Jak funguje DSLR fotoaparát? Jak funguje digitální fotoaparát? Výhody kompaktních fotoaparátů

Každý okamžik tohoto života je k nezaplacení, bez ohledu na to, zda je smutný nebo veselý. Protože tohle je život. A právě tyto chvíle si musíte užít. Jediným problémem je, že svůj mozek neznáme natolik, abychom do něj vešli všechny vzpomínky. Ale člověk a věčný stroj pokroku – lenost – vytvořili tak zázračnou věc, jakou je fotoaparát. co to je? V mém chápání jde o jakési zařízení, které umožňuje vybrat a zaznamenat na libovolné médium vybraný snímek, terénní plán, projekci prostoru – jakkoli tomu chcete říkat.

Existují tedy různá média a v závislosti na jejich typu dochází k prvnímu rozdělení v klasifikaci fotoaparátů.
Tak tohle je film A digitální(mohou být i další)

U filmových fotoaparátů je nosičem informace film. Film- jedná se o kus plastu (polyester, nitrát nebo acetát celulózy) a na něj nanesenou fotoemulzi. Foto emulze- Jedná se o chemické složení, které je fotosenzitivní. To znamená, že v závislosti na stupni osvětlení (tedy na velikosti toku elektromagnetické vlny) mění své vlastnosti a vytváří latentní obraz. Poté se převede na explicitní. Fotografická emulze se skládá z halogenidů stříbra v roztoku ochranného koloidu.

V digitálních fotoaparátech je obraz zachycen na snímači. Matice je integrovaný obvod s fotodiodami. Fotodiody převádějí světlo na digitální signál.

Jednou z hlavních součástí fotoaparátu je hledáček. Hledáček vám umožňuje „zamířit“ na váš objekt. Podle typu hledáčku fotoaparátu podmíněně Dělí se na zrcadlové, pseudozrcadlové a point-and-shoot kamery. U fotoaparátů typu point-and-shoot slouží jako hledáček malá obrazovka na zadní straně. Pseudozrcadlové kamery jsou stejné mýdlenky, ale s rozšířeným počtem funkcí, vzhledem připomínající DSLR a otvorem nad obrazovkou - kukátkem pro míření (mimochodem, v kukátku je také obrazovka). Na rozdíl od zrcadlovek nemají skutečná zrcátka a hranoly, ovládání je hlavně elektronické, velikost matice je malá, takže je tam více šumu. Ve srovnání s kamerami typu point-and-shoot mají ale dobrou optiku a umožňují ručně upravovat parametry snímání.

Design zrcadlovky

Takže hlavní prvky digitální zrcadlovky (dále jen DSC) jsou zobrazeny na následujícím obrázku:

Ingredience:

1. Objektiv. To, co zachycuje a přenáší obraz systémem čoček.
2. Samotné zrcadlo. Zde je zobrazen v tzv. poloze. pozorování, tzn. když chytíme předmět.
3. Závěrka. Co matici uzavírá
4. Matice. Fotocitlivý materiál
5. Zrcadlo (ještě jedno). Tady je na pozici fotky
6. Objektiv hledáčku.
7. Pentaprismus.
8. Okulár hledáčku

Tečkovaná čára ukazuje, jak obraz postupuje v pozici sledování. Světlo nejprve prochází systémem čoček objektivu. Jakmile je v těle fotoaparátu, odráží se od zrcátka (2) a prochází matnou čočkou do pentaprismatu (7). Pentaprisma (7) převrátí obraz do přirozené (pro nás) polohy. Nebýt pentaprismatu, tak v okuláru hledáčku bychom viděli obraz vzhůru nohama.
Když zamíříme na objekt a stiskneme tlačítko fotografování, dojde k následujícímu: Zrcátko (2) se sundá, závěrka (3) se vysune (spadne, teleportuje - podtrhněte, co je nutné) po dobu expozice a světlo jde přímo do matrice, která je během doby expozice ozařována světlem a tvoří obraz.

Moderní fotoaparáty dělají vše samy pro pořízení fotografie, uživateli stačí stisknout jedno tlačítko. Ale stále je to zajímavé: jakým kouzlem se obrázek dostane do fotoaparátu? Pokusíme se vysvětlit základní principy digitálních fotoaparátů.

Hlavní části

V zásadě design digitálního fotoaparátu následuje design analogového fotoaparátu. Jejich hlavní rozdíl je ve fotocitlivém prvku, na kterém je obraz tvořen: u analogových fotoaparátů je to film, u digitálních fotoaparátů je to matrice. Světlo přes čočku dopadá na matrici, kde se vytvoří obraz, který se pak zaznamená do paměti. Nyní se podívejme na tyto procesy podrobněji.

Fotoaparát se skládá ze dvou hlavních částí – těla a objektivu. Tělo obsahuje matrici, závěrku (mechanickou nebo elektronickou a někdy i obě najednou), procesor a ovládací prvky. Čočka, odnímatelná nebo pevná, sestává ze skupiny čoček uložených v plastovém nebo kovovém pouzdře.

Odkud obrázek pochází?

Matrice se skládá z mnoha fotosenzitivních buněk – pixelů. Každá buňka, když na ni dopadne světlo, produkuje elektrický signál úměrný intenzitě světelného toku. Vzhledem k tomu, že se používají pouze informace o jasu světla, obraz se ukáže jako černobílý, a aby byl barevný, musíte se uchýlit k různým trikům. Buňky jsou pokryty barevnými filtry - ve většině matric je každý pixel pokryt červeným, modrým nebo zeleným filtrem (pouze jedním!), v souladu se známým barevným schématem RGB (červená-zelená-modrá). Proč právě tyto barvy? Protože tyto barvy jsou primární a všechny ostatní se získávají jejich smícháním a snížením nebo zvýšením jejich sytosti.

Na matici jsou filtry uspořádány do skupin po čtyřech, takže na každé dva zelené připadá jeden modrý a jeden červený. Děje se tak proto, že lidské oko je nejcitlivější na zelenou barvu. Světelné paprsky různých spekter mají různé vlnové délky, takže filtr propouští do buňky pouze paprsky vlastní barvy. Výsledný snímek se skládá pouze z červených, modrých a zelených pixelů – to je forma, ve které jsou zaznamenávány soubory RAW (raw format). Pro záznam souborů JPEG a TIFF procesor fotoaparátu analyzuje hodnoty barev sousedních buněk a vypočítává barvu pixelů. Tento proces zpracování se nazývá barevná interpolace a je nesmírně důležitý pro vytváření vysoce kvalitních fotografií.

Toto uspořádání filtrů na buňkách matice se nazývá Bayerův vzor
Existují dva hlavní typy matic a liší se způsobem, jakým čtou informace ze senzoru. V maticích typu CCD (CCD) jsou informace čteny z buněk postupně, takže doba zpracování souboru může trvat poměrně dlouho. Takové snímače jsou sice „promyšlené“, ale relativně levné a navíc je na snímcích pořízených s jejich pomocí menší hladina šumu.

Matice typu CCD

V maticích typu CMOS (CMOS) jsou informace čteny individuálně z každé buňky. Každý pixel je označen souřadnicemi, což umožňuje použít matici pro měření expozice a autofokus.

matice CMOS

Popsané typy matric jsou jednovrstvé, ale existují i ​​třívrstvé, kde každá buňka současně vnímá tři barvy, rozlišující různě barevné barevné proudy podle vlnové délky.

Třívrstvá matrice

Procesor fotoaparátu již byl zmíněn výše - je zodpovědný za všechny procesy, které vedou k vytvoření snímku. Procesor určí parametry expozice a rozhodne, které parametry je třeba v dané situaci použít. Kvalita fotografií a rychlost fotoaparátu závisí na procesoru a softwaru fotoaparátu.

smart-microcam.ru má trochu jiný princip fungování, ale nebudeme se odchýlit od našeho článku.

S cvaknutím spouště

Závěrka měří dobu, po kterou je světlo vystaveno senzoru (rychlost závěrky). Ve velké většině případů se tento čas měří ve zlomcích sekund - jak se říká, a nebudete mít čas mrknout. U digitálních zrcadlovek, stejně jako u filmových fotoaparátů, se závěrka skládá ze dvou neprůhledných clon, které zakrývají snímač. Kvůli těmto závěsům v digitálních zrcadlovkách není možné zobrazit displej - koneckonců matice je zavřená a nemůže přenášet obraz na displej.

U kompaktních fotoaparátů není matrice zakryta závěrkou, a proto si můžete rám skládat podle displeje

Při stisku spouště se pružiny nebo elektromagnety pohánějí závěsy, uvolňuje se světlo a na snímači se vytváří obraz – tak funguje mechanická závěrka. Digitální fotoaparáty ale mají i elektronické závěrky – používají se v kompaktních fotoaparátech. Elektronické závěrky, na rozdíl od mechanické, se nelze dotknout rukama, je obecně virtuální. Matice kompaktních fotoaparátů je vždy otevřená (proto můžete komponovat záběr při pohledu na displej a ne přes hledáček), ale po stisknutí spouště se snímek exponuje na určenou dobu expozice a poté zaznamenané v paměti. Vzhledem k tomu, že elektronické závěrky nemají závěsy, mohou být jejich rychlosti závěrky ultrakrátké.

Soustřeďme se

Jak již bylo zmíněno výše, pro automatické ostření se často používá samotná matrice. Obecně existují dva typy autofokusu – aktivní a pasivní.

Pro aktivní automatické ostření vyžaduje fotoaparát infračervený nebo ultrazvukový vysílač a přijímač. Ultrazvukový systém měří vzdálenost k objektu pomocí echolokační metody odraženého signálu. Pasivní ostření se provádí metodou odhadu kontrastu. Některé profesionální fotoaparáty kombinují oba typy ostření.

K ostření lze v zásadě využít celou plochu snímače, což umožňuje výrobcům umístit na něj desítky ostřících zón a také použít „plovoucí“ ostřící bod, který si uživatel může umístit kam chce.

Proti zkreslení

Je to čočka, která tvoří obraz na matrici. Čočka se skládá z několika čoček - tří nebo více. Jedna čočka nedokáže vytvořit dokonalý obraz – na okrajích bude zkreslený (říká se tomu aberace). Zhruba řečeno, světelný paprsek by měl jít přímo k senzoru, aniž by se cestou rozptyloval. Do jisté míry to usnadňuje membrána - kulatá deska s otvorem uprostřed, sestávající z několika lopatek. Clonu však nemůžete příliš zavřít - kvůli tomu se snižuje množství světla vstupujícího do snímače (což se používá při určování požadované expozice). Pokud sestavíte několik objektivů v sérii s různými charakteristikami, zkreslení, které vytvářejí dohromady, budou mnohem menší než aberace každého z nich samostatně. Čím více čoček, tím menší aberace a tím méně světla dopadá na snímač. Sklo, jakkoli se nám může zdát průhledné, totiž nepropustí všechno světlo – některá část se rozptyluje, část odráží. Aby čočky propouštěly co nejvíce světla, jsou potaženy speciální antireflexní vrstvou. Když se podíváte na čočku fotoaparátu, uvidíte, že se povrch čočky třpytí duhou - jedná se o antireflexní vrstvu.

Čočky jsou umístěny uvnitř čočky přibližně takto

Jednou z charakteristik objektivu je clona, ​​hodnota maximální otevřené clony. Na objektivu je to uvedeno např. takto: 28/2, kde 28 je ohnisková vzdálenost a 2 je clonový poměr. U objektivu se zoomem vypadá označení takto: 14-45/3,5-5,8. Pro zoomy jsou uvedeny dvě hodnoty clony, protože při širokoúhlém a teleobjektivu má různé minimální hodnoty clony. To znamená, že při různých ohniskových vzdálenostech se bude poměr clony lišit.

Ohnisková vzdálenost, která je uvedena na všech čočkách, je vzdálenost od přední čočky k přijímači světla - v tomto případě matici. Ohnisková vzdálenost určuje zorný úhel objektivu a jeho, abych tak řekl, dosah, tedy jak daleko „vidí“. Širokoúhlé objektivy posouvají obraz dále od našeho běžného vidění, zatímco teleobjektivy jej přibližují a mají malý pozorovací úhel.

Pozorovací úhel objektivu závisí nejen na jeho ohniskové vzdálenosti, ale také na úhlopříčce světelného přijímače. U 35mm filmových fotoaparátů je objektiv s ohniskovou vzdáleností 50 mm považován za normální (tedy přibližně odpovídající zornému úhlu lidského oka). Objektivy s kratší ohniskovou vzdáleností jsou širokoúhlé a objektivy s delší ohniskovou vzdáleností jsou teleobjektivy.

Levá část spodního nápisu na objektivu je ohnisková vzdálenost zoomu, pravá část clonový poměr

Zde je problém, kvůli kterému se u digitálního objektivu často uvádí ekvivalent pro 35 mm. Úhlopříčka matice je menší než úhlopříčka rámu 35 mm, a proto je nutné čísla „převést“ na známější ekvivalent. Kvůli stejnému nárůstu ohniskové vzdálenosti se širokoúhlé fotografování stává téměř nemožným u zrcadlovek s „filmovými“ objektivy. Objektiv s ohniskovou vzdáleností 18 mm na kinofilmové kameře je superširokoúhlý objektiv, ale na digitálním fotoaparátu bude jeho ekvivalentní ohnisková vzdálenost kolem 30 mm nebo ještě delší. Co se týče teleobjektivů, zvětšení jejich „dosahu“ fotografům jedině prospěje, protože běžný objektiv s ohniskovou vzdáleností řekněme 400 mm je dost drahý.

Hledáček

Ve filmových fotoaparátech můžete komponovat snímek pouze pomocí hledáčku. Digitální vám umožní na to úplně zapomenout, protože u většiny modelů je pro to pohodlnější použít displej. Některé velmi kompaktní fotoaparáty nemají hledáček vůbec, jednoduše proto, že pro něj není místo.

Nejdůležitější na hledáčku je to, co přes něj vidíte. Například zrcadlovkám se tak říká právě kvůli konstrukčním vlastnostem hledáčku. Obraz přes objektiv je přenášen přes soustavu zrcadel do hledáčku a fotograf tak vidí skutečnou plochu záběru. Během fotografování se při otevření závěrky zvedne zrcátko, které ji blokuje, a propustí světlo k citlivému snímači. Takové konstrukce samozřejmě dokonale zvládají své úkoly, ale zabírají poměrně hodně místa, a proto jsou v kompaktních fotoaparátech zcela nepoužitelné.

Takto se obraz přes zrcadlový systém dostává do hledáčku zrcadlovky

Kompaktní fotoaparáty používají optické hledáčky s reálným viděním. Toto je, zhruba řečeno, průchozí otvor v těle fotoaparátu. Takový hledáček nezabere mnoho místa, ale jeho přehled neodpovídá tomu, co „vidí“ objektiv.

Existují také pseudozrcadlové fotoaparáty s elektronickými hledáčky. Takové hledáčky mají malý displej, na který se obraz přenáší přímo z matrice – stejně jako na externí displej.

Blikat

Je známo, že blesk, pulzní zdroj světla, se používá pro osvětlení tam, kde hlavní osvětlení nestačí. Vestavěné blesky obvykle nejsou příliš výkonné, ale mají dostatek záblesku na osvětlení popředí. Na poloprofesionálních a profesionálních fotoaparátech nechybí ani kontakt pro připojení mnohem výkonnějšího externího blesku. Tento kontakt se nazývá „hot shoe“.

Pokud někdo článek nečetl, důrazně doporučuji si jej přečíst, protože téma dnešního článku bude mít něco společného s tím předchozím. Pro všechny ostatní shrnutí ještě jednou zopakuji. Existují tři typy fotoaparátů: kompaktní, bezzrcadlovky a DSLR. Kompaktní jsou nejjednodušší a zrcadlové jsou nejpokročilejší. Praktickým závěrem článku bylo, že pro více či méně vážné fotografování byste se měli rozhodnout pro bezzrcadlovky a DSLR fotoaparáty.

Dnes budeme hovořit o zařízení fotoaparátu. Jako v každém podnikání musíte pochopit princip fungování vašeho nástroje pro sebevědomé řízení. Není nutné znát důkladně zařízení, ale je třeba pochopit hlavní součásti a princip fungování. To vám umožní dívat se na kameru z jiné perspektivy – ne jako na černou skříňku se vstupním signálem v podobě světla a výstupem v podobě hotového obrazu, ale jako na zařízení, ve kterém pochopíte a pochopíte, kde dále se rozsvítí světlo a jak je dosaženo konečného výsledku. Nebudeme se dotýkat kompaktních fotoaparátů, ale budeme mluvit o DSLR a bezzrcadlovkách.

Design zrcadlovky

Globálně se fotoaparát skládá ze dvou částí: fotoaparátu (také nazývaného tělo) a objektivu. Korpus vypadá takto:

Korpus - pohled zepředu

Korpus - pohled shora

A takto vypadá fotoaparát kompletní s objektivem:

Nyní se podívejme na schematický obrázek fotoaparátu. Diagram ukáže strukturu kamery „v řezu“ ze stejného úhlu jako na posledním obrázku. Čísla na diagramu označují hlavní komponenty, které budeme uvažovat.

Po úpravě všech nastavení, orámování a zaostření fotograf stiskne spoušť. Zároveň se zrcadlo zvedá a proud světla dopadá na hlavní prvek kamery – matrici.

Jak vidíte, zrcadlo se zvedne a otevře se závěrka 1. Závěrka v DSLR je mechanická a určuje dobu, během které světlo vstoupí do matrice 2. Tato doba se nazývá rychlost závěrky. Nazývá se také doba expozice matrice. Klíčové vlastnosti závěrky: zpoždění závěrky a rychlost závěrky. Prodleva závěrky určuje, jak rychle se po stisknutí spouště otevřou lamely závěrky – čím menší je zpoždění, tím je pravděpodobnější, že auto, které se kolem vás řítí a které se snažíte vyfotografovat, bude zaostřené, nebude rozmazané a zarámované. způsobem, jakým jste to dělali při použití hledáčku. U DSLR a bezzrcadlovek je zpoždění závěrky malé a měří se v ms (milisekundách). Rychlost závěrky určuje minimální dobu, po kterou bude závěrka otevřena – tzn. minimální rychlost závěrky. U levných a středních fotoaparátů je minimální rychlost závěrky 1/4000 s, u drahých (většinou full-frame) – 1/8000 s. Když je zrcátko zvednuté, světlo neproniká ani do ostřícího systému, ani do pentaprismatu přes ostřící matnici, ale přímo na snímač přes otevřenou závěrku. Když fotíte DSLR a celou dobu se díváte do hledáčku, po zmáčknutí spouště dočasně uvidíte černou skvrnu, nikoli obrázek. Tento čas je určen rychlostí závěrky. Pokud nastavíte rychlost závěrky např. na 5 sekund, tak po stisknutí spouště uvidíte na 5 sekund černou skvrnu. Po expozici matrice se zrcátko vrátí do původní polohy a světlo opět vstoupí do hledáčku. TO JE DŮLEŽITÉ! Jak vidíte, existují dva hlavní prvky, které regulují tok světla vstupujícího do senzoru. Jedná se o clonu 2 (viz předchozí diagram), která určuje množství procházejícího světla, a závěrku, která reguluje rychlost závěrky – dobu, za kterou světlo dopadne na matrici. Tyto pojmy jsou jádrem fotografie. Jejich variace dosahují různých účinků a je důležité pochopit jejich fyzikální význam.

Camera matrix 2 je mikroobvod s fotocitlivými prvky (fotodiody), které reagují na světlo. Před matricí se nachází světelný filtr, který je zodpovědný za získání barevného obrazu. Dvě důležité vlastnosti matice jsou její velikost a odstup signálu od šumu. Čím vyšší jsou oba, tím lépe. Více si o fotomatrice povíme v samostatném článku, protože... toto je velmi široké téma.

Z matice jde snímek do ADC (analogově-digitální převodník), odtud do procesoru, zpracován (nebo nezpracován při fotografování do RAW) a uložen na paměťovou kartu.

Dalším důležitým detailem DSLR je opakovač clony. Faktem je, že ostření se provádí při plně otevřené cloně (v rámci možností je dáno konstrukcí objektivu). Nastavením uzavřené clony v nastavení fotograf nevidí změny v hledáčku. Zejména hloubka ostrosti zůstává konstantní. Abyste viděli, jaký bude výstupní rámeček, můžete stisknout tlačítko, clona se přiblíží nastavené hodnotě a změny uvidíte před stisknutím spouště. Opakovač clony je instalován na většině DSLR, ale málokdo jej používá: začátečníci o něm často nevědí nebo nechápou jeho účel, zatímco zkušení fotografové přibližně vědí, jaká bude hloubka ostrosti za určitých podmínek a je snazší pořídit zkušební snímek a v případě potřeby změnit nastavení .

Design bezzrcadlového fotoaparátu

Okamžitě se podíváme na schéma a podrobně diskutujeme.

Bezzrcadlovky jsou mnohem jednodušší než DSLR a jsou v podstatě jejich zjednodušenou verzí. Nemají zrcadlo a složitý systém fázového ostření a mají také jiný typ hledáčku.

Světelný tok vstupuje čočkou na matrici 1. Světlo přirozeně prochází přes clonu v čočce. Na schématu to není naznačeno, ale myslím, že analogicky s DSLR uhodnete, kde se nachází, protože objektivy DSLR a bezzrcadlovek jsou designově prakticky stejné (snad kromě velikosti, bajonetu a počtu objektivů) . Navíc většinu objektivů z DSLR lze nainstalovat na bezzrcadlovky pomocí adaptérů. Bezzrcadlovky nemají závěrku (přesněji je elektronická), takže rychlost závěrky se upravuje podle doby, po kterou je matrice zapnutá (přijímá fotony). Velikost matice odpovídá formátu Micro 4/3 nebo APS-C. Druhá je používána častěji a plně odpovídá maticím zabudovaným v DSLR od rozpočtu až po pokročilý amatérský segment. Nyní se začaly objevovat full-frame bezzrcadlovky. Myslím, že v budoucnu bude počet FF (Full Frame) bezzrcadlovek přibývat.

V diagramu číslo 2 označuje procesor, který přijímá informace přijaté maticí.

Pod číslem 3 je obrazovka, na které se obraz zobrazuje v reálném čase (režim Live View). Na rozdíl od DSLR to u bezzrcadlovek není obtížné, protože světelný tok není blokován zrcadlem, ale volně proudí na matrici.

Obecně vše vypadá skvěle - byly odstraněny složité konstrukční mechanické prvky (zrcadlo, zaostřovací senzory, matnice, pentaprisma, závěrka). To značně usnadnilo a zlevnilo výrobu, snížilo rozměry a hmotnost zařízení, ale také způsobilo spoustu dalších problémů. Doufám, že si je pamatujete z části o bezzrcadlovkách v článku o. Pokud ne, nyní je probereme a současně prozkoumáme, jaké technické vlastnosti jsou za tyto nedostatky zodpovědné.

Prvním velkým problémem je hledáček. Protože světlo dopadá přímo na matrici a nikde se neodráží, nemůžeme obraz přímo vidět. Vidíme pouze to, co se dostane na matici, pak je v procesoru nepochopitelně převedeno a zobrazeno na nesrozumitelné obrazovce. Tito. V systému je mnoho chyb. Každý prvek má navíc svá zpoždění a nevidíme obraz hned, což je nepříjemné při natáčení dynamických scén (vzhledem k neustále se zlepšujícím vlastnostem procesorů, obrazovek hledáčku a matric to není tak kritické, ale přesto se to stává ). Obraz se zobrazuje na elektronickém hledáčku, který má vysoké rozlišení, které se však stále nedá srovnat s rozlišením oka. Elektronické hledáčky mají tendenci oslepnout v jasném světle kvůli omezenému jasu a kontrastu. Je ale více než pravděpodobné, že v budoucnu bude tento problém překonán a čistý obraz prošlý řadou zrcadel upadne v zapomnění stejně jako „správná filmová fotografie“.

Druhý problém vznikl kvůli chybějícím senzorům automatického ostření s fázovou detekcí. Místo toho se používá kontrastní metoda, která podle obrysu určuje, co má být zaostřeno a co ne. V tomto případě se čočky objektivu posunou o určitou vzdálenost, určí se kontrast scény, čočky se znovu pohnou a znovu se určí kontrast. A tak dále, dokud není dosaženo maximálního kontrastu a fotoaparát zaostří. To zabere příliš mnoho času a je méně přesné než fázový systém. Kontrastní autofokus je ale zároveň softwarová funkce a nezabírá další místo. V dnešní době se již naučili integrovat fázové snímače do bezzrcadlových matic a vytvářet hybridní autofokus. Rychlostí je srovnatelný se systémem automatického ostření DSLR, ale zatím se instaluje jen do vybraných drahých modelů. Myslím, že i tento problém bude v budoucnu vyřešen.

Třetím problémem je nízká autonomie kvůli skutečnosti, že je nacpaná elektronikou, která neustále pracuje. Pokud fotograf pracuje s fotoaparátem, pak po celou tu dobu světlo vstupuje do matrice, je neustále zpracováváno procesorem a zobrazováno na obrazovce nebo elektronickém hledáčku s vysokou obnovovací frekvencí - fotograf musí vidět, co se děje v reálném čase, a ne v záznamu. Mimochodem, ten druhý (mluvím o hledáčku) také spotřebovává energii, a ne málo, protože jeho rozlišení je vysoké a jas a kontrast by měly být na stejné úrovni. Podotýkám, že s rostoucí hustotou pixelů, tzn. když se jejich velikost zmenší při stejné spotřebě energie, jas a kontrast se nevyhnutelně sníží. Napájení vysoce kvalitních obrazovek s vysokým rozlišením proto vyžaduje hodně energie. Ve srovnání s DSLR je počet snímků, které lze pořídit na jedno nabití baterie, několikanásobně nižší. Tento problém je zatím kritický, protože nebude možné výrazně snížit spotřebu energie a nemůžeme počítat s průlomem v bateriích. Minimálně tento problém na trhu notebooků, tabletů a chytrých telefonů existuje již delší dobu a jeho řešení není úspěšné.

Čtvrtý problém přináší výhody i nevýhody. Bavíme se o ergonomii fotoaparátu. V důsledku odstranění „zbytečných prvků“ zrcadlového původu se rozměry zmenšily. Ale snaží se umístit bezzrcadlovky jako náhradu za DSLR a velikost matric to potvrzuje. V souladu s tím se používají čočky ne nejmenší velikosti. Malá bezzrcadlovka, podobná digitálnímu kompaktu, při použití teleobjektivu (objektiv s dlouhou ohniskovou vzdáleností, který přibližuje předměty velmi blízko) jednoduše zmizí z dohledu. Také mnoho ovládacích prvků je skryto v menu. U DSLR jsou umístěny na těle ve formě tlačítek. A je prostě příjemnější pracovat se zařízením, které dobře padne do ruky, nevyklouzává a ve kterém můžete bez přemýšlení rychle měnit nastavení dotykem. Ale velikost fotoaparátu je dvousečná zbraň. Jednak má velký rozměr výše popsané výhody a jednak se malý foťák vejde do každé kapsy, můžete si ho brát častěji a lidé mu věnují menší pozornost.

Pokud jde o pátý problém, souvisí s optikou. V současné době existuje mnoho držáků (typů držáků objektivů pro fotoaparáty). Vyrábí se pro ně řádově méně objektivů než pro bajonety hlavních systémů DSLR. Problém je vyřešen instalací adaptérů, se kterými na bezzrcadlovkách využijete naprostou většinu objektivů DSLR. Omlouvám se za slovní hříčku)

Kompaktní design fotoaparátu

Pokud jde o kompakty, mají spoustu omezení, z nichž hlavním je malá velikost matrice. To vám neumožňuje získat snímek s nízkým šumem, vysokým dynamickým rozsahem, kvalitním rozostřením pozadí a přináší spoustu dalších omezení. Další na řadě je systém automatického ostření. Pokud DSLR a bezzrcadlovky používají fázové a kontrastní typy autofokusu, které patří k pasivnímu typu ostření, jelikož nic nevyzařují, pak kompakty používají aktivní autofokus. Kamera vysílá puls infračerveného světla, které se odráží od objektu a zpět do kamery. Doba cesty tohoto impulsu určuje vzdálenost k objektu. Tento systém je velmi pomalý a nefunguje na velké vzdálenosti.

Kompakty používají nevyměnitelnou nekvalitní optiku. Široká nabídka příslušenství pro ně není dostupná, stejně jako pro jejich starší bratry. Pozorování probíhá v režimu živého náhledu na displeji nebo v hledáčku. Ten je obyčejné sklo, nepříliš kvalitní a není napojený na optický systém fotoaparátu, což má za následek nesprávné orámování. To je patrné zejména při fotografování blízkých objektů. Provozní doba kompaktů na jedno nabití je krátká, tělo je malé a jeho ergonomie je mnohem horší než u bezzrcadlovek. Počet dostupných nastavení je omezený a jsou skryta hluboko v menu.

Pokud se budeme bavit o designu kompaktů, tak ten je jednoduchý a jde o zjednodušenou bezzrcadlovku. Má menší a horší matrici, jiný typ autofokusu, nemá normální hledáček, nemá možnost výměny objektivů, malou výdrž baterie a nedomyšlenou ergonomii.

Závěr

Krátce jsme se podívali na design různých typů fotoaparátů. Myslím, že nyní máte obecnou představu o vnitřní struktuře kamer. Toto téma je velmi široké, ale pro pochopení a ovládání procesů, které se vyskytují při fotografování s určitými fotoaparáty v různých nastaveních a s různou optikou, si myslím, že výše uvedené informace budou stačit. V budoucnu budeme stále mluvit o některých nejdůležitějších prvcích: matrici, systémech automatického ostření a čočkách. Zatím to necháme být.

© web 2014

Abyste měli úplnou kontrolu nad procesem získávání digitálního obrazu, musíte alespoň obecně rozumět struktuře a principu fungování digitálního fotoaparátu.

Jediným zásadním rozdílem mezi digitálním fotoaparátem a filmovým fotoaparátem je povaha fotocitlivého materiálu, který je v nich použit. Pokud je to ve filmovém fotoaparátu film, pak v digitálním fotoaparátu je to světlocitlivá matrice. A stejně jako tradiční fotografický proces je neoddělitelný od vlastností filmu, digitální fotografický proces do značné míry závisí na tom, jak matrice převádí světlo na něj zaostřené objektivem na digitální kód.

Princip činnosti fotomatice

Světlocitlivá matrice neboli fotosenzor je integrovaný obvod (jinými slovy křemíkový plátek) skládající se z nejmenších světlocitlivých prvků – fotodiod.

Existují dva hlavní typy snímačů: CCD (Charge-Coupled Device, také známé jako CCD - Charge-Coupled Device) a CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, známé také jako CMOS - Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). Oba typy matic převádějí energii fotonů na elektrický signál, který pak podléhá digitalizaci, pokud však v případě CCD matice signál generovaný fotodiodami vstupuje do procesoru kamery v analogové podobě a teprve poté je centrálně digitalizován, pak v matice CMOS každá fotodioda je vybavena samostatným analogovým digitálním převodníkem (ADC) a data vstupují do procesoru v diskrétní formě. Obecně platí, že rozdíly mezi matricemi CMOS a CCD, i když jsou pro inženýra zásadní, jsou pro fotografa naprosto nepodstatné. Pro výrobce fotografického vybavení je také důležité, aby matrice CMOS, které jsou složitější a nákladnější na vývoj než matrice CCD, byly v hromadné výrobě ziskovější než matrice CCD. Budoucnost tedy s největší pravděpodobností patří technologii CMOS z čistě ekonomických důvodů.

Fotodiody, které tvoří jakoukoli matrici, mají schopnost přeměnit energii světelného toku na elektrický náboj. Čím více fotonů fotodioda zachytí, tím více elektronů vznikne na výstupu. Je zřejmé, že čím větší je celková plocha všech fotodiod, tím více světla mohou vnímat a tím vyšší je fotocitlivost matrice.

Fotodiody bohužel nelze umístit blízko sebe, protože pak by na matrici nebylo místo pro elektroniku doprovázející fotodiody (což je důležité zejména u matic CMOS). Světlocitlivý povrch senzoru tvoří v průměru 25-50 % jeho celkové plochy. Aby se snížila ztráta světla, je každá fotodioda pokryta mikročočkou, která má větší plochu a skutečně přichází do kontaktu s mikročočkami sousedních fotodiod. Mikročočky shromažďují světlo dopadající na ně a směrují ho do fotodiod, čímž zvyšují světelnou citlivost snímače.

Po dokončení expozice je elektrický náboj generovaný každou fotodiodou přečten, zesílen a převeden na binární kód dané bitové hloubky pomocí analogově-digitálního převodníku, který je poté odeslán do procesoru fotoaparátu k dalšímu zpracování. Každá fotodioda matice odpovídá (i když ne vždy) jednomu pixelu budoucího obrazu.

Děkuji za pozornost!

Vasilij A.

Dodatek

Pokud vám článek přišel užitečný a poučný, můžete projekt laskavě podpořit tím, že přispějete na jeho rozvoj. Pokud se vám článek nelíbil, ale máte nápady, jak jej vylepšit, vaše kritika bude přijata s nemenší vděčností.

Pamatujte, že tento článek podléhá autorským právům. Přetisk a citace jsou přípustné za předpokladu, že existuje platný odkaz na zdroj a použitý text nesmí být žádným způsobem zkreslený nebo upravený.

Fotoaparát … Slovník pravopisu-příručka

Fotik, miska na mýdlo, fotopuška, fotoaparát, konev, veraskop Slovník ruských synonym. Fotoaparáty; kamera (hovorový) Slovník synonym ruského jazyka. Praktický průvodce. M.: Ruský jazyk. Z. E. Alexandrova. 2011… Slovník synonym

FOTOAPARÁT- optický přístroj pro fotografování. Navzdory široké škále designů fotoaparátů je jejich základní design stejný. Kamera je světlotěsná kamera, v jejíž přední stěně je čočka,... ... Stručná encyklopedie úklidu

Fotoaparát- CAMERA, aparát, kamera, hovorový. Fotoaparát... Slovník-tezaurus synonym ruské řeči

Stejně jako u fotoaparátu... Velký encyklopedický slovník

Fotoaparát- Zařízení pro získání reálného obrazu předmětu na fotografickém materiálu při fotografování. Poznámka Časová posloupnost jednotlivých snímků při promítání nevyvolává dojem přirozeného pohybu. [GOST 25205... ... Technická příručka překladatele

Fotoaparát- fotografické přístroje... Slovník zkratek a zkratek

A; m. Fotografický přístroj. Vezměte f. Dopisovatelé s kamerami. Klikněte na fotoaparát (hovorově; fotografujte). * * * Fotoaparát je to samé jako fotografické zařízení. * * * CAMERA CAMERA, stejně jako... ... encyklopedický slovník

Fotoaparát- PHOTO CAMERA, a, m Zařízení určené pro primární záznam viditelného obrazu předmětu na fotocitlivé materiály. Fotoaparát Polaroid, který vám umožní pořídit hotové snímky za 60 sekund, byl vynalezen v roce 1948... Výkladový slovník ruských podstatných jmen

Fotoaparát- fotoaparatas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Fotoaparát; fotografický fotoaparát vok. fotoaparát, m; fotografická kamera, f; Photoischer Apparat, m rus. fotoaparát, m pranc. appareil photographique, m … Fizikos terminų žodynas

knihy

• Kamera, Alexander Levin, Elizaveta vychovávala svého syna Lenyu sama. Otec dítěte Arkadij ji opustil téměř okamžitě po narození syna s tím, že potkal někoho jiného. Po čase se Arkady a jeho nová rodina odstěhovali z města,... Kategorie: