Дома отдыха
Горнолыжные курорты
Отдых в коттедже
Охота и рыбалка
Прогулки на лошадях
Гостиницы

Устройство фотокамер

Объектив

Объектив является одним из самых значимых элементов фотокамеры и представляет собой сложную и строго выверенную систему нескольких линз (или групп линз). Основными характеристиками объектива считаются фокусное расстояние и его светосила (значения данных параметров указаны на его маркеровке).

Фокусное расстояние
Устройство фотоаппарата
Устройство фотоаппарата

Фокусное расстояние измеряется в миллиметрах и формально обозначает расстояние от оптического центра линзы до точки фокусировки лучей света, параллельных главной оптической оси. Считается, что фокусное расстояние объектива совпадает с фокусным расстоянием линзы, создающей изображение одинакового с ним масштаба. Чем больше фокусное расстояние, тем большую степень увеличения снимаемых объектов обеспечивает объектив, однако при увеличении фокусного расстояния уменьшается угол обзора объектива.

Классификация может различаться по численным диапазонам. Например, объективы с фокусным расстоянием от 80 до 200мм называют длиннофокусными, а более 200 мм - телеобъективами, а в некоторых источниках можно встретить термин телеобъектив применительно в объективам с фокусным расстоянием более 135 мм. Объективы с фокусным расстоянием от 50 мм (чаще 70мм) обычно используют для съекмки портретов. Они создают перспективу, не искажающую черты лица и близкую к восприятию глазом.

Гиперфокальное расстояние

Объективы дешевых камер (как и большинство камер мобильных телефонов) жестко сфокусированы на гиперфокальное расстояние для получения максимальной глубины резко изображаемого пространства. Если приблизительно разделить пополам расстояние от объектива до точки фокусировки, то все объекты, расположенные дальше этой точки, будут получаться на изображении резкими. Гиперфокальное расстояние зависит от размера матрицы, фокусного расстояния объектива и диафрагмы и может быть рассчитано при помощи специальных программ (некоторые из них доступны в Интернете).

Зум

Компактные фотокамеры чаще всего оснащены несменными зум-объективами, что позволяет использовать их для различного вида съемки. В последнее время производители компактных фотоаппаратах стремятся установить на свои модели качественную оптику с большим зумом, предоставляя покупателю более широкие возможности по применению фотоаппарата. Однако на практике довольно часто изображения оказываются не лучшего качества в силу маленького размера чувствительного элемента (матрицы), имеющегося в камере, или попытки использовать неоправдонно большой зум.

Светосила объектива
Диафрагма фотокамер
Диафрагма фотокамер

Количество света, проходящего через объектив, зависит от степени открытия диафрагмы. Диафрагма - это внутреннее устройство объектива, изменяющее диаметр отверстия через которое проходит световой поток в момент съемки.

Светосила - это количество света, которое пропускает объектив при максимально открытой диафрагме. В качестве характеристики светосилы объектива используют диафрагменное число (отношение фокусного расстояния к диаметру диафрагмы). Стандартные значения (1,0; 1,4; 2,0; 2,8; 4,0; 5,6; 8,0 и т.д.) обозначают падение уровня освещенности в 2 раза.

Светосила объектива тем выше, чем меньше диафрагменное число, т.е. тем больше света пропускает объектив. В зависимости от значений диафрагменного числа объективы можно условно разделить на:

  • сверхсветосильные - диафрагменное число меньше 1,4;
  • светосильные - диапазон значений для которых от 1,4 до 2,8;
  • средней светосилы - со значением до 5,6;
  • малосветосильные - диафрагменное число которых больше 5,6.

На объективе обычно указывают максимальное значение относительного отверстия - величину, обратную диафрагменному числу (характеризующее светосилу). Для зум-объективов чаще всего указывается пара значений относительного отверстия - для минимального и максимального фокусных расстояний. В профессиональных объективах светосила может оставаться неизменной на всем диапазоне расстояний, в этом случае будет указано одно значение.

Затвор

Затвор представляет собой механизм, регулирующий время прохождения света к чувствительному элементу в цифровой фотокамере, т.е. выдержку.

Цифровые фотокамеры оснащены электронным эквивалентом затвора, который встроен в матрицу и выполняет работу, аналогичную механическому. В более дорогих фотоаппаратах вмонтированы два затвора, и механический служит для предотвращения попадания на сенсор света после окончания времени выдержки, что позволяет избежать появления артефактов ореола, частично блюминга и смазывания.

В некоторых цифровых фотоаппаратах при нажатии клавиши затвора наполовину происходит срабатывание систем автоматики. Автофокус и система определения экспозиции фиксируют параметры съёмки и ждут полного нажатия.

Матрица

Матрица цифрового фотоаппарата
Внешний вид матрицы

Матрица цифрового фотоаппарата это цифровой заменитель пленки, только в первом случае не происходит смены кадров, и падающий свет преобразуется в электро сигнал. От параметров матрицы в наибольшей степени зависит качество получаемых фотографий.

Матрица это набор светочувствительных элементов(фотодиоды) которые преобразуют свет в электрические импульсы, один такой элемент это одна точка изображения или один пиксель, то самое количество мегапикселей которое используется в характеристиках аппаратов определяется размером матрицы. Но данная характеристика не является важнейшей. Многие путают физический размер матрицы и разрешение в пикселях. Однако, на самом деле, физический размер матрицы это одна из важнейших характеристик, влияющих на качество получаемых фотографий.

Типы матриц

В современных цифровых фотокамерах наибольшее распространение получили матрицы двух типов: ПЗС (прибор с зарядовой связью, по-английски CCD — Charge-Coupled Device) и КМОП (комплиментарный металл-оксид-полупроводник, по-английски CMOS — Complementary-symmetry/Metal-Oxide Semiconductor).

Размеры матриц фотокамер
Размеры матриц фотокамер

CMOS-матрицы относительно дешевы, так как производятся по стандартным полупроводниковым технологиям, однако шумы таких матриц обычно гораздо выше, чем у CCD. Поэтому в настоящее время большинство моделей ЦФК (за исключением ряда профессиональных и полупрофессиональных «зеркалок» Canon, Nikon и Sony, имеющих специальные схемы подавления шумов), оснащаются ПЗС-матрицами. Название ПЗС — прибор с зарядовой связью, отражает способ считывания электрического заряда методом сдвига от одного элемента матрицы к другому, постепенно заполняя буферный регистр. Далее напряжение усиливается и подается на АЦП (аналого-цифровой преобразователь), после чего уже в цифровой форме поступает для последующей обработки в процессор фотокамеры.

Попытаемся разобраться что такое физический размер матрицы.

Это ее геометрический размер – длина и ширина в миллиметрах.

Исторически сложилось так, что маркировка матриц обозначается в "видиконовых" дюймах, которые приблизительно соотносятся с обычными как 3:2. Поэтому для обозначения матриц и сравнения характеристик иногда используется так называемый кроп-фактор (Kf) - отношение диагонали пленочного кадра (24х36мм) к диагонали данной матрицы.

Влияние на качество фотографий оказывает не только общий размер матрицы, но и размер отдельных ее элементов. Количество элементов определяет качество передачи мелких деталей (фактически резкость получаемой фотографии). Более крупные пиксели матрицы получают большее количество информации о цвете, но формируют болеегрубую картинку. При этом мелкие элементы передают большее количество деталей, однако они могут получать недостаточное количество света и давать больший уровень помех (и соответственно шума) в конечной изображении.

Основные типы размеров матриц
  • Матрицы размера 1 / 3.2" – самые маленькие матрицы, соотношение сторон 4:3, физический размер 3.4 * 4.5 мм, используются в недорогих и компактных фотоаппаратах.
  • Матрицы размером 1 / 2.7" , соотношение сторон 4:3, физический размер 4.0 * 5.4 мм, используются в недорогих и компактных фотоаппаратах.
  • Матрицы размера 1 / 2,5", соотношение сторон 4:3, то есть 4,3 * 5,8мм используются в большинстве компактных камер с несменной оптикой.
  • Матрицы размера 1 / 1,8" , соотношение сторон 4:3, геомертический размер 5,3 * 7,2 мм, используются в компактных камерах с несменной оптикой, среднего и выше среднего ценового диапазона (обычно в фотоаппаратах с разрешением от 8 Мпикс и более, но не обязательно).
  • Матрицы размера 2 / 3" , соотношение сторон 4:3, физический размер 6,6 * 8,8 мм иногда используются в дорогих компактных камерах с несменной оптикой.
  • Матрицы размера 4 / 3" , физический размер 18 * 13,5 мм, соотношение сторон 4:3, используются в дорогих камерах.
  • DX, APS-C формат, соотношение сторон 3:2, размер около 24 * 18 мм. Матрицы таких размеров наиболее часто встречаются в цифровых зеркальных фотоаппаратах. Они соответствуют «полукадру» 35 мм кадра. Подавляющее большинство любительских, полупрофессиональных и даже профессиональных камер используют матрицы такого размера в силу того, что они относительно дёшевы в производстве и при этом размер пикселя остаётся довольно большим даже при 10 Мп разрешении.
  • Полнокадровая матрица размера 36 * 24 мм, соотношение сторон 3:2, по размерам соответствующая классическому 35 мм кадру (3:2). На рынке представлено всего несколько моделей фотоаппаратов с матрицей такого размера. Такие матрицы дороги и сложны в производстве.
  • Среднеформатная матрица формата 60 * 45 мм, соотношение сторон 3:2. Матрицы таких размеров «сшиваются» из матриц меньшего размера, что сказывается на их стоимости. Применяются в дорогих камерах.

Храненние фотографий

Скорость записи фотографий зависит от используемого формата и некоторых дополнительных настроек, таких как качество и размер самих фотографий (что влечет за собой обработку и запись различного объема информации). Доступными для записи являются несколько стандартных форматов графических файлов, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки.

Форматы файлов в фотокамерах

В зависимости от модели фотокамеры запись информации в ней может быть выполнена в один из нескольких графических форматов. Рассмотрим наиболее распространенные форматы файлов:

JPEG – самый распространенный формат изображений. При сохранении файлов в формате JPEG, компьютер находит одноцветные области и кодирует их. Дело в том, что зрение человека так устроено, что он не может увидеть, скажем, несколько точек другого оттенка на одноцветном фоне похожего цвета. Именно поэтому, при сохранении в формате JPEG не выделяются отдельные точки изображения и кодируются так же, как основной фон. Существует несколько степеней сжатия JPEG: чем она сильнее, тем менее детализована будет картинка.

TIFF – при выборе камеры многие фотолюбители интересуются, есть ли в их будущем аппарате возможность сохранения снимков в формате TIFF. Этот формат дает возможность практически без потерь хранить изображение: специальный язык разметки файла позволяет сохранять всю возможную информацию о картинке (от размера изображения до количества используемых в нем цветов). Однако за сохранение картинок хорошего качества приходится расплачиваться размерами файлов: фотографии формата TIFF порой занимают в три раза больше места, чем аналогичные в JPG.

RAW – это специальный формат, дающий возможность сохранять картинки в том виде, в котором они поступают с матрицы в процессор: в виде числовых массивов. Каждый такой массив хранит в себе информацию об одной из точек изображения. Соответственно, если ваша 4 МП камера запишет в формате RAW картинку, то на карточке будут храниться 4 миллиона массивов (что, несомненно, потребует немалого объема памяти). Лишь специальный декодер, чаще всего входящий в комплект ПО камеры, позволяет распознать такую «картинку», зато качество ее будет максимальным, по крайней мере. К ошибкам фотографа уж точно не присоединятся ошибки процессора фотокамеры.

Карты памяти

Карта памяти MicroSD

Запись обработанного изображения в фотокамерах производится на карту памяти. Большинство фотоаппаратов оснащены собственной встроенной памятью, но как правило эта память несильно велика, и обойтись без карт памяти скорее всего не удастся.

Для различных моделей цифровых фотокамер используются различные модели карт. Они отличаются размерами, скоростью записи, стоимостью и некоторыми другими характеристиками. Наиболее распространенные следующие модели карт памяти.

CompactFlash (CF), выпускаются двух типов - CF type I и CF type II. Благодаря тому, что скоростной предел интерфейса карт CompactFlash довольно высок, и, что самое привлекательное, легко и просто поддается увеличению, а также тому, что у них фактически нет конкурентов по емкости и по цене, этот стандарт остается самым популярным и перспективным, несмотря на больший по сравнению с другими картами размер (42*36*4 мм.). По мнению специалистов, CompactFlash является сейчас наиболее универсальным типом флэш-карт и может использоваться во многих устройствах. Однако в последнее время существует тенденция к вытеснению данного типа карт новыми, более компактными форматами;

SecureDigital (SD) и mini, micro Secure Digital (mSD, microSD). Основные плюсы формата - миниатюрность (размеры карт microSD составляют 11 х 15 х 1 мм, вес - около 1 грамма), большая емкость, высокая скорость записи/чтения. Карты данного формата имеют криптозащиту от несанкционированного копирования, повышенную защиту информации на карте от случайного стирания или разрушения. В настоящий момент данный тип карт является стандартом для большинства современных мобильных телефонов, коммуникаторов, мп3-плееров, навигаторов, и т.д.

MemoryStick - разработка фирмы Sony. Размер 24*32/1,4 (2,1) мм, довольно высокая защита информации, скорость чтения и записи сопоставимы с SecureDigital (SD), но емкость невысока. Данные карты памяти используются в цифровой фото-, аудио- и видео- технике Sony. Из особенностей стоит отметить фирменную технологию MagicGate для защиты информации от несанкционированного доступа. В 2000 году Sony разработал усовершенствованный тип своих карт памяти - Memory Stick Duo. От обычного MemoryStick, Duo отличается меньшими размерами, весом и энергопотреблением. При использовании MemoryStick Duo в устройствах, предназначенных для обычных MemoryStick, требуется специальный адаптер.

На данный момент, по оценкам аналитиков, наиболее распространенными типами флэш-карт являются CompactFlash и SD.

Комментарии
 Посетитель Автор: Посетитель, дата: 19-10-2010, 23:50
Хорошая статья
 Фотошкола в Дмитрове Автор: Фотошкола в Дмитрове, дата: 27-02-2012, 18:08
89030122596 Фотостудия Невада, сам отучился, там дадут знания и снабдят работой
Добавить комментарий
  • Пожалуйста, придерживайтесь темы статьи.
  • Личная переписка и оскорбления будут удалены.
  • Не используйте комментарии для раскрутки своего сайта. Такой материал будет удаляться.
Имя
Ваш комментарий
Введите код с картинки  
     
 
 
 
 

©Март2010 Copyright
При размещении информации с данного ресурса активная гиперссылка на него обязательна