогал фотограф в домашних условиях при помощи специальных химических реактивов (проявителей и закрепителей фотопленки).

Мы провели эксперименты с освещением и продолжительностью съемки: на улице открывали заглушку на 20 секунд, а в помещении на 1 минуту.

Результаты эксперимента

Съемка 1. Фотография куста цветов на улице (рис. 14).

Рисунок 14. Диспозиция для фотографии куста цветов на улице.

Результат: пленка значительно засветилась, значит, коробка была недостаточно светонепроницаема. Но изображение частично получилось — видны цветы (рис. 15).

Рисунок 15 – фото куста цветов самодельным фотоаппаратом. Открытие затвора на 20 секунд.

Съемка 2. Фотография комнатного растения в комнате, около окна (рис. 16).

Рисунок 16 Диспозиция для фотографии комнатного растения в комнате, около окна.

Результат: изображение на пленке появилось. Из-за неточного расположения фотоаппарата по отношению к снимаемому объекту, на пленке зафиксировалось не только комнатное растение в цветочном горшке, но и духовка, которая видна вдалеке (рис. 17). Изображение листьев на растении нечеткое, размытое и сильно приближенное.

Вывод: фотоаппарат нужно ставить подальше и точнее направлять на снимаемый объект.

Рисунок 17 – фото комнатного растения самодельным фотоаппаратом. Открытие затвора на 30 секунд.

Съемка 3. Фотография комнатного растения и торшера на фоне стены (рис. 18).

Рисунок 18. Диспозиция для фотографии комнатного растения и торшера на фоне стены.

Результат: фотография более четкая, на пленке фиксируется все, что попадает в поле съемки с одинаковой четкостью (рис. 19). Изображение получается широким на всю ширину пленки.

Рисунок 19 – композиционное фото самодельным фотоаппаратом. Открытие затвора на 1 минуту.

Съемка 4. Фотография неподвижно сидящего человека (рис. 20).

Рисунок 20. Диспозиция для фотографии неподвижно сидящего человека.

Результат: фото человека получилось (рис. 21).

Вывод: необходимо опытным путем подбирать высоту размещения фотоаппарата и удаленность от объекта съемки, чтобы изображение человека полностью вместилось на пленку.

Рисунок 21 –фото человека самодельным фотоаппаратом. Открытие затвора на 1 минуту.

Съемка 5. Фотография класса. После того, как результаты исследования были заслушаны на этапе школьной конференции «Я-Исследователь», ребята из класса предложили продолжить эксперимент и сделать фото класса на наш самодельный фотоаппарат. Для этого опыта мы использовали широкий лист фотобумаги.

Результат: изображение получилось, но не совсем четкое (рис. 22). Возможно, было недостаточно света в классе. Края фотобумаги оказались засвечены вероятнее всего по причине прикрепления пленки в этих местах к коробке.

По окончании экспериментальной части работ нами были разработаны рекомендации по основным моментам, на которые необходимо обратить внимание при создании самодельного фотоаппарата.

Рекомендации

Для получения интересных необычных снимков при помощи самодельного фотоаппарата нужно:

Обеспечить полную светонепроницаемость коробки.

Опытным путем определить наилучшее расстояние от объекта съемки до фотоаппарата.

Желательно выбирать широкую пленку для фотографирования отдаленных объектов.

Рисунок 22 – фото класса самодельным фотоаппаратом. Открытие затвора на 1 минуту.

Самодельные фотоаппараты в современном мире

Простейший самодельный фотоаппарат называется пинхол. От английского слова Pinhole- отверстие от булавки.

Мы взяли интервью у профессионального фотографа Александра Гайворона⁴.

Вопрос: есть ли в настоящее время у фотографов интерес к пинхол-камерам?

Ответ: да, конечно. Пинхол-камеры интересны тем, что дают возможность получить необычные неповторимые снимки, поскльку каждый кадр становится уникальным и его невозможно переснять. Пинхол-фотография чем-то похожа на рисунок, ее также сравнивают картинами, которые мы видим во сне.

Вопрос: из чего можно изготовить пинхол?

Ответ: пинхолы делают из самых разных вещей. Например, из обычного чемодана, в стенке которого сделано одно или несколько отверстий, из валенка, спичечного коробка и даже из тыквы. Известны пинхол-камеры, созданные из банок от пепси-колы, обувных коробок, холодильников и даже целой комнаты или грузовика.

Выводы

Фотография основана на свойствах света. Проходя через темноту, изображение фиксируется на светочувствительном материале.

Для создания простейшего фотоаппарата нужна темная (светонепроницаемая) коробка, маленькое отверстие и фотобумага (фотопленка).

Мы убедились, что пинхол-камера — это увлекательное приспособление для создания необычных фотографий, которым пользуются фотографы и творческие люди.

В ходе наших исследований поставленная гипотеза была подтверждена: в домашних условиях изготовить самодельный фотоаппарат возможно.

Список литературы

Фотобукварь. Агафонов А.В., Пожарская С.Г., ЦРТ МГП ВОС, 1993

Детская энциклопедия. Журнал «Аргументы и факты – детям», № 12, 2001

Энциклопедия маленького фотографа. Кан научиться фотографировать. Транковский С.Д., ООО «Издательство «РОСМЭН-ПРЕСС», 2004

Открытия и изобретения. Детская энциклопедия «Махаон», 2008

Интернет-источники:

http://photo—element.ru Фотожурнал ХЭ/Техника. Что такое пинхол

http://silverimage.ru Пинхол: еще одна реальность

http://www. liveinternet.ru Волшебный мир пинхола – 26 фотографий

http://www.pinhole.ru Пинхол – другая фотография

1 Из http://imagerytips.com/developing-the-camera-obscura-early-example-of-photographic-technology-ancestor-of-modern-camera/

2 Фотобукварь. Агафонов А.В., Пожарская С.Г.

3 Фотобукварь. Агафонов А.В., Пожарская С.Г.

4 Гайворон Александр Владимирович – директор Сахалинского филиала Союза фотохудожников России.

Просмотров работы: 394

2.7: Камера — Физика LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

• OpenStax
• OpenStax

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Описать оптику камеры
• Охарактеризовать изображение, созданное камерой

Камеры очень распространены в нашей повседневной жизни. Между 1825 и 1827 годами французский изобретатель Нисефор Ньепс успешно сфотографировал изображение, созданное примитивной камерой. С тех пор был достигнут огромный прогресс в разработке камер и детекторов на их основе.

Первоначально фотографии записывались с использованием светочувствительной реакции соединений на основе серебра, таких как хлорид серебра или бромид серебра. Фотобумага на основе серебра широко использовалась до появления цифровой фотографии в 19 веке.80s, который тесно связан с датчиками с зарядовой связью (ПЗС) . В двух словах, ПЗС-матрица — это полупроводниковый чип, который записывает изображения в виде матрицы крошечных пикселей, каждый из которых расположен в «корзине» на поверхности. Каждый пиксель способен определять интенсивность падающего на него света. Цвет вводится в игру путем наложения фильтров красного, синего и зеленого цветов на пиксели, что приводит к цветным цифровым изображениям (рис. \(\PageIndex{1}\)). При наилучшем разрешении один пиксель ПЗС соответствует одному пикселю изображения. Чтобы уменьшить разрешение и уменьшить размер файла, мы можем «объединить» несколько пикселей ПЗС в один, в результате чего получится меньшее, но «пиксельное» изображение.

Очевидно, что электроника является большой частью цифровой камеры; однако в основе физики лежит базовая оптика. На самом деле, оптика камеры почти такая же, как у одиночного объектива с расстоянием до объекта, которое значительно больше, чем фокусное расстояние объектива (рис. \(\PageIndex{2}\)).

Например, рассмотрим камеру в смартфоне. Средняя камера смартфона оснащена стационарным широкоугольным объективом с фокусным расстоянием около 4–5 мм. (Это фокусное расстояние примерно равно толщине телефона.) Изображение, создаваемое объективом, фокусируется на ПЗС-детекторе, установленном на противоположной стороне телефона. В сотовом телефоне объектив и ПЗС-матрица не могут двигаться друг относительно друга. Так как же нам убедиться, что оба изображения удаленного и близкого объекта находятся в фокусе?

Вспомните, что человеческий глаз может приспосабливаться к далеким и близким изображениям, изменяя свое фокусное расстояние. Камера мобильного телефона не может этого сделать, потому что расстояние от объектива до детектора фиксировано. Вот где маленькое фокусное расстояние становится важным. Предположим, у нас есть камера с фокусным расстоянием 5 мм. Какое расстояние изображения для селфи? Расстояние до объекта для селфи (длина руки, держащей телефон) составляет около 50 см. Используя уравнение тонкой линзы, мы можем написать

\[\frac{1}{5мм}=\frac{1}{500мм}+\frac{1}{d_i} \номер\]

Затем мы получаем расстояние изображения:

\[\frac{1}{d_i}=\frac{1}{5mm}−\frac{1}{500mm} \nonumber \]

Обратите внимание, что расстояние до объекта в 100 раз больше, чем фокусное расстояние. Мы ясно видим, что член 1/(500 мм) значительно меньше, чем 1/(5 мм), что означает, что расстояние до изображения практически равно фокусному расстоянию объектива. Фактический расчет дает нам расстояние изображения d _и = 5,05 мм. Это значение очень близко к фокусному расстоянию объектива.

Теперь давайте рассмотрим случай удаленного объекта. Допустим, мы хотим сфотографировать человека, стоящего примерно в 5 м от нас. Снова используя уравнение тонкой линзы, мы получаем расстояние до изображения 5,005 мм. Чем дальше объект от объектива, тем ближе расстояние изображения к фокусному расстоянию. В предельном случае бесконечно удаленного объекта мы получаем расстояние до изображения, точно равное фокусному расстоянию линзы.

Как видите, разница между расстоянием до изображения для селфи и расстоянием до изображения удаленного объекта составляет всего около 0,05 мм или 50 микрон. Даже небольшое расстояние до объекта, такое как длина вашей руки, на два порядка больше, чем фокусное расстояние объектива, что приводит к незначительным колебаниям расстояния до изображения. (Разница в 50 микрон меньше, чем толщина среднего листа бумаги.) Такая небольшая разница может быть легко учтена тем же детектором, расположенным на фокусном расстоянии от объектива. Программное обеспечение для анализа изображений может помочь улучшить качество изображения.

В обычных камерах типа «наведи и снимай» часто используется подвижный объектив для изменения расстояния между объективом и изображением. Сложные линзы более дорогих зеркальных фотоаппаратов позволяют получать фотографические изображения превосходного качества. Оптика этих объективов камер выходит за рамки этого учебника.

