Как работает камера что важно знать и зачем

Оптические видоискатели, как правило, являются наиболее распространенными. Эти устройства представляют собой систему линз, расположенную непосредственно рядом с объективом. Главным преимуществом данной системы является полное отсутствие потребления энергии, что делает их особенно удобными в использовании. Однако, стоит отметить, что существует и недостаток — это возможность некоторого искажения изображения, которое попадает в кадр и может повлиять на итоговый результат съемки.

Как устроен и работает зеркальный фотоаппарат

Фотоаппарат был создан в 1861 году с целью запечатления и хранения неподвижных изображений. В самом начале изображения фиксировались на специальных стеклянных пластинах, и лишь позднее начал использоваться фотопленка. С 70-х годов 20 века наблюдается бурное развитие цифровых технологий, что в свою очередь привело к постепенному уходу классических (пленочных) фотоаппаратов на второй план. В современном мире пленочные модели почти полностью вытеснены цифровыми фотокамерами, которые предоставляют возможность получать снимки высокого качества. В настоящее время наибольшую популярность приобрели зеркальные, беззеркальные и компактные модели. Для людей, серьезно занимающихся фотографией, предпочтительными являются именно первые два типа устройств. Важно отметить, что для успешной работы с фотоаппаратом нужно понимать как его устройство, так и основные принципы функционирования.

• После нажатия кнопки происходит открытие затвора, и свет, отраженный от объекта, начинает проходить через объектив внутрь фотокамеры;
• В результате данного процесса формируется изображение на светочувствительном элементе, таким как матрица или пленка — это и есть момент фотографирования;
• Затем затвор закрывается, после чего фотоаппарат вновь готов к повторным съемкам.

Весь описанный процесс фотосъемки проходит всего за доли секунды. Однако стоит понимать, что у разных моделей фототехники из-за их конструктивных особенностей процесс может несколько отличаться.

В отличие от пленочных фотоаппаратов, цифровые применяют фотоэлектрический способ сохранения изображений, вместо фотохимического. Суть данного метода заключается в том, что световой поток преобразуется в электрический сигнал, который затем записывается на носитель информации, таким как цифровое запоминающее устройство.

Запечатленное изображение становится доступным к просмотру на жидкокристаллическом дисплее сразу же после съемки, что позволяет удобно оценивать полученные результаты. Снимки могут быть сохранены на компьютере или ноутбуке для дальнейшего просмотра, хранения, редактирования, передачи через интернет или же печати на фотобумаге при помощи принтера.

Основные элементы цифрового фотоаппарата

Зеркальный цифровой фотоаппарат относится к наиболее продвинутым как по конструкции, так и по функциональным возможностям, среди различных видов фототехники. На примере зеркальных фотоаппаратов удобно рассматривать устройство фотоаппаратов в целом, так как в их конструкции имеются элементы, характерные и для других типов фототехники.

К основным компонентам зеркального цифрового фотоаппарата относятся:

• объектив;
• матрица;
• диафрагма;
• затвор;
• пентапризма;
• видоискатель;
• поворотные и вспомогательные зеркала;
• светонепроницаемый корпус.

Детальная схема строения фотоаппарата представлена ниже. С помощью нее видно, что вышеперечисленные основные части непосредственно участвуют в процессе получения изображения.

Для полной функциональности фотоаппарата необходимы дополнительные детали, такие как фотовспышка, карта памяти, аккумуляторы, ЖК-дисплей и различные датчики. Однако эти элементы конструктивно не связаны с основным принципом работы фототехники.

Устройство

Основная конструкция фотокамеры

Зеркальные цифровые модели, доступные современным покупателям, считаются особым подвидом фототехники. Они славятся усовершенствованной конструкцией, благодаря которой обладают расширенными функциональными возможностями. На базе стандартной модели можно продемонстрировать, как устроен фотоаппарат.

• Объектив. Это элемент, который обычно можно отсоединить от основной конструкции фотоаппарата.
• Матрица. Она представляет собой сердце фототехники, влияет на разрешение снимка и является аналогом пленки в цифровых устройствах. Также матрицы используются в других устройствах ввода и вывода.
• Диафрагма. Это механизм, предназначенный для контроля количества света, попадающего на матрицу.
• Отражающая призма. Этот элемент применяется в ряде современных моделей и размещается в рукоятке.
• Видоискатель. Конструкция в виде компактного окна, расположенного на верхней части фотокамеры, необходима для удобного кадрирования изображения.
• Поворотные и вспомогательные зеркала. Система зеркальных поверхностей, участующих в получении изображения.
• Затвор. Это компонент, который открывается во время съемки.
• Корпус. Данный элемент выполнен из прочного, износостойкого и обязательно светонепроницаемого материала.

Мы рассмотрели основные составные части, но стоит отметить, что без дополнительных деталей работа оборудования будет значительно ограничена, или вовсе невозможной.

• Вспышка. Дополнительный источник света.
• Аккумулятор. Основной источник питания.
• ЖК-монитор. Экран, служащий для кадрирования изображения и настройки фотоаппарата.
• Набор датчиков. Элементы для различных функций и автоматизации.
• Карта памяти. Устройство, предназначенное для хранения данных (снимков и видео).

Чтобы лучше понять конструкцию цифровой фотокамеры, ознакомьтесь со следующей схемой. На ней представлены все составные части аппарата, а также продемонстрирован путь световых лучей в оптической системе.

Принцип работы

Многих новичков, только начинающих изучать фототехнику, интересуют подробности функционирования фотоаппарата. К сожалению, многие пользователи не имеют четкого представления о том, как именно работает его устройство.

Давайте разберемся, что происходит в момент, когда вы делаете снимок.

1. При выборе автоматического режима или автофокусировки фотоаппарат сам настраивает четкость изображения.
2. Затем происходит стабилизация картинки, здесь активируется оптический стабилизатор.
3. Важно помнить, что в вышеупомянутом режиме устройство самостоятельно подбирает экспозицию, баланс белого, светочувствительность, параметры диафрагмы и время выдержки.
4. Далее зеркальце поднимается, и затвор открывается.
5. Световые лучи проходили через объектив и линзовую систему, в результате на светочувствительной матрице формируется фотография.
6. Процессор обрабатывает полученные данные и переводит их в цифровой код для сохранения в формате файла.
7. После этого затвор закрывается, а зеркало возвращается в исходное положение.

Корпус камеры

Как было упомянуто ранее, корпус играет важную роль в удобстве съемки. В первую очередь, это относится к размеру. Не всем удобно брать с собой громоздкий аппарат, чтобы не упустить важный момент. С другой стороны, компактность также может быть не всегда удобной, особенно для людей с меньшими руками. Наилучший подход — самостоятельно держать камеру в руках и тестировать ее. Такой тест-драйв позволяет лучше понять ее функционал и удобство.

Размер камеры влияет и на расположение кнопок, а также на удобство управления. Маленькие компактные камеры, как правило, используют простое расположение клавиш, так как у них меньше контроллеров. На более больших зеркальных аппаратах элементы управления располагаются так, чтобы пользователь мог легко до них дотянуться, минимизируя лишние движения. Однако и здесь необходимо пробовать. Например, если вы выбираете ручные настройки, вам следует исследовать, что делает каждая из них. Если у вас есть опыт работы с фотоаппаратами, используйте настройки, которые чаще всего вам нужны. В противном случае, экспериментируйте, чтобы определить наиболее удобный вариант.

Не менее важным элементом является основная кнопка, расположение которой также варьируется у разных моделей. Она может находиться на верхней части корпуса или на передней панели.

Объектив

Выбор объектива крайне важен, поскольку для каждой ситуации подойдет свой вариант. Первое и основное отличие заключается между зум-объективами (объективами с переменным фокусным расстоянием) и прайм-объективами (объективами с фиксированным фокусным расстоянием). Зум-объективы позволяют как увеличивать, так и уменьшать изображение. Обычно они более дорогие, крупнее и тяжелее прайм-объективов, но предлагают гораздо больше возможностей. Прайм-объективы, в свою очередь, не имеют функции увеличения, но стоят дешевле и легче. В бюджетном сегменте прайм-объективы часто обеспечивают более высокую четкость изображений, тогда как у дорогих объективов такой разницы можно не наблюдать.

Второй тип классификации объективов — это широкоугольные, стандартные, средневозможные, теле- и ультрателеобъективы. Все эти подтипы определяются в зависимости от фокусного расстояния объектива, которое измеряется в миллиметрах. Оно по сути показывает, насколько возможно увеличение изображения. Чем меньше это значение — тем больше можно уменьшить изображение, а большее значение означает большую степень увеличения. О каждом типе можно рассказать подробнее:

Широкоугольный объектив

Широкоугольным обычно считают любой объектив с фокусным расстоянием до 35 мм. Чем меньшe фокусное расстояние, тем больше объектов помещается в кадр. Наиболее экстремальные модели — фишай, с фокусным расстоянием 8-10 мм. Обычные широкоугольные объективы имеют показатели 14-28 мм. Эти объективы способны захватывать больше предметов и пространства, но они также могут искажать изображение, что создает эффект глубины и некоторую сферичность. В зависимости от условий, это искажение может как улучшать, так и ухудшать итоговый кадр. Некоторые широкоугольные объективы созданы с учетом данной проблемы и имеют специальные коррекционные функции.

Стандартный объектив

Фокусное расстояние стандартного объектива колеблется между 35 и 50 мм. Такого рода объектив максимально приближает изображение к тому, как его видит человеческий глаз, в отличие от других объективов, которые могут искажать или уменьшать восприятие изображения. Именно поэтому стандартные объективы и получили такое название: снимки, сделанные с их помощью, кажутся естественными и привычными для зрителя. Наиболее доступны модели с фокусным расстоянием 50 мм, которые при этом обеспечивают приемлемое качество, сопоставимое с более дорогими зум-объективами. Стандартные объективы являются компромиссом между различными типами стекол, хотя существуют ситуации, когда другие объективы будут более подходящими.

Средний объектив

Средний объектив имеет фокусное расстояние в пределах 60-100 мм и, как правило, не подходит для повседневного использования. Несмотря на это, некоторые фотографы все же предпочитают использование параметров 60 или 85 мм для создания портретных снимков, но чаще всего это фокусное расстояние входит в диапазон зум-объективов, что позволяет применять его по мере необходимости. Существуют стандартные объективы с фокусным расстоянием, варьирующимся между 28 и 70 мм, которые можно использовать в качестве средних.

Телеобъективы

Телеобъективы, или просто «телевики», как их называют профессионалы, приходят на помощь в моменты, когда требуется сильное увеличение. Все объективы с фокусным расстоянием более 100 мм относятся к этому классу, а если фокусное расстояние превышает 400 мм, они классифицируются как ультрателеобъективы. Из-за своих больших размеров телеобъективы часто тяжелые и стоят недешево. Их используют, когда необходимо сфотографировать объект, находящийся на большом расстоянии. При этом такие объективы также имеют недостатки: например, они более подвержены размытию изображения и не так эффективны при низком освещении. Это значит, что более легкие и высококачественные модели с дополнительными функциями, такими как стабилизация изображения, зачастую будут значительно дороже более простых версий.

Как выбрать объектив

На этапе планирования покупки зеркального фотоаппарата важно заранее задуматься об объективе. Дело в том, что одна и та же модель может комплектоваться различными опциями, а может и продаваться без объектива вообще. Всё зависит от выбора производителя и конкретного продавца. Обычно покупка фотоаппарата вместе с объективом обходится немного дешевле, чем приобретение этих изделий по отдельности. Однако есть случаи, когда покупку предложенного комплекта по определённой причине может вызвать недовольство у очень придирчивых пользователей.

Рекомендуем выбирать объектив исходя из его универсальности. Это должен быть объектив, который подходит для различных видов съемки. Ваш опыт с первым объективом значительно повлияет на то, как быстро вы поймете, какие другие варианты будут нужны для тех жанров съемки, которые станут для вас приоритетными. Например, если вы увлечетесь охотой за дикими животными, вам понадобится дальнобойный объектив, а если вашим интересам подойдет портретная съемка, вам придётся выбирать портретный объектив.

Тем не менее, даже если у вас будет несколько объективов, в большинстве случаев вы будете использовать универсальный вариант. Специализированные объективы, такие как широкоугольные или длиннофокусные, в повседневной практике не так часто применяются. Однако всегда есть вероятность, что без них не обойтись, и их использование в этом случае оправдано.

Практически все объективы имеют стандартную резьбу, что упрощает их замену на разных моделях фотоаппаратов.

В заключение отметим, что к приобретению первого объектива следует подойти очень серьезно. Неправильный выбор может привести к тому, что дорогая, но неудачная покупка так и останется недоиспользованной в ящике вашего стола. А универсальный объектив хорош тем, что подходит для использования в любых условиях, например в путешествиях, когда каждый лишний грамм может быть заметен.

Диафрагма

При внимательном рассмотрении объектива можно заметить несколько лепестков, которые представляют собой дугообразные конструкции. Накладываясь друг на друга, они формируют круглое отверстие, диаметр которого можно изменять. Это устройство называется диафрагма. Слово имеет греческие корни и переводится как перегородка. В английском языке этот элемент называется апертурой.

Диафрагма – это механизм, контролирующий количество света, попадающего на матрицу или пленку. Изменяя размер отверстия диафрагмы, мы можем варьировать соотношение яркости на создаваемом объективом фотографическом изображении. Она также влияет и на яркость самого объекта.

С помощью сложного механизма лепестки диафрагмы стягиваются к центру, в результате чего их отверстие уменьшается. При изменении значения диафрагмы на одну ступень, она либо увеличивается, либо уменьшается в 1,4 раза. Вместе с этим количество света, проходящего на матрицу или пленку, меняется в другой пропорции — в 2 раза.

Зачем необходима диафрагма, и почему её нельзя исключить? Ответ на этот вопрос кроется в её функции регулирования светового потока. Например, в условиях яркого света рекомендуется уменьшить отверстие диафрагмы, чтобы не пересветить изображение. Наоборот, при недостаточном освещении её следует раскрыть. Однако диафрагма важна не только для этого. Рассматривая её вместе с затвором, мы видим, что обе составляющие фильтруют световой поток, достигающий матрицы или пленки. Диафрагму также можно назвать частью экспопары вместе с выдержкой. Например, при одной съемке диафрагма может быть широко открыта, с короткой выдержкой, а в другой — узкая и длинная. Кажется, что эти две характеристики взаимообменяемы, так как обе они регулируют количество света, попадающего на матрицу. На деле это не так. Размер отверстия диафрагмы оказывает прямое влияние на глубину резко изображаемого пространства (ГРИП), и это очень важно для создания различных творческих эффектов, необходимых для достижения результата в фотографии.

Не стоит углубляться в сложные технические термины и формулы на данном начальном этапе обучения. Важно понять основную суть. В литературах и справочниках диафрагма обозначается буквой f. Чем выше число, тем меньше диаметр обозначаемого им отверстия. К примеру, значение f/2.8 означает более широкую диафрагму по сравнению с f/8 или f/16. На современных объективах зачастую максимальное значение диафрагмы составляет 2.8 (на старых оптических системах можно встретить значения 1.4). Таким образом, при установке значения 2.8 отверстие диафрагмы будет максимально открытым. Следовательно, некоторые профессиональные фотографы работают с максимально открытой диафрагмой, утверждая, что такое значение придаёт кадру особую художественную выразительность.

Типы фотокамер. Их плюсы и минусы.

Мы разобрались с основным элементом цифрового фотоаппарата, то есть матрицей, теперь давайте посмотрим, на какие типы делятся современные камеры.

Мобильная камера. Камера в телефоне

Встроенные камеры можно встретить в большом количестве устройств на сегодняшний день. Смартфоны, как правило, имеют как минимум одну, а иногда и две камеры — основную и фронтальную. Наверное, у каждого из читателей есть опыт съемки на телефон. Такие камеры, стремясь к компактности, зачастую оснащаются маленькими матрицами и простыми объективами. Снимки, сделанные на телефон, не могут конкурировать по качеству с работами, выполненными на более профессиональные устройства, однако они не требуют от пользователя никаких специальных навыков, ведь телефон всегда под рукой. Стоит отметить, что если вы собираетесь более серьезно заниматься фотографией, стоит подумать о приобретении более продвинутого аппарата, который предоставит более высокое качество снимков и возможность ручной настройки съемочных параметров.

Компактные фотокамеры

Вероятно, этот тип устройств знаком практически каждому. Компактные камеры чаще всего есть в каждом доме. Их основные достоинства заключаются в малом размере, доступности, простоте использования и иногда в большом зуме.

Обычно в компактные камеры ставятся маленькие и средние матрицы с диагональю 1/2,3”, 1/1,7”, 1”. Это обеспечивает их компактность и демократичную цену. Хотя встречаются редкие модели компактов с более крупными матрицами, даже с полнокадровыми, такие аппараты, как правило, довольно специфичны и имеют высокую цену.

Компактные камеры обычно имеют несменные объективы. Как правило, они комплектуются универсальным объективом, который позволяет снимать как с широким углом обзора, так и делать крупные планы удаленных объектов. Снова же, компактный размер матриц способствует снижению габаритов объектива.

Nikon Coolpix S30 — компактная камера.

Большинство компактных камер ориентированы на съемку в автоматических режимах, чтобы делать фотографирование простым и удобным. В английском языке они именуются “Point-and-shoot”, что переводится как “наведи и снимай”. По сути, для таких аппаратов достаточно нажать всего одну кнопку — остальное выполнит автоматика. Однако возможность ручной настройки на некоторых компактах может отсутствовать или требовать поиска в меню, что затрудняет процесс.

Отдельную категорию среди компактных камер составляют так называемые “гиперзумы” (“суперзумы”, “ультразумы”). Гиперзум — это компактная камера с объективом, обладающим очень высокой кратностью зума. Такие камеры способны снимать как с широким углом обзора, так и запечатлеть крупные планы с дистанции. Однако из-за крупного зума объективы этих камер могут быть достаточно тяжелыми, что иногда делает их менее компактными и сравнимыми по размерам с более продвинутыми классами камер.

Nikon Coolpix P600 — гиперзум. Его объектив предлагает 60-кратный оптический зум, что является выдающимся показателем для любого класса камер. Фокусное расстояние объектива в 35-мм эквиваленте составляет 24-1440 мм.

Среднеформатные фотокамеры и цифровые задники

Существуют камеры, в которых матрица больше, чем в полнокадровых зеркальных моделях. Например, ее размер может составлять 44 x 33 мм или 53,9 х 40,4 мм. Такие матрицы обеспечивают очень высокие разрешения — иногда в десятки мегапикселей.

Необходимые для этого устройства номенклатурные называются “среднеформатными”. Это название пришло из старой пленочной фототехники, где использовалась более широкая пленка. Эти камеры по-прежнему все еще находят применение у некоторых профессиональных фотографов, стремящихся получать изображения самого высокого качества. Например, отпечатки размером около одного метра — это не предел для таких аппаратов. Некоторые из них имеют возможность замены модуля с установленной матрицей и электроникой, такие модули известны как цифровые задники. Среднеформатные камеры чаще всего применяются в фотостудиях из-за своих больших размеров и недостаточной мобильности в процессе использования. Еще один недостаток среднеформатных камер — это высокие цены, сопоставимые со стоимостью новых иномарок.

Кому подойдут среднеформатные фотокамеры?

В первую очередь, они подходят профессиям в сфере фотографии, где крайне важно печатать изображения в очень больших форматах. Для любительской, репортажной и какой-либо выездной фотосъемки такие аппараты не совсем подходят. Однако, стоит отметить, что некоторые современные полнокадровые зеркальные камеры, такие как Nikon D800, Nikon D800E и Nikon D810, могут в качестве качества снимков сравниться с среднеформатными фотоаппаратами, но их цена гораздо ниже.