Как устроен фотоаппарат и какие бывают фотоаппараты. О современных фотоаппаратах – краткий обзор, виды техники

Конструкция фотоаппарата, его применение

Объектом данной курсовой работы является плёночный малоформатный фотоаппарат «Смена 8М».

В любом плёночном фотоаппарате есть:

ь Объектив;

ь Затвор (его роль может исполнять крышка объектива);

ь Корпус: защищает светочувствительный материал от засветки посторонним светом в процессе съёмки. Вместе с оправой объектива или объективной доской может служить для наводки на резкость;

ь Кассета со светочувствительным материалом (в одноразовых фотоаппаратах ею может служить корпус). Защищает светочувствительный материал от засветки посторонним светом до съёмки, после съёмки и до обработки.

Все остальные элементы фотоаппарата не оказывают непосредственного влияния на техническое качество снимка и могут как присутствовать в конструкции, так и отсутствовать. Они определяют удобство и оперативность работы с фотоаппаратом, обеспечивают точность кадрирования (видоискатель), помогают фотографу в определении параметров съёмки (экспонометр, автоматика фокусировки и экспозамера) и упрощают получение снимков в сложных условиях (фотовспышка, стабилизатор изображения и т. п.).

«Смена 8м» является культовым символом страны СССР. Шкальный 35 мм фотоаппарат «Смена» выпускался с 1939 год на предприятии Ломо (Ленинградское оптико-механическое объединение, первоначально - завод ГОМЗ), но больше всего эти фотокамеры изготавливали в послевоенное время. Было выпущено много моделей, но самое массовое распространение получила с 1963 г. фотокамера «Смена-8», а впоследствии и «Смена 8М». Снимали ими много и охотно, камеры были всем известны, и действительно стали всенародными. Причём фотоаппарат «Смена 8М» был даже занесен в книгу рекордов Гиннесса, как самый массовый фотоаппарат в мире. (Приложение 3)

Фотография в современном мире

На сегодняшний день человеку трудно представить свою жизнь без фотографии. Для большинства людей фотоснимки являются ценными документами, свидетельствами их личной истории длиною в жизнь. Фотография это не просто снимок, на котором кто-то прекрасно или не очень выглядит, а конкретный момент, «сгусток» реальности, материальное воплощение его состояния, чувств, желаний, эмоций, переживаний, частичка внутреннего мира.

Каждый человек наделен уникальной способностью предавать фотографии определенный смысл своим присутствием или эмоциональным рассказом о ней.Фотографируя друг друга и окружающий мир, мы способны ощутить радость, вдохновенье и творческое отношение к жизни. Благодаря фотографии, мы в какой-то мере можем создать для себя новую реальность, увидеть и зафиксировать мир, человека с разных сторон, с разными эмоциями, переживаниями, в иных красках, с иными возможностями.

Фотография - это мощный способ коммуникации, с помощью которой с одной стороны это предъявление себя широкой аудитории людей (близким людям, друзьям, знакомым, коллегам по работе, читателям газет и журналов, посетителям интернета и т.д.), с другой стороны - диалог с собой.

Фотография в современном мире - это еще и вид деятельности, которая не просто связана с техническими достижениями человечества, но и является частью научной и художественной культуры. К этому были и есть более чем серьезные основания. Ведь фотография, с одной стороны, может запечатлеть событие без малейших прикрас, в том виде, в котором оно существует или произошло на самом деле. Эта документальная достоверность фотографии позволяет использовать ее в тех областях жизнедеятельности, где требования к максимальной точности являются смыслом их существования. С другой стороны, современные технические средства (например, программа Photoshop) позволяют создавать фотографии, совершенно далекие от реальности, и создавать образы, которые к ней не имеют ни малейшего отношения.

В первом случае фотография становится очень близка к научной, исследовательской, розыскной деятельности. Во втором случае она приближается к лучшим образцам изобразительного искусства. Более того, по используемым техническом приемам такая фотография могла бы конкурировать с картинами художников, если бы обладали точно такой же неповторимостью и невоспроизводимостью, как творения Сальвадора Дали или Пикассо. Тем не менее, настоящие фотомастера создают с помощью фотокамеры такие снимки, которые могут очень глубоко отражать и раскрывать психологию людей, смысл происходящих событий и т. п.

Настоящий профессиональный фотограф - это одновременно и ученый-исследователь, и художник. Скальпель и краски фотографа - это качество его фототехники, иных технических, теперь еще и программных средств, используемых фотоматериалов. В качестве изобразительных средств, которые использует фотограф, применяются ракурс, точка съемки, план, перспектива, освещение, линейная экспозиция и много других, которые позволяют сделать снимок очень высокого качества, как с технической, так и с документальной и художественной стороны. Кроме того, в этом ему могут помочь химико-физические и цифровые способы обработки.

Существующие в настоящий момент жанры фотографии во многом повторяют жанры изобразительного искусства (натюрморт, пейзаж, ню), но часть из них имеет отношение только к фотографии. Например, астрофотография, ломография, рекламная фотография и т. д.

Отметим, что фотография не однажды изменяла и продолжает изменять различные виды деятельности. Например, яркий след оставляла и продолжает оставлять фотография в юриспруденции. Ее способность беспристрастно фиксировать происходящее позволила использовать фотографические снимки как важное свидетельство, объективно трактующее ситуацию.

В этом уроке мы постараемся доступно рассказать о том, как устроен фотоаппарат и какие типы фотоаппаратов сегодня существуют. Попробуем подойти к этому вопросу с практической точки зрения, объяснив самые важные для фотографов вопросы простым языком. Эта статья поможет вам выбрать фотоаппарат под ваши задачи, а в дальнейшем получать удовольствие от съемки.

КАК РАБОТАЕТ ФОТОАППАРАТ?

Все знают, для чего нужен фотоаппарат. Но как он работает? Знание принципов работы фотокамеры поможет всегда получать качественные снимки. Тут то же самое, что с автомобилем: чтобы хорошо водить машину, нужно хоть немного представлять, как она устроена.

Разобраться с процессом фотосъемки поможет простая схема.

Свет — самое главное в фотографии. Всё начинается с него. Само слово “фотография” можно перевести как “рисование светом”, “светопись”. Свет начинает свое путешествие от источника, например, от солнца.
Свет падает на все окружающие нас предметы. Это очень важно запомнить: фотоаппарат снимает не сами предметы, а свет, отраженный от них. Именно свет и умение с ним работать — ключ к хорошим кадрам.
Отраженный от предмета свет проходит через объектив фотоаппарата.
Он проецируется на светочувствительный сенсор — матрицу. Раньше, когда не было цифровых фотокамер, вместо матрицы использовалась фотопленка.

Матрица фотоаппарата

Матрица состоит из миллионов светочувствительных элементов. Они улавливают свет и передают информацию о нем уже в электронном виде в процессор фотокамеры. Процессор обрабатывает полученные данные и сохраняет их в виде файла.

Процессор Nikon Expeed 3

Файл записывается на карте памяти.

Все современные цифровые фотокамеры работают по такому принципу, отличаясь лишь в некоторых деталях.

МАТРИЦА ФОТОКАМЕРЫ

Матрица — это сердце современного фотоаппарата. Именно от ее качества будет во многом зависеть качество фотографий. Матрица имеет две основные характеристики, информация о которых доступна потребителю: это разрешение и физический размер.

Сначала давайте разберемся с разрешением. Разрешение матрицы — это число ее светочувствительных элементов, пикселей. Чем их больше, тем больше точек будут составлять итоговое фото. Сегодня среднее разрешение матриц от 16 до 36 миллионов пикселей.

Однако, может быть так, что мегапикселей на матрице много, а качество снимка всё равно невысоко: он не резок, не контрастен, утопает в цифровом шуме — помехах. Качество изображения зависит не только от разрешения в мегапикселях, но и от физического размера самой матрицы.

Фрагмент снимка, сделанного на смартфон с камерой в 8 мегапикселей

Фрагмент кадра с разрешением в 8 мегапикселей, сделанный на зеркальную фотокамеру.

Оба снимка сделаны в одном разрешении. Как видно, кадр, снятый на мобильный телефон, сильно проигрывает в качестве: он не так контрастен, на снимке не сохранились мелкие детали, например, прожилки на листочке. А ведь именно за мелкие детали должно отвечать высокое разрешение матрицы.

В различные типы камер устанавливаются матрицы различного размера. Самая большая на этой схеме — полнокадровая матрица. Ее размер соответствует кадру со знакомой всем фотопленки формата “135” или просто “35 мм” — 36х24 мм. Матрицы такого размера позволяют получать изображения очень высокого качества. Но чем больше физический размер матрицы, тем она дороже. Поэтому большие матрицы встречаются лишь в достаточно дорогих устройствах. Для любительских зеркалок характерен формат APS-C. Чем дешевле устройство, тем меньше в нем установлена матрица.

Большие матрицы дают выигрыш не только в детализации, но и в качестве изображения при съемке на высоких значениях чувствительности, при плохом освещении. Дело в том, что на сенсоре большой площади можно реализовать больший размер самих светочувствительных элементов — пикселей. Для сравнения: один светочувствительный элемент матрицы современного полнокадрового аппарата имеет в среднем размер в 4,9-8,3 микрон. Размер одного пикселя компактного фотоаппарата или смартфона около 1-3 микрон.

ОСОБЕННОСТИ БОЛЬШИХ И МАЛЕНЬКИХ МАТРИЦ

Плюсы больших матриц — полнокадровых и APS-C — очевидны: они дают лучшее качество изображения. При этом работа с ними имеет несколько нюансов. Законы оптики таковы, что при работе с большой матрицей мы получаем малую глубину резкости на фото. С одной стороны, мы можем красиво размывать фон на своих снимках. Но в то же время возникнут сложности, если мы захотим сделать на снимке резким всё — и передний план, и фон. При съемке на зеркальную камеру, добиться большой глубины резкости получится не всегда.

В то же время, маленькие матрицы позволяют снимать с практически бесконечной глубиной резкости. Чем меньше матрица, тем проще получить кадр с большой глубиной резкости. Именно поэтому, снимая на смартфон или компактный аппарат, сложно размыть фон на снимке: получается слишком большая глубина резкости, всё на снимке становится четким. Сравним два кадра, сделанных при одинаковых параметрах съемки, но на фотоаппараты с матрицами разных размеров.

Кадр, сделанный компактным аппаратом с небольшой матрицей размером 2/3". В глубину резкости попали почти все фигурки.

Кадр, сделанный зеркальной камерой с матрицей APS-C. Глубина резкости оказалась меньше. В нее попала только передняя фигурка.

Если вам нравится размытый фон на фотографиях, если вы занимаетесь портретной съемкой, то скорее всего вам понадобится камера с большой матрицей — формата APS-C или даже 24х36 мм.

При использовании фотоаппарата с большой матрицей фон на снимке размыть будет проще.

Помимо этого, от размера матрицы напрямую зависит размер самого фотоаппарата и объективов к нему. Причем если размер корпуса аппарата еще можно сделать более-менее компактным даже при использовании полнокадровой матрицы, то уменьшить в размерах объектив не получится: законы оптики не позволят. Поэтому, покупая полнокадровый аппарат со сменной оптикой, будьте готовы к тому, что хороший объектив будет иметь солидные размеры и вес. Если же хочется использовать полнокадровую камеру и при этом иметь компактный объектив, придется довольствоваться не самыми универсальными и не самыми светосильными объективами. А вот в камерах, использующих матрицы меньшего размера, вполне получается использовать объективы более легкие, более компактные. Сравните сами.

Полнокадровая камера Nikon D750 с универсальным объективом в руках фотографа.

Фотокамера семейства Nikon 1 имеет матрицу с диагональю в 1”. Это позволило сделать ее очень компактной.

При этом она оснащается такими же компактными сменными объективами.

ТИПЫ ФОТОКАМЕР. ИХ ПЛЮСЫ И МИНУСЫ.

С сердцем цифрового фотоаппарата, матрицей, мы разобрались. Теперь разберемся, на какие типы делятся современные фотоаппараты.

МОБИЛЬНАЯ КАМЕРА. КАМЕРА В ТЕЛЕФОНЕ

Сегодня встроенную фотокамеру можно встретить во многих устройствах. В смартфонах фотокамера (и иногда даже не одна, а две — основная и фронтальная) стали обязательным элементом. Наверное, у каждого читателя есть опыт фотосъемки на телефон. В погоне за компактностью, такие камеры оснащаются крохотными матрицами и простыми объективами. Все мы знаем, что снимки с телефона не претендуют на высокое качество, зато такая съемка не требует специальных навыков, а телефон всегда находится под рукой. Впрочем, если вы планируете более-менее серьезно заниматься фотографией, стоит задуматься о более продвинутом творческом инструменте, обеспечивающем более высокое качество снимков и ручную установку параметров съемки.

КОМПАКТНЫЕ ФОТОКАМЕРЫ

Пожалуй, этот тип камер тоже знаком всем. Компактная камера есть почти в каждом доме. Основное достоинство их достоинство — это малый размер, низкая цена, простота в использовании и иногда большой зум.

В камеры этого типа обычно ставятся маленькие и средние матрицы с диагональю 1/2,3”,1/1,7”, 1”. Это обеспечивает данным аппаратам компактность и очень доступную цену. Конечно, бывают редкие модели компактов с крупными матрицами, даже с полнокадровыми. Но это довольно специфические и дорогостоящие аппараты.

Компактные камеры имеют несменный объектив. Как правило, такие фотоаппараты комплектуются универсальным объективом, позволяющим снимать как с широким углом обзора, так и фотографировать крупным планом удаленные от нас предметы. Опять таки, благодаря использованию небольших по размеру матриц, получается сделать объектив небольшим по размеру.

Nikon Coolpix S30 - компактная камера

Большинство компактных камер ориентированы на съемку в автоматических режимах, чтобы фотографирование ими было максимально простым. По-английски они так и называются — “Point-and-shoot”, что на русский язык можно перевести как “навёл-снял”. Действительно, для съемки на такой аппарат достаточно нажать только одну кнопку, остальное сделает автоматика. А вот на съемку с ручными настройками данные аппараты рассчитаны не всегда. Порой не все настройки можно настроить вручную, а если и можно, то их приходится искать где-то в меню аппарата, что замедляет процесс.

Особняком в классе компактов стоят так называемые “гиперзумы” (“суперзумы”, “ультразумы”). Гиперзум — это компактная камера, оснащенная объективом с очень большой кратностью зума. Он может снимать как с широким углом обзора, так и брать крупным планом очень далекие объекты. Объективы с таким большим зумом имеют относительно крупный размер, из-за чего камера теряет свою компактность и сопоставима по габаритам, а часто и по цене, с более продвинутыми классами камер.

Nikon Coolpix P600 — гиперзум. Его объектив имеет 60-кратный оптический зум: это фантастическая цифра для любого другого класса камер. Фокусное расстояние объектива в 35-мм эквиваленте составляет 24-1440мм.

Кому подойдут компактные камеры и гиперзумы?

Прежде всего тем, для кого фотография — не хобби и не профессия. Для тех, кто просто снимает на память и не хочет загружать себе голову какими-то сложными настройками. Такие камеры идеальны для путешествий налегке. В них всегда есть автоматические режимы, что позволит справиться с ними даже новичку. Профессиональные фотографы иногда выбирают компакт в качестве второй, вспомогательной фотокамеры.

ЗЕРКАЛЬНЫЕ ФОТОКАМЕРЫ

Следующий тип камер — зеркальные фотокамеры или зеркалки. Как класс оборудования они имеют богатую историю. Первые зеркалки появились еще в первой половине прошлого века. Тогда в них использовалась пленка. За более чем полвека их конструкция была доведена практически до совершенства, и лишь в XXI веке на смену пленке пришла цифровая матрица.

Зеркальные аппараты названы так потому, что в их конструкции есть система из зеркала и специальной отражающей призмы (пентапризмы), позволяющая видеть именно ту картинку, которую “видит” объектив. Причем, без всякой электроники.

Зеркало имеет подвижную конструкцию: когда оно опущено, свет попадает в видоискатель. Когда производится съемка, зеркало поднимается, и свет попадает на матрицу. С зеркальными камерами применяются сменные объективы . Вы можете выбрать для своего аппарата любой объектив из широкого модельного ряда, ориентируясь на тот вид съемок, которым хотите заниматься. Таким образом в любой ситуации можно получить идеальный инструмент для идеального качества снимков.

Зеркальные камеры не зря называют системными. Выбирая зеркалку того или иного производителя, мы выбираем систему из фотоаппарата, объективов и аксессуаров (например, вспышек). Этим активно пользуются все профессиональные фотографы и продвинутые любители.

В зеркальных камерах всегда используются матрицы большого размера. Формата APS-C или даже полнокадровые. А как говорилось выше, большая матрица — одно из слагаемых качественного снимка.

Nikon D5300 - типичная зеркальная камера.

Скорость работы — следующее достоинство зеркальных камер. Фотограф, который перешел с компакта на зеркалку, может быть просто шокирован скоростью ее работы. Быстрый автофокус и мгновенная реакция на все манипуляции фотографа — свойство любой зеркалки.

Зеркальная камера очень оперативна в управлении. Производители уделяют большое внимание их проектированию, ведь это - профессиональный инструмент. Аппарат удобно держать в руках, а практически любую настройку можно отрегулировать одной-двумя кнопками, не залезая в меню.

Еще одно достоинство, которое стоит отметить — это долгая работа от аккумулятора. Заряжать аккумулятор такой камеры приходится относительно редко. Поскольку в зеркалке матрица (вместе с дисплеем аппарата — основной потребитель энергии) находится под нагрузкой не всегда, а только непосредственно во время съемки кадра, аккумулятор позволяет сделать на одном заряде около 500-1000 снимков в зависимости от модели камеры. Это почти недостижимая цифра для остальных типов камер. Продолжительная автономная работа фотоаппарата — очень важная вещь в путешествиях, поездках, длительных прогулках.

Из минусов зеркальных камер, пожалуй, стоит отметить их большой вес и размер. Впрочем, многим фотографам наоборот нравится ходить с большим фотоаппаратом и выглядеть как профессионал. Современные зеркалки бывают как весьма дорогими, рассчитанными на профессиональное использование, так и очень доступными. Сегодня зеркальную камеру может позволить себе практически каждый.

Кому подойдет зеркальная камера?

Всем, кто более-менее серьезно занимается фотографией и не боится относительно крупных размеров фотоаппарата. Для тех, кто хочет научиться профессионально фотографировать, сделать фотографию своей профессией, зеркальная камера — оптимальный выбор.

КОМПАКТНЫЕ КАМЕРЫ СО СМЕННОЙ ОПТИКОЙ ИЛИ БЕЗЗЕРКАЛЬНЫЕ КАМЕРЫ

Это относительно недавно появившийся вид фотоаппаратов и самый активно развивающийся. Производители резонно решили, что если оснастить обычную компактную камеру сменными объективами и качественной матрицей, получится очень интересная вещь. Беззеркальные камеры сочетают в себе большинство плюсов зеркалок и компактов. Как уже сказано, “беззеркалки” имеют сменные объективы и компактные размеры. При этом позволяют делать кадры очень высокого качества. Ведь они оснащаются матрицами сравнительно крупных размеров.

Беззеркалки в целом довольно быстры в работе. Однако из-за миниатюрных размеров немного пострадала их эргономика. Камера уже не лежит в руке столь удобно и основательно, как зеркалка. Да и отсутствие оптического видоискателя многим фотографам не нравится. Из прочих минусов беззеркальных камер стоит отметить довольно непродолжительное время работы от батареи.

Производители в данном классе камер обращают особое внимание на стиль. В противовес строгим черным зеркалкам, ориентированным на продвинутых фотографов, среди беззеркалок очень много красивых, стильных, “имиджевых” моделей.

Беззеркальная фотокамера Nikon 1 V3

Кому подойдет беззеркальная камера?

Тем, кто хочет получать качественные фотографии, но при этом не хочет таскать за собой громоздкую зеркальную камеру. Такую камеру удобно брать в путешествия. Однако, если планируется путешествие без возможности зарядить камеру, лучше взять с собой набор запасных аккумуляторов.

СРЕДНЕФОРМАТНЫЕ ФОТОКАМЕРЫ И ЦИФРОВЫЕ ЗАДНИКИ

Бывают камеры, у которых матрица по размеру еще больше, чем у полнокадровых зеркалок. Например, ее размер может быть 44 x 33 мм, 53,9 х 40,4. Разрешение у таких больших матриц тоже немаленькое: несколько десятков мегапикселей.

Камеры данного типа называются “среднеформатными”. Это название осталось со времен пленочной фототехники. В пленочную эпоху в подобных камерах использовалась широкая пленка, значительно шире обычной. Такие камеры и тогда, и сейчас используются некоторыми профессиональными фотографами для получения фотографий очень высокого качества. Отпечатки с диагональю около одного метра — не предел для этих фотоаппаратов. Некоторые такие камеры оборудованы сменными модулями, в которых установлена непосредственно матрица и электронная начинка Такие модули называются цифровыми задниками. Среднеформатные камеры применяются в основном при съемке в условиях фотостудии из-за большого размера и не слишком высокой оперативности в работе. Еще один минус среднеформатных камер — цена, сопоставимая с ценой новой иномарки.

Кому подойдет среднеформатная фотокамера?

Прежде всего профессиональным фотографам, которым необходимо печатать изображения очень большими форматами. Для любительской, репортажной и любой выездной фотосъемки такие камеры не совсем подходят. Впрочем, тут стоит сказать, что некоторые современные полнокадровые зеркальные камеры уже “наступают на пятки” среднеформатным: например Nikon D800, Nikon D800E, Nikon D810вполне сопоставимы со среднеформатными фотоаппаратами по качеству снимков. А цена их гораздо ниже.

Еще пару десятков лет назад люди не могли использовать фотокамеру в обыденной жизни. Чтобы запечатлеть яркие и удивительные моменты жизни, человеку необходимо было посещать фотоателье и разнообразные фотосалоны, либо приглашать фотографа в свой дом. Это было дорогим удовольствием, поэтому пользовались такими услугами крайне редко.

В настоящее время ситуация конкретно поменялась. Фотокамера теперь присутствует почти в каждом жилище. Сначала использовали обычные пленочные фотоаппараты, а теперь уже высокотехнологичные цифровые. Уже мало кто способен представить свою повседневную жизнь без этого удивительного прибора. Отправляясь на какое-либо важное мероприятие, мы всегда берем с собой фотоаппарат. Фотокамера - это удивительное изобретение человечества. Мало того, что фотоснимки - это память, глядя на них мы ощущаем атмосферу какого-либо грандиозного события, так это еще и устройство, с помощью которого мы можем раскрасить свое настроение и получить позитивные эмоции. Ведь так здорово просто выйти с камерой на улицу и запечатлеть природу или различные цветы и деревья.
Первые фотокамеры возникли только в тридцатых годах двадцатого столетия. Но они были выпущены очень малым тиражом. К шестидесятым годам прошлого столетия было выпущено около сорока пяти моделей этих устройств, но немногие люди способны были приобрести себе фотоаппарат. Цифровые устройства очень сильно превосходят более ранние модели по всем параметрам и качеству снимков. Лидирующие позиции здесь несомненно занимает ифровой фотоаппарат samsung который отлично зарекомендовал себя при фотосъемке. В настоящее время можно сразу увидеть результат, а не нести пленку в специализированные организации и ждать продолжительное время. Снимки, сделанные на современную фотокамеру, можно сразу увидеть на встроенном дисплее или на мониторе обычного стационарного компьютера. Фотокамеры имеют разнообразный дизайн, цвет и различные технические параметры и функции. В наши дни процесс зашел настольно далеко, что эти замечательные устройства есть везде. Их встраивают в сотовый телефон, в компьютеры и планшетные ноутбуки. Иногда создается впечатление, что каждый день схож с другими и фотографировать в принципе нечего. На самом деле это вовсе не так. Можно проделать такой опыт. Возьмите фотокамеру и делайте по одному снимку каждый день в течение одного года. Снимайте самые интересные моменты, что Вам пришлось увидеть за этот день. А после того, как прошел год, смонтируйте фотоотчет. Поверьте, через пять или десять лет Вам будет безумно интересно посмотреть эти снимки.
Помимо обычных цифровых камер существуют и профессиональные аппараты. С помощью такой фотокамеры люди могут не только фотографировать радостные моменты, но и зарабатывать приличные деньги. В современном мире появляются специальные школы, в которых обучают правильному пользованию камерами. Человек, обладающий профессиональными навыками фотосъемки, может снимать различные торжества.
Хорошая камера просто необходима в доме, где есть дети. Ведь малыши меняются чуть ли не каждую неделю и очень важно зафиксировать его рост.
Фотокамеры крепко вошли в нашу повседневную жизнь, и нам сложно представить ее без них.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

на тему: "Современные фотоаппараты"

студентки IV курса АФ

Хачукаевой Ф. С.

За время своего существования фотография проникла буквально во все области человеческой деятельности. Для одних людей -- это профессия, для других -- просто развлечение, для третьих -- верный помощник в работе. Фотография оказала огромное влияние на развитие современной культуры, науки и техники. В настоящее время фотография - одна из бурно развивающихся современных информационных технологий. К фототоварам относят фотоаппараты, светочувствительные материалы, фотопринадлежности.

Современный фотоаппарат представляет собой электронный оптико-механический прибор для создания оптического (светового) изображения объекта на поверхности светочувствительного материала (фотопленки или электронно-оптического преобразователя). Основными конструктивными узлами фотоаппарата являются корпус, объектив, диафрагма, затвор, видоискатель, фокусировочное и экспонометрическое устройство, электронная лампа-вспышка, индикаторное устройство, счетчик кадров.

Для регистрации и хранения светового изображения в пленочных фотоаппаратах используется фотопленка. В цифровых фотоаппаратах для регистрации изображения используется электронно-оптический преобразователь (матрица, состоящая из большого количества светочувствительных элементов-пикселей), а для хранения информации об изображении -- флэш-память (энергонезависимое устройство хранения оцифрованных изображений).

Пиксель является наименьшим элементом цифрового изображения. Миллион пикселей называют мегапикселем. Пиксели реагируют на свет и создают электрический заряд, величина которого пропорциональна количеству попавшего света. Для формирования сигналов о цветном изображении, микроскопические элементы (пиксели) светочувствительной матрицы покрыты микросветофильтрами красного, зеленого и синего цветов и объединены в группы, что позволяет получить электронную копию цветного изображения. Электрические сигналы считываются с пикселей, преобразуются в аналого-цифровом преобразователе в двоичные цифровые данные и записываются во флэш-память. Электронно-оптический преобразователь (ЭОП) характеризуется разрешающей способностью (в мегапикселях) и размером по диагонали (в дюймах). Разрешающая способность определяется произведением количества пикселей по горизонтали и вертикали. Например, обозначение 2048 х 1536 пикселей соответствует разрешению в 3,2 мегапикселя. Наиболее распространены матрицы с диагональю 1/2; 1/3; 1/4 дюйма.

Корпус является несущей частью фотоаппарата, в которой монтируются все узлы и механизмы фотоаппарата и размещается светочувствительный материал. На передней панели корпуса находится объектив. Объектив может крепиться к корпусу жестко или быть съемным. В последнем случае крепление объектива может быть резьбовым или байонетным. За объективом пленочного фотоаппарата, со стороны задней панели корпуса, имеется кадровая рамка, просвет в которой называется кадровым окном. Кадровое окно определяет размеры поля изображения (формат кадра) на светочувствительном материале.

Объектив представляет собой систему оптических линз, заключенных в общую оправу и предназначенную для формирования светового изображения объекта съемки и проецирования его на поверхность светочувствительного материала. От свойств объектива, а также светочувствительного материала, в значительной степени зависит качество получаемого изображения. В оправу объектива вводятся диафрагма, механизмы фокусировки и изменения фокусного расстояния. Диафрагма предназначена для изменения величины светового отверстия объектива.

Устройство и принцип действия диафрагмы

С помощью диафрагмы регулируют освещенность светочувствительного материала и изменяют глубину резкости изображаемого пространства. Отверстие диафрагмы образуется несколькими серповидными лепестками (ламелями), расположенными симметрично вокруг оптической оси объектива. В фотоаппаратах может применяться ручное и автоматическое управление диафрагмой.

Ручное управление диафрагмой осуществляется кольцом, расположенным на внешней поверхности оправы объектива, на котором нанесена шкала диафрагменных чисел. Ряд значений диафрагм нормирован числами: 1; 1,4; 2; 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22. Переход от одного значения диафрагменного числа к соседнему изменяет количество проходящего через объектив света вдвое -- пропорционально изменению площади светового отверстия.

Автоматическое управление диафрагмой осуществляется экспонометрическим устройством фотоаппарата в зависимости от условий съемки (яркости снимаемого объекта, светочувствительности фотопленки) и выдержки.

Фокусировочное устройство объектива предназначено для совмещения создаваемого объективом оптического изображения с плоскостью светочувствительного материала при различных расстояниях до объекта съемки. Фокусировка объектива (наводка на резкость) осуществляется путем перемещения объектива или какой-либо его части вдоль его оптической оси. В современных фотоаппаратах фокусировка объектива возможна в пределах от фотографической бесконечности до некоторого минимального расстояния, называемого ближним пределом фокусировки. Ближний предел фокусировки зависит от величины максимального выдвижения объектива.

В фотоаппаратах может использоваться ручная и автоматизированная система фокусировки. В некоторых простейших компактных фотоаппаратах объективы не имеют механизма фокусировки. Такие объективы, получившие название фикс-фокус, имеют большую глубину резкости и сфокусированы на некоторое постоянное расстояние. Механизм изменения фокусного расстояния объектива позволяет изменять угол поля зрения объектива и масштаб изображения на светочувствительном материале посредством изменения фокусного расстояния объектива. Механизмом изменения фокусного расстояния оснащаются объективы дорогих фотоаппаратов среднего и высокого класса.

Затвор представляет собой механизм фотоаппарата, автоматически обеспечивающий пропускание световых лучей к светочувствительному материалу в течение заданного промежутка времени (выдержки) при нажатии на кнопку затвора. Ряд числовых значений выдержек, автоматически устанавливаемых затвором, нормирован следующими числами (в секундах): 1/4000; 1/2000; 1/1000; 1/500; 1/250; 1/125; 1/60; 1/30; 1/15; 1/8; 1/4; 1/2; 1; 2; 3; 4. Различают модели фотоаппаратов с постоянной, ручной и автоматической установкой выдержки. По принципу действия затворы, применяемые в современных фотоаппаратах, подразделяются на электронно-механические, электронные и электронно-оптические. Электронно-механический затвор состоит из световых заслонок, перекрывающих световой поток, электронного реле времени, отрабатывающего установленное время экспонирования, и электромагнитного привода, обеспечивающего перемещение световых заслонок. К электронно-механическим затворам относят центральные и щелевые затворы. В центральных затворах световые заслонки в виде тонких металлических лепестков открывают световое отверстие объектива от центра (от оптической оси) к краям, а закрывают в обратном направлении, подобно диафрагме.

Схема устройства и действия центрального затвора

оптический линза диафрагма кадр

Центральные затворы располагаются, как правило, между линзами объектива или непосредственно за объективом и применяются в компактных пленочных и цифровых фотоаппаратах, имеющих жестко встроенный несъемный объектив. Особую группу центральных затворов представляют затворы-диафрагмы, у которых функции затвора и диафрагмы объединены в одном механизме с регулированием величины и длительности открытия светового отверстия. Они способны отрабатывать выдержки до 1/500 с.
Щелевые затворы пропускают световой поток к светочувствительному материалу через щель, образованную двумя световыми заслонками в виде тканевых шторок или металлических ламелей. При срабатывании затвора, шторки (или две группы ламелей) перемещаются одна за другой, с определенным интервалом времени, вдоль или поперек кадрового окна. Одна из световых заслонок открывает кадровое окно, а другая - закрывает его. Выдержка зависит от ширины щели. Щелевые затворы способны отрабатывать более короткие выдержки (в 1/1000 с и короче) и применяются в фотоаппаратах, имеющих съемный объектив.

Схема устройства щелевого затвора

Электронный затвор применяется в цифровых фотоаппаратах. Он представляет собой электронный переключатель, который включает (или выключает) ЭОП в определенный момент времени с одновременным считыванием зафиксированной электронной информации. Электронный затвор способен отработать выдержку в 1/4000 и даже 1/8000 с. Электронный затвор срабатывает бесшумно и без вибраций. В некоторых цифровых фотоаппаратах наряду с электронным применяется электронно-механический или электронно-оптический затвор.

Электронно-оптический (жидкокристаллический) затвор представляет собой жидкий кристалл, расположенный между двумя параллельными стеклянными поляризованными пластинами, через который свет проходит на электронно-оптический преобразователь (ЭОП). При подаче напряжения через тонкое прозрачное электропроводное напыление к внутренней поверхности стеклянных пластин возникает электрическое поле, изменяющее на 90° плоскость поляризации жидкого кристалла и соответственно обеспечивающее его максимальную непрозрачность. Таким образом, путем подачи напряжения жидкокристаллический затвор закрывается, а при отсутствии напряжения (выключении) -- открывается. Электронно-оптический затвор отличается простотой и надежностью, так как отсутствуют механические компоненты.

Видоискатель служит для визуальной компоновки кадра. Для правильного определения границ кадра необходимо, чтобы угловое поле зрения видоискателя соответствовало угловому полю зрения съемочного объектива, а оптическая ось видоискателя совпадала с оптической осью съемочного объектива. При несовпадении оптической оси видоискателя с оптической осью съемочного объектива границы изображения, наблюдаемого в видоискателе, не совпадают с границами кадра на светочувствительном материале (явление параллакса). При фотографировании удаленных объектов параллакс незаметен, но возрастает по мере уменьшения дистанции съемки.

Современные фотоаппараты могут иметь телескопический, зеркальный (перископический) видоискатель или жидкокристаллическую панель. Компактные фотоаппараты оснащаются телескопическим видоискателем, который располагается в корпусе фотоаппарата рядом с объективом. Идентификационным признаком фотоаппаратов с телескопическим видоискателем является наличие на передней панели корпуса фотоаппарата окна видоискателя. В зеркальных видоискателях съемочный объектив является одновременно и объективом видоискателя. Такая схема видоискателя обеспечивает беспараллаксное визирование. Оптическое изображение объекта съемки, видимое в окуляре видоискателя и получаемое на светочувствительном материале, идентичны друг другу.

Фотоаппараты, имеющие зеркальный видоискатель, получили название зеркальных (SLR -- Single Lens Reflex). Идентификационным признаком однообъективного зеркального фотоаппарата (видоискателя) является отсутствие на передней панели корпуса фотоаппарата окна видоискателя и призматическая форма верхней панели корпуса. Экспонометрическое устройство в современных фотоаппаратах обеспечивает автоматическое или полуавтоматическое определение и установку экспозиционных параметров -- выдержки и диафрагменного числа в зависимости от светочувствительности фотопленки и освещенности (яркости) объекта съемки.

Экспонометрическое устройство состоит из светоприемника, электронной системы управления, индикатора, а также исполнительных органов, управляющих работой затвора, диафрагмы объектива и согласующих работу затвора и лампы-вспышки. В качестве светоприемника в большинстве современных фотоаппаратов используют кремниевые фото-диоды. В компактных фотоаппаратах, светоприемник экспонометрического устройства располагается на передней панели корпуса, рядом с объективом. В зеркальных фотоаппаратах высокого класса светоприемник размещают внутри корпуса фотоаппарата, за объективом, что позволяет автоматически учитывать реальное светопропускание объектива (реальную освещенность светочувствительного материала). Фотоаппараты с замером освещенности внутри корпуса за съемочным объективом имеют международное обозначение TTL или TEE.

Механизм транспортировки пленки служит для перемещения пленки на один кадр, точной ее установки перед объективом и обратной перемотки пленки в кассету после экспонирования. Механизм транспортировки пленки связан со счетчиком кадров, который предназначен для отсчета экспонированных или неэкспонированных кадров.

Фотовспышка предназначена для кратковременного освещения объекта съемки при фотографировании в условиях недостаточной естественной освещенности, съемке объекта против света, а также подсветки теневых участков объекта при ярком солнце.

Индикаторное устройство служит для индикации режимов съемки и контроля за работой фотоаппарата. В качестве индикаторных устройств в фотоаппаратах используются жидкокристаллические дисплеи (LCD -- индикаторы), светодиоды и стрелочные индикаторы.

Это была полная информация об описании современных фотоаппаратов, без которых невозможно представить жизнь человека в эту эпоху, эпоху модернизации и использования новых технологий.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Многообразие рынка оптических приборов. Методы контрастирования изображения. Предметные и покровные стекла. Устройства защиты объектива. Система призм и зеркал. Счетные камеры и измерительные приспособления. Современные прямые металлургические микроскопы.

реферат , добавлен 27.11.2014

История открытия явления электромагнитной индукции, лежащего в основе действия электрического трансформатора. Характеристика устройства и режимов работы трансформатора. Определение габаритной мощности и коэффициента полезного действия трансформатора.

презентация , добавлен 20.02.2015

История развития паровых турбин и современные достижения в данной области. Типовая конструкция современной паровой турбины, принцип действия, основные компоненты, возможности увеличения мощности. Особенности действия, устройства крупных паровых турбин.

реферат , добавлен 30.04.2010

Принцип работы лазера. Классификация современных лазеров. Эффекты, в виде которых в тканях организма реализуется биологическое действие высокоинтенсивного лазерного излучения. Действующие факторы лазерного излучения. Последствия действия светового потока.

презентация , добавлен 19.05.2017

Сущность перенапряжения электрических установок. Внутренние и атмосферные перенапряжения. Принцип действия трубчатых, вентильных разрядников, разрядников постоянного тока. Серия нелинейных ограничителей перенапряжений. Схема длинно-искрового разрядника.

реферат , добавлен 06.09.2012

Контакторы рычажного типа. Устройство дугогасительных систем по принципу гашения электрической дуги поперечным магнитным полем в дугогасительных камерах. Конструкции контакторов постоянного и переменного тока. Устройство и общая компоновка контакторов.

лабораторная работа , добавлен 12.01.2010

Применение интерференции для проверки качества обработки поверхностей, "просветления" оптики, измерения показателя преломления веществ. Принцип действия интерферометра. Многолучевая интерференция света. Получение изображения объекта с помощью голографии.

реферат , добавлен 18.11.2013

Принцип работы электрических, жидкостных, механических, газовых и оптических термометров. Особенности создания абсолютной шкалы температур английским физиком Вильямом Томсоном. Изобретение первого термометра Галилеем и схематический принцип его действия.

презентация , добавлен 20.11.2011

Принцип действия микроманометра с наклонной трубкой и расходомера переменного перепада давления на сужающем устройстве. Распределение статического давления при установке в трубопроводе диафрагмы и сопла Вентури. Устройство автоматического потенциометра.

контрольная работа , добавлен 12.01.2011

Принцип действия электродинамических измерительных приборов. Поперечность световых волн как следствие теории Максвелла. Способы поляризации света. Поляриметр П161-М портативный и полярископ ПКС-250 М. Закон Малюса и Брюстера. Схема действия призмы Николя.

Фотоаппарат.

Фотоаппараты делятся на аналоговые, использующие плёнку и цифровые, где плёнки нет, а изображение формируется на матрице. Но как аналоговые, так и цифровые камеры делятся на 2 группы, отличаются которые по конструкции: зеркальные и не зеркальные. У каждой системы есть и преимущества и недостатки.
В зеркальных фотограф смотрит прямо через объектив, т.е. как видит, так и будет снято на камеру. В не зеркальных - чуть хуже. Видешь одно, а на снимке будет немного другое.
Плёночные фотоаппараты могут различаться ещё и по типу плёнки. Обычная плёнка - 35 мм. Но есть и такие, где плёнка 61 мм, широкая плёнка.

Принцип работы.

* Преобразование светового потока.
o Cветовой поток от реального сюжета преобразуется съёмочным объективом в действительное изображение; калибруется по интенсивности (диафрагмой объектива) и времени воздействия (выдержкой); балансируется по цвету светофильтрами.

* Фиксация светового потока.
o В плёночном фотоаппарате запоминание изображения происходит на светочувствительные материалы (фотоплёнке, фотопластинке и т. п.).
o В цифровом фотоаппарате оптическое изображение фиксируется в фотосенсоре в виде аналоговых сигналов, которые подвергаются в АЦП дискретизации, квантованию, восстановлению с последующей оцифровкой, запоминаются в буферной и внешней флэш-памяти.

Устройство фотоаппарата.

В любом фотоаппарате есть:

1) объектив
2) затвор (его роль может исполнять крышка объектива)
3) корпус. Служит для крепления механизмов фотоаппарата. Защищает светочувствительные материалы от засветки посторонним светом в процессе съёмки. Вместе с оправой объектива или объективной доской может служить для наводки на резкость.
4) кассета со светочувствительным материалом или матрица с сопутствующим оборудованием.

Фотоаппарат общего назначения обладает видоискателем и спусковой кнопкой затвора как основными органами управления действиями «навёл — снял» (англ. point ant shoot) в процессе фотосъёмки. Именно эти два действия остаются неавтоматизированными и оставляют простор для творчества фотографа, какой бы фототехникой он ни пользовался.

Первый фотоаппарат.

Задолго до открытия фотографических процессов была известна камера-обскура, что в переводе с латыни означает "тёмная комната". Впервые она упоминается арабскими учёными конца Х века. Сперва это был просто тёмный ящик с небольшим отверстием в одной из стенок. Если обратить это отверстие к светящимся или освещённым объектам, то на противоположной стенке внутри ящика получите цветное перевёрнутое изображение предметов, передающе мельчайшие детали. Чем меньше отверстие, тем отчётливе очертания предметов, но меньше яркость изображения. Английский физик Дж. Релей показал, что наиболее резкое изображение в камере-обскуре получится в случае, когда радиус отверстия почти равен радиусу первой зоны Френеля.

Изобретателем камеры-обскуры долгое время ошибочно считали итальянского физика Джованни Батиста делла Порта, описавшего в "Натуральной магии" (1560) сам прибор и способ повышения яркости изображения при замене отверстия линзой. На самом деле эффект, даваемой камерой-обскурой был скорее замечен пытливым человеческим глазом в естественных условиях. Возможно, что поначалу ему придавалось религиозное, сакральное содержание. Так, например, известный польский писатель Болеслав Прус на основе изучения большого количества древнеегипетских документов в своем историческом произведении "Фараон" описал, как жрецы в тёмной палатке показывали своему владыке картины битвы происходящей на освещённой солнцем равнине. При этом повелитель даже не подозревал, что всё виденное им не божественное знамение, а обычное физическое явление.

Однако камеры-обскуры большого размера не во всех случаях были удобны в обращении. В 1665 г. первую компактную камеру-обскуру сконструировал Роберт Бойль (1627-1691). В 1680 г. портативная камера-обскура была описана Робертом Хуком. Вариант устройства с зеркалом, расположенным в верхней части камеры для отражения лучей, исходящих от предмета, описал Зан в 1685 г.

В 1812 г. английский физик Волластон использовал менисковую линзу с диафрагмой вместо двояковыпуклой, улучшив этим качество по краю изображения. Использовав тот же принцип, он создал и так называемую "ландшафтную" линзу. Впоследствие миллионы таких линз использовались в ящичных камерах. С именем Волластона связано и изобретение в 1807 г. камеры-люциды ("светлой камеры"). Она представляет собой четырёхгранную призму, располагаемую на необходимой высоте от бумаги. Помещая глаз вблизи верхней части призмы так, чтобы часть глаза была над призмой, наблюдатель может видеть отражённое изображение объекта, расположенное перед призмой и кажущееся расположенным на бумаге. Его можно обвести карандашом. В оптическом отношении разница между камерой-обскурой и камерой-люцидой состоит в том, что в первой истинное изображение предмета с помощью линзы проецируется на бумагу, а во второй - мнимое изображение кажется лежащим на бумаге.

Основоположники фотографии — изобретатели Л. Ж. М. Дагер (1839) и Ж. Н. Ньепс (Франция), У. Г. Ф. Толбот (1840-41, Великобритания). Цветные фотоизображения впервые получил Л. Дюко дю Орон (1868-69, Франция).
1835г. Первые снимки Л-Ж. Даггера, который использовал медную пластинку со светочувствительным покрытием из йодистого серебра, проявленную в парах ртути и зафиксированную в р-ре тиосульфата натрия.
7 января 1839г. - общепринятая дата рождения фотографии - доклад физика Д.Ф. Араго Парижской академии наук о работах Даггера в области физического запечатления изображений. В этом же году Д.Гершель придумывает сам термин "фотография", однако ближайшие 20 лет она называется "Даггеротипией" по имени изобретателя - Луи-Жака Даггера.
1841г. Ф.Тальбот патентует негативно-позитивный каллотипный способ печати и издает первый в истории альбом фотографий.
1851г. Ф.Арчер изобретает коллоидный способ фотографии (то есть проявление фотопластинок происходит "мокрым" путем - погружением в химический раствор).
1861г. Д.К.Максвелл получает трехцветное устойчивое изображение клетчатой ленты аддитивным способом (разделение цветов). У.Ингленд конструирует фотозатвор шторного типа с изменяемой диафрагмой - начало отхода от примитивных камер-обскур с управлением экспозицией при помощи крышки объектива. В этом же году Т.Саттоном из Англии запатентован однообъективный зеркальный фотоаппарат.
1878г. Знаменитый снимок скачущих лошадей И.Майбриджа. Фотография перестает быть статичной.
1878-88гг. Американец Г.Гудвин патентует целлулоидную катушечную пленку. КОДАК продает первый пленочный фотоаппарат. Начало эпохи массовой фотографии.
1891г. КОДАК выпускает пленку для зарядки при дневном свете.
1900г. На рынке США появляется прототип современной "мыльницы" - фотоаппарат фирмы КОДАК стоимостью один доллар.
1903г. Братья Люмьер из Франции разрабатывают процесс "Автохром" - первый поступивший в массовую продажу цветной фотоматериал.
1924-25гг. Фотоаппарат ЛЕЙКА-1 стал первым массовым технически совершенным фотоаппаратом, использующим стандартную 35-ти мм сменную пленку на катушках. Он имел фокальный затвор с выдержками от 1/20 до 1/500 сек., несъемный объектив 50мм f3,5 и феноменальную для того времени точность изготовления в массовых партиях.