Эта страница под заголовком 2. 7: Камера предоставляется по лицензии CC BY 4.0 и была создана, изменена и/или курирована OpenStax с использованием исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Автор

   ОпенСтакс

   Лицензия

   СС BY

   Версия лицензии

   4,0

   Программа OER или Publisher

   ОпенСтакс

   Показать оглавление

   нет

2. Теги

   1. камера
   2. прибор с зарядовой связью (ПЗС)
   3. источник@https://openstax. org/details/books/university-physics-volume-3

Физика фотографии — Начало

Как работает камера

Как работает камера. Как показано, камера использует линзы (в большинстве используется комбинация многих линз, эта была упрощена), чтобы направлять свет для формирования изображения на пленке, которое затем записывается.

Линзы

Линзы камеры используют основные свойства света для проецирования реальных изображений на пленку. Камера всегда будет содержать как минимум одну собирающую линзу, чтобы проецировать четкое четкое изображение. Кроме того, «зум» в камерах просто увеличивает увеличение (отношение высоты изображения к высоте объекта) изображения за счет изменения расстояния между элементами объектива. Различные фокусные расстояния камер определяют, насколько вы можете увеличить изображение и что будет в фокусе. В объективах фотоаппаратов используются сложные комбинации множества различных объективов, но принцип тот же, что и для двух объективов. Изображение с первого объектива становится объектом на следующем объективе, и так далее, и так далее, пока окончательное изображение не проецируется на пленку. Некоторые линзы (называемые «рефлекторными» линзами) также имеют встроенные зеркала.0154 хроматические аберрации  и другие проблемы, влияющие на фокусировку изображения. Чтобы увидеть разницу, сравните изображения с камеры-обскуры (на другой странице) и изображения с обычной камеры — камера-обскура только с одним «объективом» имеет искажение изображения. Причина, по которой большинство камер (любого типа) имеют несколько объективов, заключается в исправлении этих и других ошибок.
Различные типы объективов имеют разные диапазоны фокусных расстояний. Например, объектив 50 мм имеет фокусное расстояние 50 мм и обычно используется на камерах с размером пленки 35 мм для «нормального» обзора. Телеобъективы (как показано на рисунке) имеют большее фокусное расстояние, что позволяет увеличивать масштаб. Однако это также соответствует малой глубине резкости — чем больше вы увеличиваете масштаб, тем меньше становится изображение. Для сравнения, широкоугольные объективы имеют большую глубину резкости, и большая часть сцены находится в кадре.

Лучевые диаграммы, иллюстрирующие концепцию зум-объективов. Как видите, изменение расстояния между элементами объектива изменяет точку фокусировки изображения, изменяя увеличение, что и позволяет ему «приближаться».

Элементы объектива в камерах.

Здесь показано различное расположение элементов объектива в типичных объективах фотоаппаратов. Как видите, все они состоят из нескольких элементов и состоят из линз разной формы для получения изображений наилучшего качества. Однако мы можем упростить эти расчеты с помощью простого уравнения линзы: 1/di +1/do=1/f. Мы можем использовать это для расчета расстояния до изображения для любого объектива (обычно известно фокусное расстояние и расстояние до объекта), просто помните, что его нужно использовать для каждый элемент линзы  . Чтобы упростить эти расчеты, мы можем просто решить задачу с двумя линзами. Представьте, что есть две собирающие линзы как часть камеры. Мы можем использовать основное уравнение линзы, чтобы вычислить расстояние до изображения для первой линзы. Затем мы применяем это ко второй линзе, но на этот раз «объект» на самом деле является изображением из первой линзы. Чтобы получить общее расстояние до изображения, сложите два расстояния изображения. Эта концепция может быть применена ко многим объективам, и, таким образом, можно рассчитать расстояние до изображения для всего объектива камеры. (Примечание: камера можно сделать вообще без объективов или с несколькими объективами — см. камера-обскура , однако в действительности большинство камер в настоящее время имеют несколько объективов).

Пример задачи: 

Объектив L1  на рисунке P23.45 имеет фокусное расстояние 15,0 см и расположен на фиксированном расстоянии перед плоскостью пленки камеры. Объектив L2 имеет фокусное расстояние 13,0 см, а его расстояние d от плоскости пленки может варьироваться от 5,00 см до 10,0 см. Определите диапазон расстояний, на которых объекты могут быть сфокусированы на пленке.

Уравнение тонкой линзы: 1/p + 1/q = 1/f

Ошибки линзы

Хроматическая аберрация вызвана различной длиной волны (и, следовательно, фокусным расстоянием) разных цветов света. Это приводит к размытию некоторых частей изображения, как показано справа.

Поляризация и фотография

Слева: Различные типы фильтров камеры. Справа: снимок, сделанный с поляризационным фильтром (справа) и без него (слева).

Поляризационный фильтр, используемый как в цветной, так и в черно-белой фотографии, можно использовать для затемнения слишком светлого неба и улучшения качества изображений. Поскольку облака относительно неизменны, контраст между облаками и небом увеличивается. Это происходит из-за явлений поляризации. Часть движения света блокируется с помощью поляризатора. Существуют также фильтры других цветов, например, красный и фиолетовый, которые блокируют прохождение определенных длин волн света, создавая различные эффекты на фотографиях. Это происходит из-за вычитания цвета света — некоторые цвета (длины волн) могут проходить, в то время как другие блокируются, создавая разные виды изображения.

Веб-сайт создан Чандрой Кузенс и Кристин Во
AP Physics B/ Period 4
Июнь 2013

Камера

Для объектива 0 с отверстием 3 шт. ) глянь сюда.

Зеркальный фотоаппарат с одним объективом

Для записи изображения на пленку или карту памяти цифрового фотоаппарата нам необходимо реальное изображение. Поэтому нам нужна выпуклая линза в нашей камере, чтобы расположить объект дальше, чем фокусное расстояние линзы.

Чем дальше объект, тем меньше будет изображение на пленке или массиве датчиков. На приведенной выше диаграмме показана простая камера (типа, который вы получили бы на экзаменационном вопросе на GCSE). Современные камеры намного сложнее. Вы должны понимать основную функцию объектива и сходство между камерой и человеческим глазом.

Видоискатель в зеркальных фотокамерах — однообъективных зеркальных фотокамерах

В зеркальной камере вы видите через видоискатель реальное изображение, которое пленка или цифровой датчик записывает. Вы когда-нибудь задумывались, как это возможно? Камера имеет наклонное зеркало, расположенное между затвором и объективом, с кусочком полупрозрачного стекла и призмой над ним. Это устройство работает как перископ, и изображение отражается от нижнего зеркала на полупрозрачное стекло, которое работает как проекционный экран. Работа призмы состоит в том, чтобы повернуть изображение на экран, чтобы оно снова появилось правильно, и перенаправить его в окно видоискателя, позволяя вам видеть то, что вы фотографируете.

 

При нажатии кнопки спуска затвора камера быстро отводит зеркало в сторону, поэтому изображение направляется на экспонированную пленку или массив цифровых датчиков. Зеркало подключено к системе таймера затвора, поэтому оно остается открытым, пока открыт затвор. Вот почему видоискатель внезапно затемняется, когда вы делаете снимок.

Камера и человеческий глаз

Камера похожа на наши глаза. У него много функций, которые соответствуют тому, как работают наши глаза.

Глаз человека	Камера
Веко	Затвор	Непрозрачное покрытие, способное предотвратить попадание света в систему просмотра
Ирис	Ирис	Регулируемое круглое отверстие. Глаз автоматически подстраивает отверстие в центре, чтобы обеспечить правильное количество света, поступающего в систему. При ярком свете он закрывается, образуя точечное отверстие (зрачок), при тусклом свете он позволяет зрачку расширяться, пропуская больше световой энергии. В камере это можно сделать вручную (или в некоторых камерах используется автоматический электронный отклик)
Ученик	Диафрагма	Отверстие в радужной оболочке, которое пропускает свет в систему.
Сетчатка	Пленка или массив фотодатчиков	Задняя часть глаза покрыта светочувствительными клетками (подробнее см. ниже). Они позволяют нам записывать изображение, превращая световую энергию в электрическую, чтобы можно было отправить сообщение в мозг. Фотопленка записывает изображение с помощью светочувствительных химикатов, а набор фотосайтов цифровой камеры записывает изображение с помощью светочувствительных электронных компонентов, которые преобразуют световую энергию в электрическую, очень похоже на нашу глазную систему.
конусные ячейки	датчики фотосайта с фильтром	см. ниже
стержневые клетки	фотодатчики	см. ниже
роговица	линза	Роговица является основным рефрактором человеческого глаза. Преломляет свет на входе в систему обработки изображений
линза	дополнительные линзы и/или система перемещения линзы к носителю записи или от него	Хрусталик человеческого глаза позволяет разместить систему формирования изображения, выполняя точную настройку для получения четкого изображения на сетчатке. Мышцы сжимают хрусталик глаза, чтобы изменить степень кривизны. Делая его более изогнутым, вы увеличиваете его мощность. В фотоаппарате этот эффект достигается перемещением объектива в оптимальное положение путем выдвижения корпуса объектива или выбором объектива разной силы из нескольких, встроенных в фотоаппарат.
зрительный нерв	подключения к карте памяти
зрительная кора головного мозга (где обрабатывается зрительная информация) и область хранения зрительной памяти	карта памяти цифрового компьютера	Зрительные воспоминания могут оставаться с нами надолго или теряться за несколько секунд. «Воспоминания» камеры могут храниться очень долго, если их наложить на фотографию или сохранить в цифровом виде.

 

Фотографические f пленочные камеры фиксируют изображения на ацетате, покрытом светочувствительным химическим веществом . Когда световая энергия падает на химическое вещество, происходит реакция, и химическое вещество изменяется. Затем пленка «фиксируется», когда она обрабатывается другим химическим процессом, создавая «негативы» изображения. Точно так же, как химическое покрытие на пленке поглощает падающий на нее свет, светочувствительные клетки (палочки и колбочки) сетчатки поглощают световые фотоны внутри глаза.

 

Цифровые камеры фиксируют свои изображения с помощью кремниевого полупроводникового устройства, называемого цифровым датчиком . Этот датчик состоит из массива светочувствительных диодов, называемых «фотосайтами» , которые улавливают световую энергию и преобразуют ее в электрическую энергию. Датчик изображения, используемый в большинстве цифровых камер, имеет размер устройство с зарядовой связью (ПЗС) . В некоторых камерах вместо этого используется технология с комплементарным оксидом металла и полупроводника (КМОП) . Но датчики изображения CCD и CMOS преобразуют свет в электрическую энергию. Когда датчик преобразует свет в электроны, он считывает значение (накопленный заряд) каждой ячейки изображения. Именно здесь становится очевидной разница между двумя основными типами датчиков. ПЗС-матрица переносит заряд через чип и считывает его с одного угла матрицы. аналого-цифровой преобразователь (АЦП) затем преобразует значение каждого пикселя в цифровое значение, измеряя количество заряда на каждом фотосайте и преобразовывая это измерение в двоичную форму. Устройства CMOS используют несколько транзисторов в каждом пикселе для усиления и перемещения заряда с использованием более традиционных проводов.	Это похоже на то, как светочувствительные клетки сетчатки поглощают световые фотоны внутри глаза .
К сожалению, каждый фотосайт дальтоник. Он определяет только интенсивность света, падающего на его поверхность. Чтобы получить полноцветное изображение, большинство датчиков используют , фильтрующий , чтобы рассматривать свет в трех его основных цветах — красном, зеленом и синем. Соседние фотосайты отслеживают одну и ту же точку на объекте и фильтруются для сбора только света в одном диапазоне частот. Это делается для имитации поведения человеческого глаза.	В человеческом глазу есть специальные светочувствительные клетки, называемые колбочками , которые чувствительны только к одному из трех частотных диапазонов спектра видимого света. Палочки — это клетки, которые работают только как нефильтрованные фотосайты.
Размер нарастания напряжения на каждом фотосайте преобразуется в цифровые данные в виде элемента изображения или «пикселя». Затем эти пиксели передаются в последовательном порядке и сохраняются как изображение в памяти камеры в виде файла.	Это похоже на то, как зрительный нерв передает визуальную информацию в мозг.
Затем эти файлы можно просматривать на камере на ЖК-дисплее или загружать на компьютер, где их также можно просматривать или обрабатывать с помощью программного обеспечения для обработки изображений.	Это соответствует тому, как мы наблюдаем изображения невооруженным глазом. .. или вспоминаем то, что видели мысленным взором.

См. «Камера» в разделе «Как все работает» и «Цифровая камера» — это даст вам более подробную информацию.

Физика: камера — Handwiki

Краткое описание : Оптическое устройство для записи изображений

Leica Camera (1950S)

Hasselblad 500 C/M с Zeiss Lens

Hasselblad 500 C/M с Zeiss Lens

Antry IntrementraM33333. . . . . визуальный образ. На базовом уровне камеры состоят из герметичных коробок (корпуса камеры) с небольшим отверстием (апертурой), которое пропускает свет для захвата изображения на светочувствительной поверхности (обычно это цифровой датчик или фотопленка). Камеры имеют различные механизмы для управления тем, как свет падает на светочувствительную поверхность. Линзы фокусируют свет, попадающий в камеру. Отверстие можно сузить или расширить. Механизм затвора определяет количество времени, в течение которого светочувствительная поверхность подвергается воздействию света.

Фотокамера является основным инструментом в искусстве фотографии. Захваченные изображения могут быть воспроизведены позже как часть процесса фотографии, цифровой обработки изображений или фотопечати. Аналогичными художественными областями в области камеры с движущимся изображением являются кино, видеосъемка и кинематография.

Слово камера происходит от camera obscura , латинского названия оригинального устройства для проецирования изображения на плоскую поверхность (дословно переводится как «темная камера»). Современная фотокамера произошла от камеры-обскуры. Первая постоянная фотография была сделана в 1825 году Жозефом Нисефором Ньепсом. ^[1]

Содержание

• 1 Механика
  • 1.1 Контроль экспозиции
    • 1. 1.1 Диафрагма
    • 1.1.2 Затвор
    • 1.1.3 Измерение
  • 1.2 Объектив
    • 1.2.1 Фокус
  • 1.3 Захват изображения на пленке
    • 1.3.1 Светочувствительность пленки (ISO)
    • 1.3.2 Баланс белого
  • 1.4 Аксессуары для камеры
    • 1.4.1 Флэш-память
    • 1.4.2 Прочие принадлежности
• 2 основных типа
  • 2.1 Однообъективная зеркальная камера (SLR)
  • 2.2 Широкоформатная камера
    • 2.2.1 Пластинчатая камера
  • 2.3 Камера среднего формата
    • 2.3.1 Зеркальная камера с двумя объективами
  • 2.4 Компактные камеры
    • 2.4.1 Мгновенная камера
    • 2.4.2 Сверхминиатюрная камера
    • 2.4.3 Складная камера
    • 2.4.4 Коробчатая камера
  • 2.5 Дальномерная камера
  • 2.6 Кинокамеры
    • 2.6.1 Профессиональная видеокамера
    • 2. 6.2 Видеокамеры
  • 2.7 Цифровая камера
    • 2.7.1 Телефон с камерой
• 3 См. также
• 4 Сноски
• 5 Каталожные номера
• 6 Дополнительная литература
• 7 Внешние ссылки

Механика

Основные элементы современной цифровой однообъективной зеркальной фотокамеры

Большинство камер улавливают свет в видимом спектре, в то время как специализированные камеры улавливают другие части электромагнитного спектра, например инфракрасные. ^{[2] :vii}

Все камеры имеют одинаковую базовую конструкцию: свет попадает в закрытую коробку через собирающую или выпуклую линзу, а изображение записывается на светочувствительный носитель. ^[3] Механизм затвора контролирует продолжительность времени, в течение которого свет попадает в камеру. ^{[4] :1182–1183}

Большинство камер также имеют видоискатель, который показывает сцену для записи, а также средства для настройки различных комбинаций фокусировки, диафрагмы и скорости затвора. ^{[5] : 4}

Управление воздействием

Основная страница: Физика: Экспозиция (Фотография)

Aperture

Main Page: Astronomy: Apernemy9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999н.

Свет попадает в камеру через апертуру, отверстие регулируется перекрывающимися пластинами, называемыми кольцом апертуры. ^{[6] [7] [8]} Обычно расположенное в объективе, ^[9] это отверстие можно расширить или сузить, чтобы изменить количество света, падающего на пленку или датчик. ^[6] Размер диафрагмы можно установить вручную, путем поворота объектива или регулировочного диска, либо автоматически на основе показаний внутреннего экспонометра. ^[6]

По мере регулировки апертуры отверстие расширяется и сужается с шагом, называемым ступенями диафрагмы . ^{[lower-alpha 1] [6]} Чем меньше диафрагма, тем больше света попадает в объектив, увеличивая экспозицию. Как правило, диафрагменные числа находятся в диапазоне от f/1,4 до f/32 90 552 [нижний альфа-канал 2] со стандартным шагом: 1,4, 2, 2,8, 4, 5,6, 8, 11, 16, 22 и 32. ^[10] Свет, попадающий в камеру, уменьшается вдвое с каждым увеличением шага. ^[9]

Более широкое отверстие при более низких значениях диафрагмы сужает диапазон фокусировки, поэтому фон получается размытым, а передний план находится в фокусе. Эта глубина резкости увеличивается по мере закрытия диафрагмы. Узкая диафрагма приводит к высокой глубине резкости, а это означает, что объекты, находящиеся на разных расстояниях от камеры, будут казаться в фокусе. ^[11] То, что приемлемо в фокусе, определяется кружком нерезкости, фотографической техникой, используемым оборудованием и степенью увеличения, ожидаемой от конечного изображения. ^[12]

Затвор

Затвор, наряду с диафрагмой, является одним из двух способов управления количеством света, попадающего в камеру. Затвор определяет продолжительность воздействия света на светочувствительную поверхность. Затвор открывается, свет попадает в камеру и освещает пленку или датчик, после чего затвор закрывается. ^{[9] [13]}

Существует два типа механических затворов: лепестковый затвор и затвор в фокальной плоскости. В листовом типе используется круглая ирисовая диафрагма, удерживаемая под натяжением пружины внутри или сразу за объективом, которая быстро открывается и закрывается при спуске затвора. ^[10]

Фокальный затвор. В этом затворе металлические лепестки затвора перемещаются вертикально.

Чаще всего используется затвор в фокальной плоскости. ^[9] Этот затвор работает близко к плоскости пленки и использует металлические пластины или тканевые шторы с отверстием, которое проходит через светочувствительную поверхность. Занавески или пластины имеют отверстие, которое во время экспонирования растягивается поперек плоскости пленки. Затвор в фокальной плоскости обычно используется в однообъективных зеркальных (SLR) камерах, поскольку закрытие пленки (а не блокирование света, проходящего через объектив) позволяет фотографу видеть изображение через объектив в любое время, кроме как во время съемки. сама экспозиция. Покрытие пленки также облегчает снятие объектива с загруженной камеры, поскольку многие зеркальные фотокамеры имеют сменные объективы. ^{[6] [10]}

Цифровая камера может использовать механический или электронный затвор, последний из которых распространен в камерах смартфонов. Электронные затворы либо записывают данные со всего датчика одновременно (глобальный затвор), либо записывают данные построчно по всему датчику (скользящие затворы). ^[6] В кинокамерах поворотный затвор открывается и закрывается синхронно с продвижением каждого кадра пленки. ^{[6] [14]}

Время, в течение которого затвор открыт, называется выдержка или выдержка . Типичное время экспозиции может варьироваться от одной секунды до 1/1000 секунды, хотя нередки и более короткие периоды. На ранних стадиях фотографии выдержка часто длилась несколько минут. Это длительное время экспозиции часто приводило к размытым изображениям, поскольку один объект записывается в нескольких местах на одном изображении в течение всего времени экспозиции. Чтобы предотвратить это, можно использовать более короткое время экспозиции. Очень короткое время выдержки позволяет запечатлеть быстро движущиеся объекты и устранить размытие движущихся объектов. ^{[15] [10] [6] [9]} Однако более короткое время экспозиции требует большего количества света для получения правильно экспонированного изображения, поэтому сокращение времени экспозиции не всегда возможно.

Как и настройки диафрагмы, время экспозиции увеличивается в степени двойки. Эти две настройки определяют значение экспозиции (EV), меру того, сколько света записывается во время экспозиции. Существует прямая зависимость между временем экспозиции и настройками диафрагмы, так что если время экспозиции увеличивается на один шаг, но отверстие диафрагмы также сужается на один шаг, то количество света, попадающего на пленку или датчик, остается таким же. ^[9]

Экспозамер

Основная страница: Земля:Экспонометр

Ошибка при создании эскиза:

Портативный цифровой экспонометр, показывающий экспозицию 1/200 при диафрагме f/11 ISO 100. Датчик освещенности находится сверху, под белой рассеивающей полусферой.

В большинстве современных камер количество света, попадающего в камеру, измеряется с помощью встроенного экспонометра или экспонометра. ^{[нижний альфа-канал 3]} Снято через объектив (называется ТТЛ измерительный ), эти показания снимаются с помощью панели светочувствительных полупроводников. ^[7] Они используются для расчета оптимальных настроек экспозиции. Эти настройки обычно определяются автоматически, поскольку показания используются микропроцессором камеры. Показания экспонометра включаются в настройки диафрагмы, время экспозиции и чувствительность пленки или сенсора для расчета оптимальной экспозиции. ^{[lower-alpha 4]}

Экспонометры обычно усредняют свет в сцене до 18% среднего серого. В более продвинутых камерах замер экспозиции более тонок: центр кадра взвешивается сильнее (центрально-взвешенный замер), учитывается разница в освещении по всему изображению (матричный замер) или позволяется фотографу делать замеры освещенности в определенном месте. точка на изображении (точечный замер). ^{[11] [15] [16] [6]}

Объектив

Основные страницы: Проектирование:Объектив камеры и Проектирование:Конструкция объектива камеры

8 900 900 захвата свет от объекта и фокусирует его на сенсоре. Дизайн и изготовление объектива имеют решающее значение для качества фотографии. Технологическая революция в конструкции фотоаппаратов в 19 веке привела к модернизации производства оптического стекла и конструкции линз. Это способствовало современным производственным процессам широкого спектра оптических инструментов, таких как очки для чтения и микроскопы. Пионерские компании включают Zeiss и Leitz.

Объективы для камер изготавливаются с широким диапазоном фокусных расстояний, включая сверхширокоугольные, стандартные и средние телеобъективы. Объективы имеют либо фиксированное фокусное расстояние (постоянный объектив), либо переменное фокусное расстояние (зум-объектив). Каждый объектив лучше всего подходит для определенных типов фотографии. Чрезвычайно широкие углы могут быть предпочтительнее для архитектуры из-за их способности захватывать широкий обзор зданий. Стандартные объективы обычно имеют широкую апертуру, поэтому их часто используют для уличной и документальной фотографии. Телеобъектив удобен при съемке спорта и дикой природы, но он более чувствителен к дрожанию камеры, что может привести к размытию изображения при движении. ^[17]

Фокус

Диапазон расстояний, в котором объекты выглядят четкими и четкими, называемый глубиной резкости , может регулироваться многими камерами. Это позволяет фотографу контролировать, какие объекты появляются в фокусе, а какие нет.

Благодаря оптическим свойствам фотообъектива четко воспроизводятся только объекты, находящиеся на ограниченном расстоянии от камеры. Процесс настройки этого диапазона известен как изменение фокуса камеры. Существуют различные способы точной фокусировки камеры. Простейшие камеры имеют фиксированный фокус и используют маленькую диафрагму и широкоугольный объектив, чтобы гарантировать, что все в пределах определенного диапазона расстояния от объектива, обычно от 3 метров (10 футов) до бесконечности, находится в разумном фокусе. Камеры с фиксированным фокусом обычно недороги, например, одноразовые камеры. Камера также может иметь ограниченный диапазон фокусировки или шкалу фокусировки, которая указана на корпусе камеры. Пользователь угадывает или вычисляет расстояние до объекта и соответствующим образом настраивает фокус. На некоторых камерах это обозначается символами (голова и плечи; два человека, стоящих вертикально; одно дерево; горы).

Камеры-дальномеры позволяют измерять расстояние до объектов с помощью сопряженного блока параллакса в верхней части камеры, что позволяет точно установить фокус. Зеркальные камеры с одним объективом позволяют фотографу определять фокус и композицию визуально, используя объектив и подвижное зеркало для проецирования изображения на экран с матовым стеклом или пластиковой микропризмой. Зеркальные камеры с двумя объективами используют объектив и блок фокусирующих линз (обычно идентичный объективу) в параллельном корпусе для композиции и фокусировки. В камерах View используется экран из матового стекла, который перед экспонированием снимается и заменяется либо фотопластинкой, либо многоразовым держателем, содержащим листовую пленку. Современные камеры часто предлагают системы автофокусировки для автоматической фокусировки камеры различными способами. ^[18]

Экспериментальные камеры, такие как плоская матрица захвата Фурье (PFCA), не требуют фокусировки для съемки. В обычной цифровой фотографии линзы или зеркала отображают весь свет, исходящий из одной точки сфокусированного объекта, в одну точку на плоскости сенсора. Таким образом, каждый пиксель связывает независимую часть информации об удаленной сцене. Напротив, PFCA не имеет ни линзы, ни зеркала, но над каждым пикселем имеется своеобразная пара дифракционных решеток, что позволяет каждому пикселю аналогичным образом связывать независимую часть информации (в частности, один компонент двумерного преобразования Фурье) о далекая сцена. Вместе захватывается полная информация о сцене, и изображения могут быть реконструированы путем вычислений.

Некоторые камеры поддерживают постфокусировку. Постфокусировка относится к съемке фотографий, которые позже сфокусированы на компьютере. Камера использует множество крошечных линз на датчике для захвата света с каждого угла сцены, что известно как пленоптическая технология . Нынешняя пленоптическая камера имеет 40 000 линз, работающих вместе, чтобы получить оптимальное изображение. ^[19]

Захват изображения на пленку

Основная страница: Форматы пленки Традиционные камеры захватывают свет на фотопластинки или фотопленку. Видео и цифровые камеры используют электронный датчик изображения, обычно устройство с зарядовой связью (CCD) или датчик CMOS, для захвата изображений, которые можно передавать или сохранять на карте памяти или другом хранилище внутри камеры для последующего воспроизведения или обработки.

В камерах используется широкий спектр форматов пленки и пластин. В начале истории размеры пластин часто были специфичны для марки и модели фотоаппаратов, хотя быстро была разработана некоторая стандартизация для более популярных фотоаппаратов. Внедрение рулонной пленки еще больше ускорило процесс стандартизации, так что к 1950-м годам использовалось лишь несколько стандартных рулонных пленок. Среди них 120 пленок с 8, 12 или 16 кадрами, 220 пленок с 16 или 24 кадрами, 127 пленок с 8 или 12 кадрами (в основном в камерах Brownie) и 135 (35-мм пленка) с 12, 20 или 36 кадрами — или до 72 кадра в формате полукадра или объемные кассеты для линейки камер Leica.

Для кинокамер в 1890-х годах в качестве стандартного формата была установлена ​​пленка шириной 35 мм с отверстиями для звездочки. Он использовался почти во всех профессиональных кинопроизводствах на основе фильмов. Для любительского использования было введено несколько меньших и, следовательно, менее дорогих форматов. 17,5-мм пленка, созданная путем разделения 35-мм пленки, была одним из первых любительских форматов, но 9,5-мм пленка, представленная в Европе в 1922 году, и 16-миллиметровая пленка, представленная в США в 1923 году, вскоре стали стандартами для «домашних фильмов» в их соответствующие полушария. В 1932, еще более экономичный формат 8 мм был создан путем удвоения количества перфораций в 16-мм пленке, а затем ее разделения, обычно после экспонирования и обработки. Формат Super 8, по-прежнему шириной 8 мм, но с меньшей перфорацией, чтобы освободить место для кадров пленки значительно большего размера, был представлен в 1965 году.

Светочувствительность пленки (ISO)

Традиционно используемые для указания камере светочувствительности выбранной пленки на пленочных камерах, числа светочувствительности пленки используются в современных цифровых камерах как показатель усиления системы от света до числового вывода и для управления система автоматической экспозиции. Скорость пленки обычно измеряется по системе ISO 5800. Чем выше число чувствительности пленки, тем больше светочувствительность пленки, тогда как при меньшем числе светочувствительность пленки меньше. ^[20]

Баланс белого

В цифровых камерах имеется электронная компенсация цветовой температуры, связанная с заданным набором условий освещения, гарантирующая, что белый свет будет регистрироваться как таковой на чипе изображения и, следовательно, что цвета в кадр будет выглядеть естественно. На механических пленочных камерах эта функция выполняется оператором по выбору пленки или с помощью фильтров цветокоррекции. В дополнение к использованию баланса белого для регистрации естественной окраски изображения, фотографы могут использовать баланс белого для эстетической цели, например, баланс белого для синего объекта для получения теплой цветовой температуры. ^[21]

Аксессуары для фотокамеры

Вспышка

Вспышка дает короткие вспышки яркого света во время экспозиции и является широко используемым источником искусственного света в фотографии. В большинстве современных вспышек используется высоковольтный разряд с питанием от батареи через заполненную газом трубку для генерации яркого света в течение очень короткого времени (1/1000 секунды или меньше). ^{[нижний альфа-канал 5] [16]}

Многие вспышки измеряют свет, отраженный от вспышки, чтобы помочь определить подходящую продолжительность вспышки. Когда вспышка прикреплена непосредственно к камере — обычно в прорези в верхней части камеры (башмак вспышки или «горячий башмак») или с помощью кабеля — активация затвора камеры приводит к срабатыванию вспышки, и внутренний экспонометр камеры может Помогите определить продолжительность вспышки. ^{[16] [11]}

Дополнительное оборудование вспышки может включать светорассеиватель, крепление и подставку, отражатель, софтбокс, курок и шнур.

Другие аксессуары

Аксессуары для камер в основном используются для ухода, защиты, специальных эффектов и функций.

• Бленда объектива: используется на конце объектива для защиты от солнца или другого источника света, чтобы предотвратить блики и блики (см. также матовую коробку).
• Крышка объектива: закрывает и защищает объектив камеры, когда он не используется.
• Адаптер объектива: позволяет использовать объективы, отличные от тех, для которых предназначена камера.
• Фильтр: разрешает искусственные цвета или изменяет плотность света.
• Удлинительная трубка объектива: позволяет сфокусироваться при макросъемке.
• Уход и защита: в комплект входят чехол и крышка камеры, инструменты для обслуживания и защитная пленка для экрана.
• Монитор камеры: обеспечивает просмотр композиции за пределами камеры с помощью более яркого и красочного экрана и обычно предоставляет более продвинутые инструменты, такие как направляющие кадрирования, выделение фокуса, полоски зебры, мониторы формы волны (часто как «парад RGB»), вектороскопы и искусственный цвет для выделения важных для фотографа областей изображения.
• Штатив: в основном используется для фиксации камеры во время записи видео, длительной выдержки и цейтраферной фотосъемки.
• Адаптер для микроскопа: используется для подключения камеры к микроскопу для фотографирования того, что исследует микроскоп.
• Спусковой тросик: используется для дистанционного управления затвором с помощью дистанционной кнопки спуска затвора, которую можно подключить к камере с помощью кабеля. Его можно использовать для блокировки затвора в открытом положении на желаемый период, а также для предотвращения сотрясения камеры при нажатии встроенной кнопки спуска затвора камеры.
• Защита от росы: предотвращает скопление влаги на линзах.
УФ-фильтр
• : может защитить передний элемент объектива от царапин, трещин, пятен, грязи, пыли и влаги, оказывая минимальное влияние на качество изображения.
• Аккумулятор и иногда зарядное устройство.

В широкоформатных камерах используется специальное оборудование, включающее увеличительную лупу, видоискатель, угловой видоискатель и направляющую/тележку для фокусировки. Некоторые профессиональные зеркальные фотокамеры могут быть оснащены сменными искателями для фокусировки на уровне глаз или на уровне талии, фокусировочными экранами, наглазниками, задними панелями данных, моторными приводами для транспортировки пленки или внешними аккумуляторными блоками.

Основные типы

Однообъективная зеркальная камера (SLR)

Основная страница: Разработка: Однообъективная зеркальная камера

Дополнительная информация: Зеркало с мгновенным возвратом

Цифровая камера Nikon D203 900 Зеркальная камера с одним объективом (SLR) оснащена зеркалом для перенаправления света от объектива в видоискатель перед спуском затвора для компоновки и фокусировки изображения. Когда затвор спускается, зеркало поднимается и уходит, позволяя экспонировать фотографический носитель, и мгновенно возвращается после завершения экспонирования. Никаких зеркальных камер до 19 лет54 имел эту функцию, хотя зеркало на некоторых ранних зеркальных камерах полностью приводилось в действие силой, действующей на спуск затвора, и возвращалось только после прекращения давления пальца. ^{[22] [23]} Asahiflex II, выпущенная японской компанией Asahi (Pentax) в 1954 году, была первой в мире зеркальной камерой с зеркалом мгновенного возврата. ^[24]

В однообъективной зеркальной камере фотограф видит сцену через объектив камеры. Это позволяет избежать проблемы параллакса, которая возникает, когда видоискатель или смотровая линза отделены от принимающей линзы. Однообъективные зеркальные камеры были изготовлены в нескольких форматах, включая листовую пленку 5×7 дюймов и 4×5 дюймов, рулонную пленку 220/120, делающую 8, 10, 12 или 16 фотографий на рулоне 120, что вдвое больше, чем у пленки 220. Это соответствует 6×9, 6×7, 6×6 и 6×4,5 соответственно (все размеры в см). Известные производители широкоформатных и рулонных зеркальных фотокамер включают Bronica, Graflex, Hasselblad, Mamiya и Pentax. Однако наиболее распространенным форматом зеркальных камер был 35 мм, а затем произошел переход на цифровые зеркальные камеры, в которых использовались корпуса почти одинакового размера и иногда использовались одни и те же системы объективов.

Почти все зеркальные камеры используют переднее зеркало на оптическом пути для направления света от объектива через смотровой экран и пентапризму в окуляр. Во время экспонирования зеркало поднимается из пути света до того, как открывается затвор. Некоторые ранние камеры экспериментировали с другими методами обеспечения просмотра через объектив, включая использование полупрозрачной пленки, как в Canon 9.0548 Pellix ^[25] и другие с небольшим перископом, например, в серии Corfield Periflex. ^[26]

Широкоформатная камера

Основная страница: Разработка:Просмотровая камера

качественная фотография и техническая, архитектурная и промышленная фотография. Существует три распространенных типа: камера обзора с ее вариантами монорельсовой и полевой камеры и камера для прессы. У них есть выдвижной сильфон с линзой и затвором, установленными на линзовой пластине спереди. В дополнение к стандартной темной задней панели для слайдов доступны задники с рулонной пленкой, а затем и цифровые задники. Эти камеры имеют широкий диапазон движений, что позволяет очень точно контролировать фокус и перспективу. Композиция и фокусировка выполняются на камерах обзора путем просмотра экрана из матового стекла, который заменяется пленкой для создания экспозиции; они подходят только для статических объектов и медленны в использовании.

Пластинчатая камера

Студийная камера XIX века с мехом для фокусировки

Основная страница: Физика: Фотопластинка

Первыми камерами, произведенными в значительном количестве, были пластинчатые камеры с использованием чувствительных стеклянных пластин. Свет попадал в линзу, установленную на плате линз, которая была отделена от пластины выдвижным сильфоном. Были простые коробчатые камеры для стеклянных пластин, а также однообъективные зеркальные камеры со сменными объективами и даже для цветной фотографии (Autochrome Lumière). Многие из этих камер имели элементы управления для подъема, опускания и наклона объектива вперед или назад для управления перспективой.

Фокусировка этих пластинчатых камер осуществлялась с помощью экрана из матового стекла в точке фокусировки. Поскольку конструкция объектива позволяла использовать только линзы с довольно маленькой апертурой, изображение на экране из матового стекла было бледным, и у большинства фотографов была темная ткань, чтобы покрыть голову, чтобы упростить фокусировку и композицию. Когда фокус и композиция были удовлетворительными, экран из матового стекла удаляли, а на его место ставили сенсибилизированную пластину, защищенную темным предметным стеклом. Для экспонирования темный слайд осторожно выдвигали и открывали затвор, а затем закрывали и устанавливали темный слайд.

Стеклянные пластины позже были заменены листовой пленкой в ​​темном предметном стекле на листовую пленку; были изготовлены переходные втулки, позволяющие использовать листовую пленку в держателях пластин. В дополнение к матовому стеклу часто устанавливался простой оптический видоискатель.

Среднеформатная камера

Среднеформатные камеры имеют размер пленки между широкоформатными камерами и меньшими 35-мм камерами. ^[27] Обычно в этих системах используется 120- или 220-рулонная пленка. ^[28] Наиболее распространенные размеры изображений: 6×4,5 см, 6×6 см и 6×7 см; старшая 6×9см используется редко. Конструкции этого типа камер демонстрируют большее разнообразие, чем их более крупные собратья: от монорельсовых систем до классической модели Hasselblad с отдельными задними частями и дальномерных камер меньшего размера. В этом формате есть даже компактные любительские камеры.

Зеркальный фотоаппарат с двумя объективами

Зеркальный фотоаппарат с двумя объективами

Основная страница: Разработка: Зеркальный фотоаппарат с двумя объективами

Зеркальный фотоаппарат с двумя объективами использовал пару почти идентичных объективов: один для формирования изображения и один в качестве видоискателя. ^[29] Линзы располагались таким образом, чтобы смотровая линза располагалась непосредственно над принимающей линзой. Линза просмотра проецирует изображение на экран просмотра, который можно увидеть сверху. Некоторые производители, такие как Mamiya, также предоставили рефлекторную головку, которую можно прикрепить к экрану просмотра, чтобы камеру можно было держать у глаза во время использования. Преимущество TLR заключалось в том, что его можно было легко сфокусировать с помощью экрана просмотра и что в большинстве случаев вид, видимый на экране просмотра, был идентичен изображению, записанному на пленку. Однако на близких расстояниях возникали ошибки параллакса, и некоторые камеры также включали индикатор, показывающий, какая часть композиции будет исключена.

У некоторых TLR были сменные объективы, но, поскольку они должны были быть парными, они были относительно тяжелыми и не обеспечивали диапазон фокусных расстояний, который мог поддерживать SLR. В большинстве TLR использовалось 120 или 220 пленок; некоторые использовали меньшие 127 фильмов.

Компактные камеры

Мгновенная камера

Основная страница: Разработка: Мгновенная камера

После экспонирования каждая фотография проходит через прижимные ролики внутри мгновенной камеры. Таким образом проявочная паста, содержащаяся в бумажном «сэндвиче», распределяется по изображению. Через минуту достаточно снять обложку, и получается одно оригинальное позитивное изображение с фиксированным форматом. С некоторыми системами также можно было создать мгновенный негатив изображения, с которого затем можно было сделать копии в фотолаборатории. Последней разработкой стала система Polaroid SX-70, в которой можно было сделать серию из десяти снимков с приводом от двигателя, не снимая с изображения никаких обложек. Были мгновенные камеры для различных форматов, а также адаптеры для мгновенного использования пленки в камерах среднего и большого формата.

Сверхминиатюрная камера

Основная страница: Сверхминиатюрная камера

Сверхминиатюрная шпионская камера

Субминиатюрные камеры были впервые произведены в девятнадцатом веке и используют пленку значительно меньше 35 мм. Дорогой 8×11 мм Minox, единственный тип камеры, выпускаемой компанией с 1937 по 1976 год, стал очень широко известен и часто использовался для шпионажа (позже компания Minox также производила камеры большего размера). Позже для общего пользования были изготовлены недорогие сверхминиатюры, в некоторых из них использовалась перемотка 16-миллиметровой кинопленки. Качество изображения с такими маленькими размерами пленки было ограниченным.

Складная камера

Основная страница: Проектирование:Складная камера

Внедрение пленок позволило сделать существующие конструкции пластинчатых камер намного меньше, а опорную плиту можно было откинуть так, чтобы ее можно было сложить, сжимая меха. Эти конструкции были очень компактными, а небольшие модели получили название жилетных карманных камер . Складным рулонным пленочным камерам предшествовали складные пластинчатые камеры, более компактные, чем другие конструкции.

Коробчатая камера

Ошибка при создании эскиза:

Коробчатая камера Kodak

Основная страница: Разработка:Коробчатая камера

Коробчатые камеры были представлены как камеры бюджетного уровня и имели мало элементов управления, если вообще имели их. Оригинальные коробочные модели Brownie имели небольшой зеркальный видоискатель, установленный в верхней части камеры, и не имели элементов управления диафрагмой или фокусировкой, а имели только простой затвор. Более поздние модели, такие как Brownie 127, имели оптические видоискатели прямого обзора большего размера вместе с изогнутым трактом пленки, чтобы уменьшить влияние недостатков объектива.

Дальномерная камера

Дальномерная камера Leica c. 1936

Основная страница: Проектирование:Дальномерная камера

По мере развития технологии объективов для фотоаппаратов и распространения объективов с широкой апертурой были введены дальномерные камеры для более точной фокусировки. Ранние дальномеры имели два отдельных окна видоискателя, одно из которых связано с механизмами фокусировки и перемещалось вправо или влево при повороте кольца фокусировки. Два отдельных изображения объединяются на экране просмотра матового стекла. Когда вертикальные линии фотографируемого объекта точно пересекаются на комбинированном изображении, объект находится в фокусе. Также предусмотрен обычный композиционный видоискатель. Позже видоискатель и дальномер объединили. У многих дальномерных камер были сменные объективы, для каждого объектива требовалась связь с дальномером и видоискателем.

Дальномерные камеры выпускались в полу- и полнокадровой 35 мм и рулонной пленке (средний формат).

Кинокамеры

Основная страница: Инженерия: Кинокамера

Дополнительная информация: Цифровая кинокамера

Кинокамера или видеокамера работает аналогично фотокамере, за исключением того, что она записывает серию статических изображений. в быстрой последовательности, обычно со скоростью 24 кадра в секунду. Когда изображения комбинируются и отображаются по порядку, создается иллюзия движения. ^{[30] :4}

Камеры, которые последовательно снимают множество изображений, известны в Европе как кинокамеры или кинокамеры; те, которые предназначены для одиночных изображений, являются неподвижными камерами. Однако эти категории пересекаются, поскольку неподвижные камеры часто используются для захвата движущихся изображений при работе со спецэффектами, и многие современные камеры могут быстро переключаться между режимами записи неподвижных изображений и записи движения.

Кинокамера или кинокамера делает быструю серию фотографий на датчик изображения или на полоски пленки. В отличие от фотокамеры, которая делает один снимок за раз, кинокамера делает серию изображений, каждое из которых называется 9.0548 кадр , за счет использования прерывистого механизма.

Затем кадры воспроизводятся на кинопроекторе с определенной скоростью, называемой частотой кадров (количество кадров в секунду). Во время просмотра глаза и мозг человека сливают отдельные картинки, создавая иллюзию движения. Первая кинокамера была построена примерно в 1888 году, а к 1890 году производилось несколько типов. Стандартный размер пленки для кинокамер был быстро установлен как 35-миллиметровая пленка, и она использовалась до перехода к цифровой кинематографии. Другие профессиональные стандартные форматы включают пленку 70 мм и пленку 16 мм, в то время как кинематографисты-любители использовали 9Пленка 0,5 мм, пленка 8 мм или Standard 8 и Super 8 до перехода на цифровой формат.

Размер и сложность кинокамер сильно различаются в зависимости от назначения камеры. Некоторое профессиональное оборудование очень большое и слишком тяжелое, чтобы его можно было держать в руке, в то время как некоторые любительские камеры были спроектированы так, чтобы быть очень маленькими и легкими для работы одной рукой.

Профессиональная видеокамера

Arri Alexa, цифровая видеокамера

Основная страница: Проектирование:Профессиональная видеокамера

Дополнительная информация: Видеокамера. , которая ранее записывала изображения на пленку). Первоначально разработанные для использования в телевизионных студиях, теперь они также используются для музыкальных клипов, фильмов с прямой трансляцией, корпоративных и образовательных видеороликов, свадебных видеороликов и т. д.

В этих камерах раньше использовались вакуумные трубки, а позже электронные датчики изображения.

Видеокамеры

Sony HDR-HC1E, видеокамера HDV.

Видеокамера представляет собой электронное устройство, объединяющее видеокамеру и видеомагнитофон. Хотя в маркетинговых материалах может использоваться разговорный термин «видеокамера», название на упаковке и в руководстве часто звучит как «видеокамера». Большинство устройств, способных записывать видео, — это телефоны с камерами и цифровые фотоаппараты, предназначенные в первую очередь для фотосъемки; термин «видеокамера» используется для описания портативного автономного устройства, основной функцией которого является захват и запись видео.

Цифровой фотоаппарат

Основная страница: Разработка: Цифровой фотоаппарат

Цифровой фотоаппарат в разобранном виде

Дополнительная информация: Цифровое изображение, Цифровое изображение, Цифровая фотография, Цифровая однообъективная зеркальная камера и Цифровое видео

Цифровой камера (или цифровая камера) — это камера, которая кодирует цифровые изображения и видео и сохраняет их для последующего воспроизведения. ^[31] Обычно они используют полупроводниковые датчики изображения. ^[32] Большинство камер, продаваемых сегодня, являются цифровыми, ^[33] , и они встроены во многие устройства, от мобильных телефонов (называемых телефонами с камерами) до автомобилей.

Цифровые и пленочные камеры имеют общую оптическую систему, обычно использующую объектив с переменной апертурой для фокусировки света на устройстве захвата изображения. ^[34] Диафрагма и затвор пропускают правильное количество света к формирователю изображения, как и в случае с пленкой, но устройство захвата изображения является электронным, а не химическим. Однако, в отличие от пленочных камер, цифровые камеры могут отображать изображения на экране сразу после захвата или записи, а также сохранять и удалять изображения из памяти. Большинство цифровых камер также могут записывать движущиеся видеоролики со звуком. Некоторые цифровые камеры могут обрезать и сшивать изображения, а также выполнять другие элементарные действия по редактированию изображений.

Потребители начали использовать цифровые камеры в 1990-х годах. Профессиональные видеокамеры перешли на цифру примерно в 2000–2010-х годах. Наконец, кинокамеры перешли на цифровые в 2010-х годах.

Первая камера, использующая цифровую электронику для захвата и хранения изображений, была разработана инженером Kodak Стивеном Сассоном в 1975 году. Он использовал устройство с зарядовой связью (ПЗС), предоставленное Fairchild Semiconductor, которое обеспечивало только 0,01 мегапикселя для захвата изображений. Сассон объединил ПЗС-устройство с частями кинокамеры, чтобы создать цифровую камеру, которая сохраняла черно-белые изображения на кассету. ^{[35] :442} Затем изображения считывались с кассеты и просматривались на телевизионном мониторе. ^{[36] :225} Позднее кассеты были заменены флэш-памятью.

В 1986 году японская компания Nikon представила электронную однообъективную зеркальную камеру с аналоговой записью Nikon SVC. ^[37]

Первые полнокадровые цифровые зеркальные камеры были разработаны в Японии примерно с 2000 по 2002 год: MZ-D от Pentax, ^[38] N Digital от японской команды Contax R6D, ^[39] и EOS-1D от Canon. ^[40] Постепенно в 2000-х полнокадровые зеркальные камеры стали доминирующим типом камер для профессиональной фотографии.

На большинстве цифровых камер дисплей, часто жидкокристаллический (ЖК), позволяет пользователю просматривать записываемую сцену и такие настройки, как чувствительность ISO, экспозиция и выдержка. ^{[5] :6–7 [41] :12}

Телефон с камерой

Смартфон со встроенной камерой

Основная страница: Разработка: Телефон с камерой

Дополнительная информация: Фронтальная камера и селфи

В 2000 году компания Sharp представила в Японии первый в мире телефон с цифровой камерой J-SH04 J-Phone. ^[42] К середине 2000-х сотовые телефоны более высокого класса имели встроенную цифровую камеру, а к началу 2010-х почти все смартфоны имели встроенную цифровую камеру.

См. также

• Матрица камеры
• История камеры
• Камеры в мобильных телефонах
• Список типов камер
• Хронология исторических изобретений

Сноски

1. ↑ Эти диафрагмы также называются числами , числами остановок или просто шагов или остановок . Технически число f — это фокусное расстояние объектива, деленное на диаметр эффективной диафрагмы.
2. ↑ Теоретически они могут расширяться до f/64 и выше. ^[8]
3. ↑ Некоторые фотографы используют ручные экспонометры независимо от камеры и используют показания для ручной установки параметров экспозиции на камере. ^[16]
4. ↑ Канистры с пленкой обычно содержат код DX, который может быть прочитан современными камерами, чтобы компьютер камеры знал чувствительность пленки, ISO. ^[9] ]
5. ↑ В старых одноразовых лампах-вспышках используется алюминиевая или циркониевая проволока в стеклянной трубке, наполненной кислородом. Во время экспонирования проволока выгорает, создавая яркую вспышку. ^[16]

Ссылки

1. ↑ «Самая старая фотография в мире продана библиотеке». Новости Би-би-си . 21 марта 2002 г. http://news.bbc.co.uk/1/hi/world/europe/1885093.stm. «Изображение гравюры, изображающей человека, ведущего лошадь, было сделано в 1825 году Нисефором Ньепсом, который изобрел технику, известную как гелиогравюра».
2. ↑ Густавсон, Тодд (2009). Фотоаппарат: история фотографии от дагерротипа к цифре . Нью-Йорк: Sterling Publishing Co., Inc. ISBN 978-1-4027-5656-6.
3. ↑ «Дизайн камеры | designboom.com» (на английском языке). https://www.designboom.com/tag/camera-design/.
4. ↑ Янг, Хью Д.; Фридман, Роджер А.; Форд, А. Льюис (2008). Sears and Zemansky’s University Physics (12-е изд. ). Сан-Франциско, Калифорния: Пирсон Аддисон-Уэсли. ISBN 978-0-321-50147-9.
5. ↑ ^{5,0 5,1} Лондон, Барбара; Аптон, Джон; Кобре, Кеннет; Брилл, Бетси (2002). Фотография (7-е изд.). Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Прентис-холл. ISBN 978-0-13-028271-2.
6. ↑ ^{6.0 6.1 6.2 6,3 6,4 6,5 6.6 6.7 9053.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.8. «камера». в Поле Лагассе. Колумбийская энциклопедия (8-е изд.). Издательство Колумбийского университета. https://www.pin1.harvard.edu/pin/authenticate?__authen_application=HUL_ACC_MGMT_SVC&__hulaccess_gateway=ezproxy&__hulaccess_resource=zorecord&__hulaccess_url=https%3A%2F%2Fsearch.credoreference.com%2Fcontent%2Ftopic%2Fcamera.}
7. ↑ ^{7.0 7.1} «Как работают камеры». Как это работает . 21 марта 2001 г. https://electronics.howstuffworks.com/camera.htm/printable.
8. ↑ ^{8.0 8.1} Лэйни, Доун А. ..BA, MS, CGC, CCRC. «Камерные технологии». Научная энциклопедия Salem Press , июнь 2020 г. По состоянию на 6 февраля 2022 г.
9. ↑ ^{9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 9,5 9.6} Линн Уоррен, изд. (2006 г.). «Камера: обзор». Энциклопедия фотографии ХХ века . Нью-Йорк: Рутледж. ISBN 978-1-57958-393-4.
10. ↑ ^{10.0 10.1 10.2 10.3} «техника фотографии». Британника Академик . https://academic-eb-com.ezp-prod1.hul.harvard.edu/levels/collegiate/article/technology-of-photography/108552#36407.toc. Проверено 13 декабря 2019 г.
11. ↑ ^{11,0 11,1 11,2} Линн Уоррен, изд. (2006 г.). «Камера: 35 мм». Энциклопедия фотографии ХХ века . Нью-Йорк: Рутледж. ISBN 978-1-57958-393-4.
12. ↑ Фотографический альманах Британского журнала . Генри Гринвуд и Ко. Лтд., 1956. стр. 468–471.
13. ↑ Роуз, Б. (2007). «Камера определена». Основная энциклопедия фотографии . Эльзевир. стр. 770–771. doi: 10.1016/B978-0-240-80740-9.50152-5. ISBN 978-0-240-80740-9. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/B9780240807409501525 . Проверено 12 декабря 2019 г.
14. ↑ «Киноаппарат». Британская энциклопедия . https://www-britannica-com.ezp-prod1.hul.harvard.edu/technology/motion-picture-camera. Проверено 12 декабря 2019 г.
15. ↑ ^{15.0 15.1} «Камера». Всемирная энциклопедия . Филипа. 2004. ISBN 978-0-19-954609-1. https://archive.org/details/worldencyclopedi00oxfo. Проверено 12 декабря 2019 г.
16. ↑ ^{16,0 16,1 16,2 16,3 16,4} «камера». Британника Академик . https://academic-eb-com.ezp-prod1.hul.harvard.edu/levels/collegiate/article/camera/18803. Проверено 12 декабря 2019 г.
17. ↑ МакХью, Шон. «Понимание объективов камеры». Кембридж в цвете . http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/camera-lenses.htm.
18. ↑ Браун, Гэри (апрель 2000 г.). «Как работают камеры с автофокусом». HowStuffWorks.com . http://electronics.howstuffworks.com/autofocus.htm.
19. ↑ Венер, Майк (19 октября 2011 г.). «Камера Lytro позволяет сфокусироваться после съемки, теперь доступна для предварительного заказа» . Yahoo! Новости . https://news.yahoo.com/blogs/technology-blog/lytro-camera-lets-focus-shooting-now-available-pre-003019940.html.
20. ↑ «Насколько важна светочувствительность пленки?» (на англ.). 2010-12-07. https://electronics.howstuffworks.com/cameras-photography/tips/how-important-is-film-speed.htm.
21. ↑ «Понимание баланса белого». https://www.cambridgeincolor.com/tutorials/white-balance.htm.
22. ↑ Роджер Хикс (1984). История 35-мм фотокамеры . Focal Press, Лондон и Бостон. п. 137. ISBN 978-0-240-51233-4.
23. ↑ Рудольф Леа (1993). Реестр 35-мм зеркальных камер . Книги Виттига, Хюкельховен. п. 23. ISBN 978-3-88984-130-8.
24. ↑ Майкл Р. Перес (2013), The Focal Encyclopedia of Photography , с. 779, Тейлор и Фрэнсис
25. ↑ «Камера Canon Pellix». Фотография в Малайзии . http://www.mir.com.my/rb/photography/companies/canon/fdresources/pellix/.
26. ↑ Паркер, Бев. «Камеры Corfield — Эра Periflex». Музей промышленности Вулверхэмптона. http://www.historywebsite.co.uk/Museum/CorfieldCameras/page3.htm.
27. ↑ Уилди, Эрнст (2001). Преимущество среднего формата (2-е изд.). Бостон: Focal Press. ISBN 978-1-4294-8344-5. OCLC 49

    25. https://www.worldcat.org/oclc/49

    25.

28. ↑ Руководство по фотографии. . Элизабет Аллен, Софи Триантафиллиду (10-е изд.). Оксфорд: Elsevier/Focal Press. 2011. ISBN 9.78-0-240-52037-7. OCLC 706802878. https://www.worldcat.org/oclc/706802878.
29. ↑ Берроуз, Пол (13 сентября 2021 г. ). «Взлет и падение TLR: почему двухобъективная зеркальная камера — настоящая классика». Future US Inc. https://www.digitalcameraworld.com/features/the-rise-and-fall-of-tlr-cameras-why-the-twin-lens-reflex-is-a-real-classic.
30. ↑ Эшер, Стивен; Пинкус, Эдвард (2007). Справочник режиссера: полное руководство для цифровой эпохи (3-е изд.). Нью-Йорк: Группа пингвинов. ISBN 978-0-452-28678-8. https://archive.org/details/filmmakershandbo00asch_0.
31. ↑ Farlex Inc: определение цифровой камеры в Free Dictionary; получено 7 сентября 2013 г.
32. ↑ Уильямс, Дж. Б. (2017). Электронная революция: изобретение будущего . Спрингер. стр. 245–8. ISBN 978-3-319-49088-5. https://books.google.com/books?id=v4QlDwAAQBAJ&pg=PA245.
33. ↑ Масгроув, Майк (12 января 2006 г.). «Nikon заявляет, что уходит из кинопроизводства». Вашингтон Пост . https://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2006/01/11/AR2006011102323.html.
34. ↑ MakeUseOf: Как работает цифровая камера; получено 7 сентября 2013 г.
35. ↑ Густавсон, Тодд (1 ноября 2011 г.). 500 камер: 170 лет инноваций в области фотографии . Торонто, Онтарио: Sterling Publishing, Inc. ISBN 978-1-4027-8086-8.
36. ↑ Хичкок, Сьюзен (редактор) (20 сентября 2011 г.). Сьюзен Тайлер Хичкок. изд. Полная фотография National Geographic . Вашингтон, округ Колумбия: Национальное географическое общество. ISBN 978-1-4351-3968-8.
37. ↑ Цифровые фотоаппараты Nikon типа SLR, Пьер Ярлетон
38. ↑ Долгий и трудный путь к полнокадровым камерам Pentax Долгий и трудный путь к полнокадровым камерам Pentax, Digital Photography Review
39. ↑ Британский журнал фотографии , выпуски 7410-7422, 2003 г., с. 2
40. ↑ Canon EOS-1Ds, 11-мегапиксельная полнокадровая CMOS, Обзор цифровой фотографии
41. ↑ Буриан, Питер; Капуто, Роберт (2003). Полевой справочник по фотографии National Geographic (2-е изд.). Вашингтон, округ Колумбия: Национальное географическое общество. ISBN 978-0-7922-5676-2.
42. ↑ «Эволюция телефона с камерой: от Sharp J-SH04 до Nokia 808 Pureview». Хоиста.нет. 28 февраля 2012 г. http://www.hoista.net/post/18437
    6/evolution-of-the-cameraphone-from-sharp-j-sh04-to.

Дополнительная литература

• Ашер, Стивен; Пинкус, Эдвард (2007). Справочник режиссера: полное руководство для цифровой эпохи (3-е изд.). Нью-Йорк: Группа пингвинов. ISBN 978-0-452-28678-8. https://archive.org/details/filmmakershandbo00asch_0.
• Фризо, Мишель (январь 1998 г.). «Легкие машины: на пороге изобретения». у Мишеля Фризо. Новая история фотографии . Кельн, Германия: Конеманн. ISBN 978-3-8290-1328-4.
• Гернсхайм, Гельмут (1986). Краткая история фотографии (3-е изд.). Минеола, Нью-Йорк: Dover Publications, Inc. ISBN 978-0-486-25128-8.
• Хирш, Роберт (2000). В поисках света: история фотографии . Нью-Йорк: McGraw-Hill Companies, Inc. ISBN 978-0-697-14361-7.
• Хичкок, Сьюзен (редактор) (20 сентября 2011 г. ). Сьюзен Тайлер Хичкок. изд. Полная фотография National Geographic . Вашингтон, округ Колумбия: Национальное географическое общество. ISBN 978-1-4351-3968-8.
• Джонсон, Уильям С.; Райс, Марк; Уильямс, Карла (2005). Тереза ​​Маллиган. изд. История фотографии . Лос-Анджелес, Калифорния: Taschen America. ISBN 978-3-8228-4777-0.
• Спира, Сан-Франциско; Лотроп-младший, Истон С.; Спира, Джонатан Б. (2001). История фотографии глазами коллекции Spira . Нью-Йорк: Диафрагма. ISBN 978-0-89381-953-8.
• Старл, Тимм (январь 1998 г.). «Новый мир изображений: дагерротип». у Мишеля Фризо. Новая история фотографии . Кельн, Германия: Конеманн. ISBN 978-3-8290-1328-4.
• Венцель, Норма (2007). «Часть I — Знакомство с инструментом». у Вольфганга Лефевра. Оптическая камера-обскура II Изображения и тексты . Институт Макса Планка истории науки. стр. 13–30. http://www.mpiwg-berlin.mpg.de/Preprints/P333.PDF.

Внешние ссылки

• Как работают камеры в Как все работает.

Электричество — подробное содержание

Дом >> Оптика, камера

введение

номер f

глубина резкости

 

 

Введение — однообъективная зеркальная камера (SLR)

 

 

линза — линзы имеют сложную структуру и сложную конструкцию, причем большинство из них позволяют увеличивать изображение.

затвор — управляет откидным зеркалом, которое поворачивается вокруг своего верхнего края в корпус камеры.

видоискатель — изображение можно просматривать непосредственно через систему линз через откидное зеркало и пентапризму.

диафрагма/диафрагма — переменная апертура. При вращении свет, попадающий в объектив, увеличивается/уменьшается. Следовательно, число f объектива может быть изменено.

ccd (устройство с зарядовой связью) — кремниевый чип, состоящий из массива конденсатороподобных элементов, накапливающих заряд при падении на них света. Количество электрического заряда, хранящегося в каждом элементе, пропорционально интенсивности света в этой точке.

 

вернуться к началу

 

f-номер

 

Как и следовало ожидать, общее количество света ( L ), падающего на матрицу/пленку, пропорционально площади апертуры ( A ), которая, в свою очередь, пропорциональна квадрату диаметра ( д ² ).

Район А круглого отверстия радиусом r определяется как:

         

следовательно,

Можно показать, что площадь изображения ( A _i ) пропорциональна квадрату фокусного расстояния ( f ).

Свет на единицу площади изображения равен общему количеству света в изображении ( L ), деленному на площадь изображения ( А _и ).

Следовательно,

Таким образом, количество света в изображении зависит как от диаметра апертуры, так и от фокусного расстояния. Для яркого изображения диафрагма должна быть большой, а фокусное расстояние маленьким. Обратите внимание на телеобъективы, используемые фотографами на спортивных мероприятиях. Объективы широкие с коротким сужающимся корпусом.

Далее можно показать, что время экспозиции E _T обратно пропорционально количеству света на единицу площади изображения ( L / A _i ).

следовательно,

 

f — число (относительная апертура) определяется как фокусное расстояние объектива ( f ), деленное на апертуру ( d ).

поэтому

 

Настройки f-числа (синие) на камере имеют дискретные значения.

Квадрат каждого числа (красного) в ряду составляет прибл. вдвое больше квадрата числа, предшествующего ему.

Поскольку время экспозиции ( E _T ) прямо пропорционально квадрату числа f, при уменьшении числа f на одно значение время экспозиции уменьшается вдвое.

 

вернуться к началу

 

глубина резкости (ГРИП)

Это расстояние между объектами на переднем плане и фоном, которые появляются в фокусе.

Глубина резкости зависит от:

расстояние от камеры до объекта : чем дальше объект, тем четче изображение.

фокусное расстояние объектива : объектив с коротким фокусным расстоянием дает малую глубину резкости и наоборот.

f — число : высокое число f дает более глубокую глубину резкости.

кружок нерезкости CoC : точка изображается как пятно, а не как точка в результате фокусировки света впереди и позади основного изображения.

 

 

DOF можно определить с точки зрения CoC как: область, в которой CoC меньше разрешения человеческого глаза (или используемой среды).

На трех верхних диаграммах видно, что область (обозначенная красным), находящаяся дальше от объектива, оказывается не в фокусе. Это потому, что световые лучи встречаются в точке на экране.

По мере остановки объектива (при уменьшении диафрагмы) размытая область становится все меньше и меньше. В результате ограничений глаза/медиа достигается момент, когда размытое пятно становится неотличимым от сфокусированной точки. Затем сцена имеет области спереди и сзади, которые оказываются в фокусе. Ощущается глубина резкости.

 

 

вернуться к началу

 

Гамма-камера — FRCR Physics Notes

Гамма-камера — это оборудование, используемое для обнаружения распределения радиофармацевтического препарата внутри пациента. Компоненты: Экранированная головка гамма-камеры, содержащая Коллиматор Детектор излучения Сцинтилляционный кристалл Фотоумножители Электроника Предусилитель Коллиматор Когда излучение высвобождается из пациента в том месте, где оно не коррелирует с детектором, оно не может выйти под любым углом и попасть на детектор источник. Чтобы преодолеть это, используется коллиматор, в котором будут приниматься только гамма-фотоны, движущиеся перпендикулярно коллиматору. Те, которые движутся под углом, ударяются о перегородку (обычно свинец), поглощаются и, следовательно, не влияют на изображение. N.B. Коллиматор действует как линза, отклоняющая фотоны, у которых есть путь, чтобы они не попадали в камеру в месте, которое соответствует их первоначальному местоположению, т. е. его назначение — пространственное картографирование. Это не отвергает скаттер . Характеристики коллиматора Направление отверстия Параллельное отверстие – наиболее распространены. Расходящееся отверстие — для уменьшенного изображения Сходящееся отверстие — для увеличения изображения Пинхол — коллиматор с одним отверстием для увеличения изображений малых объектов, например щитовидная железа Формирование отверстий Отверстия могут быть созданы с помощью гофрированных листов свинцовой фольги (дешево, но зазоры в перегородках ухудшают без зазоров в перегородках, но стоят дороже) или литье из расплавленного свинца. Толщина перегородки Чем выше энергия испускаемых гамма-фотонов, тем толще должны быть перегородки, чтобы обеспечить максимальное поглощение фотонов, попадающих на них под углом, и, следовательно, лучшее отторжение неперпендикулярных фотонов. Коллиматоры с параллельными отверстиями классифицируются как низко-, средне- и высокоэнергетические в зависимости от толщины их перегородки.   Классификация  Энергия фотона (кэВ)  Толщина перегородки (мм)  Radionuclide  Low energy  150   0.3   99m Tc  Medium energy  300  1  Indium-111  High energy  400 2 131 I Детектор Скарстилляция. 0010 Монокристалл йодида натрия с небольшим количеством таллия (NaI(Tl)). Таллий улучшает светоотдачу. Толщина 6-13 мм Герметично запечатан в алюминиевой банке Пластина из плексигласа (световод) Расположена между сцинтилляционным кристаллом и фотоумножителем Силиконовая смазка используется для обеспечения хорошего контакта между сцинтилляционным кристаллом , световод и фотоумножители. Фотоумножители (ФЭУ) 30-100 ФЭУ расположены за сцинтилляционным кристаллом Их цель состоит в том, чтобы преобразовывать небольшое количество света, регистрируемого сцинтилляционным кристаллом, в мощный сигнал. Фотоны света попадают на фотокатод на входе в ФЭУ Фотокатод высвобождает электроны пропорционально количеству падающего на него света Электроны притягиваются к электродам (динодам), которые имеют увеличивающийся положительный заряд по ПМТ. Это ускоряет электроны, и по мере их ускорения они получают кинетическую энергию, в результате чего несколько электронов высвобождаются из динода для каждого ударяющего его электрона. Это служит для умножения исходного сигнала. Общее количество электронов достигает конечного анода, и образующийся ток формирует сигнал, который принимает предварительный усилитель. Предварительный усилитель Преобразует ток, производимый на аноде ФЭУ, в импульс напряжения. Амплитуда импульса напряжения прямо пропорциональна заряду, создаваемому на аноде, и, следовательно, количеству света, полученного ФЭУ, которое пропорционально количеству гамма-квантов, попавших на сцинтилляционный кристалл. Формирование изображения Расчет энергии Для каждой формируемой сцинтилляции рассчитанная поглощенная энергия (значение Z), вызвавшая ее, зависит от энергии гамма-фотона, испускаемого пациентом, и доли этой энергии который был поглощен кристаллом. Энергия гамма-фотона, поглощаемая сцинтилляционным кристаллом, в зависимости от взаимодействий, которым подвергается этот фотон, что приводит к спектру значений Z. Вся поглощенная энергия: гамма-фотон взаимодействует с кристаллом посредством фотоэффекта Часть поглощенной энергии: фотон претерпевает одно или несколько комптоновских взаимодействий энергия гамма-кванта (для 99m Tc это 140 кэВ). Комптоновская полоса соответствует фотонам, которые подверглись комптоновскому взаимодействию и, следовательно, имеют меньшую поглощенную энергию. Фотопик должен быть очень узким, но в силу множества факторов это часто не так. Ширина фотопика измеряется как полная ширина на полувысоте (FWHM) . Это значение используется для расчета энергетического разрешения кристалла, которое выражается в процентах: Энергетическое разрешение = FWHM (кэВ) / фотопиковая энергия (кэВ) x 100 Подавление рассеяния Если гамма-фотон рассеивается в тела пациента (через комптоновское рассеяние) он изменит направление и, следовательно, не попадет в детектор в месте, соответствующем месту его происхождения. Важно отклонить эти рассеянные фотоны, поскольку они ухудшают контраст изображения и пространственное разрешение. Это не может быть сделано с помощью коллиматора и, следовательно, выполняется в электронном виде с помощью процесса, называемого 9.0489 энергетическая дискриминация . Комптоновская полоса Энергии гамма-фотонов в комптоновской полосе могут быть обусловлены: Нерассеянными фотонами, подвергшимися комптоновскому взаимодействию с кристаллом Рассеянными фотонами, подвергшимися комптоновским взаимодействиям внутри пациента К сожалению, они неразличимы таким образом, энергетическая дискриминация будет удалять как нерассеянные, так и рассеянные сигналы с более низкой энергией. Гамма-фотон, рассеянный внутри пациента, никогда не достигнет сцинтиллятора с полной энергией (т. е. не попадет в пик). Поэтому только гамма-фотоны в пике можно уверенно идентифицировать как нерассеянное излучение пациента. Обычно используется окно приема 20% с центром на фотопике. Окно приемлемости можно регулировать, и можно использовать более одного окна для радионуклидов, которые имеют более одного фотопика (например, индий-111 имеет пики при 172 и 247 кэВ). Это стало возможным благодаря отображению значений Z с помощью многоканального анализатора  , который позволяет устанавливать более одного окна. Формирование изображения Каждый ФЭУ соответствует координате на сцинтилляционном кристалле. Затем это отображается в матрице. Каждый раз, когда обнаруживается гамма-фотон, попадающий в допустимое энергетическое окно, он сопоставляется с соответствующей координатой на изображении. Получение изображения контролируется пользователем и может быть прекращено, когда: Получено заданное количество отсчетов Прошло заданное время Отображение изображения Затем цифровое изображение отображается на мониторе, где каждый пиксель соответствует ячейка памяти в матрице и шкала яркости/цвета, соответствующая номеру отсчета в этой ячейке. Отображением можно управлять и оптимизировать с помощью: Сглаживание для уменьшения шума Использование окон для увеличения контрастности Интерполяция увеличивает матрицу отображения по сравнению с матрицей сбора данных, что приводит к разбросу отсчетов и делает пиксели менее заметными Добавление и вычитание изображений для извлечения количественной информации Серия отверстий, разделенных свинцовыми перегородками Отклоняет непараллельные гамма-фотоны, которые не попадают в гамма-камеру в месте, соответствующем их расположению в пациенте Не устраняет рассеяние Направление отверстия Параллельное: чаще всего щитовидная железа и слезные протоки Формирование отверстий Гофрированные листы свинцовой фольги: дешево, но зазоры в перегородках ухудшают изображение Просверленный свинцовый блок: нет зазоров в перегородках, поэтому изображение лучше контрастно, но дороже Литье из расплавленного свинца Толщина перегородки Низкая энергия: макс. кэВ 150, перегородки 0,3 мм, для 99m Tc Средняя энергия: макс. : макс. кэВ 400, перегородки 2 мм, для 131 I Детектор Сцинтилляционный кристалл Монокристалл йодида натрия с таллием. Толщина 6-13 мм Попадание гамма-фотона – высвобождение световых фотонов (видимого и УФ-света) Световая труба с силиконовой смазкой обеспечивает хороший контакт между сцинтилляционными кристаллами и PMT и распределяет свет по нескольким PMT Photomultiplier Tribes (PMT) 30-1003 Умножение сигнал 3 30-1003 . Световой фотон попадает на фотокатод Высвобождает электроны Электроны ускоряются между динодами с возрастающим положительным зарядом. Несколько электронов высвобождаются на каждый электрон, попадающий на динод Электроны ударили по последнему аноду. Производимый сигнал форм тока, который получает предварительный усилитель Pre-Amplifier Преобразование тока из анода в напряжение импульс Формирование изображения Расчет энергии GammaLectration с Photectorce с помощью 3. No related posts. alexxlab Фото Свободное время для записи фото: Фон свободное время для записи alexxlab 22.09.2023 0 Фото Как описать фото: Шаблон к описанию фотографии. Задание №3 alexxlab 22.09.2023 0 Фото Замазать номер машины на фото онлайн: FOTOSTARS — Фоторедактор онлайн | Лучший Фотошоп alexxlab 21.09.2023 0 Фото Как сделать объем фото меньше: Как уменьшить размер картинки: 10 популярных онлайн-сервисов alexxlab 21.09.2023 0 Фото Убрать морщины с фото онлайн бесплатно: Ретушь фото онлайн — IMG online alexxlab 20.09.2023 0 Фото Увеличить глаза на фото онлайн: Увеличить глаза фоторедактор | Приложение RetouchMe alexxlab 20.09.2023 0 Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт