Классификация цифровых фотоаппаратов. Виды фотоаппаратов их классификация и категории

В зависимости от способа преобразования сетевой энергии в изображение и типа используемого фоточувствительного материала фотоаппараты можно разделить на 4 группы:

− Системы АРS

− Системы POLAROID (перестали выпускаться)

− Цифровые фотоаппараты

− Обычные классические фотоаппараты: зеркальные, компактные, дальномерные, панорамные.

Учебная классификация:

по способу фокусировки:

− с помощью дальномерного устройства

− по матовому стеклу в зеркальных фотоаппаратах

− автофокусировка: активная, пассивная.

по конструкции объектива:

− с фиксированным фокусным расстоянием

− с переменным фокусным расстоянием (ОПФР) (ZOOM)

по способу измерения освещенности:

− прямого измерения (экспонометр рядом с объективом на корпусе)

по формату кадра:

− малоформатные 24*36 мм

− среднеформатные: 6*4,5; 6*6; 6*8; 6*7; 6*9 см

− крупноформатные 9*12 см

по способу установки экспозиционных параметров:

− неавтоматические

− полуавтоматические

− автоматические

по конструкции видоискателя:

− не зеркальный (телескопический)

− зеркальный

Компактные фотоаппараты получили самое широкое распространение.Управление такими аппаратами максимально автоматизировано, что позволяет работать с ними начинающим любителям,

совершенно не сведущим в тонкостях фотографического дела, они легки, имеют малые размеры, удобны для переноски.

Зеркальные однообъективные аппараты являются представителями высокого класса. Благодаря ниверсальной конструкции он подходит для

подготовленного любителя и профессионала. Имеют сменную оптику, зеркальный видоискатель, совмещенный системой автофокуса,

экспонометром и шторным фокальным затвором.

Дальномерные фотоаппараты получили такое название благодаря способу фокусировки – по дальномеру. К числу достоинств относятся малые

габариты и отсутствие вибрации при работе затвора, а к недостаткам – наличие параллакса, сложность использования сменной оптики, увеличение погрешности фокусировки при длиннофокусной с светосильной оптики.

Панорамные фотоаппараты предназначены для съемки объектов, расположенных по кругу горизонта. В особенности они хороши при

фотографировании фасадов архитектурных сооружений, объектов, имеющих

фронтальное расположение.

Фотоаппараты системы АРS отличаются от других моделей размером используемой фотопленки, форматом кадра и типом кассеты.

Фотоаппараты системы POLAROID в их основе работы лежит принцип, объединяющий операции экспонирования фотоматериала и получения готового отпечатка, минуя традиционные трудоемкие операции обработки негативного материала и непосредственно печати, что делает фотографию «моментальной».

Цифровой фотоаппарат - это устройство для фотографической

съемки, в которой оптическое изображение объекта съемки формируется в фокальной плоскости точно такой же оптической системой, как и в обычном фотоаппарате, но изображение регистрируется не на фотопленке, а на пря-

моугольной светочувствительной матрице. Фотоматрица располагается там, где в обычных фотоаппаратах находится фотопленка. Затем изображение

преобразуется в цифровой вид.

На матрице по строкам размещено множество мельчайших фотоэлементов. Фотоматрица представляет собой прибор с зарядовой связью (ПЗС), а находящиеся в ней фотоэлементы называются пикселями (от англ.

picture element - элемент изображения). Каждый пиксель генерирует электрические заряды, пропорциональные

его освещенности. Эти заряды в заданной последовательности подаются в выходную цепь посредством импульсов управляющего напряжения и на выходе ПЗС формируется сигнал, содержащий информацию об изображении.

Полученный сигнал преобразуется в цифровой вид и подвергается дальнейшей обработке и записи.

При воспроизведении цифрового изображения на экране монитора или при печати на бумаге компьютер, используя цифровой сигнал, делит экран или печатную страницу на множество отдельных ячеек. Затем, используя параметры изображения, сохраняемые в файле, он определяет яркость и цвет каждой ячейки и вырабатывает необходимые сигналы, подаваемые на монитор или принтер для воспроизведения каждой ячейки изображения. Качество напечатанного или отображенного на экране цифрового изображения зависит от количества пикселей, которые создают изображение.

Цифровые фотоаппараты по конструкции похожи на обычные пленочные. Разница только в способе формирования изображения. До фотоматрицы цифровые фотоаппараты ничем не отличаются от

пленочного фотоаппарата - объектив фокусирует изображение, диафрагма ограничивает световой поток, затвор фиксирует время экспонирования

(выдержку). Все остальное − фотоматрица, запоминающее устройство, процессор − относится к области электроники и компьютерной техники. Сигналы с фотоматрицы поступают в управляющий процессор, в

функции которого входят:

Управление экспозиционной фокусировкой объектива;

Преобразование сигналов, поступающих с фотоматрицы, с

помощью аналого-цифрового преобразователя АЦП - аналого-цифровой преобразователь, предназначенный для преобразования непрерывно

изменяющихся аналоговых значений напряжения, получаемых с помощью

ПЗС-матрицы, в цифровые коды, соответствующие оттенкам цвета. формирование файла и сжатие изображения;

Сжатие − специальная обработка для уменьшения объема записываемой информации, позволяющая сохранить большее

количество изображений на карте-памяти. передача отснятого изображения на съемный накопитель

информации (карту памяти).

ОКП: 44 класс «Приборы и аппаратура оптические», в 444 подкласс «Фото- и киноаппаратура. Аппаратура для измерения характеристик и обработки фото- и киноматериалов», в группу «Фотоаппараты», которая подразделяется на следующие подгруппы по назначению: фотоаппараты шкальные, фотоаппараты дальномерные, фотоаппараты зеркальные, фотоаппараты павильонные.

ТН ВЭД - XVII раздел, в 90 группу «Инструменты и аппаратура оптические, фотографические,

кинематографические, измерительные, контрольные, прецизионные, медицинские или хирургические; из части и принадлежности», в 9006

позицию «Фотокамеры (кроме кинокамер); фотовспышки и лампы-вспышки».

Мебель.

Похожая информация.

Современные фотоаппараты можно классифицировать по самым различным признакам: по типу используемого светочувствительного материала и технологии получения фотоснимка; по способу фокусировки; по ширине используемой фотопленки; по формату кадра; по способу установки экспозиционных параметров; по уровню потребительских свойств; по конструкции объектива; по способу измерения яркости объекта и другим признакам.

По типу используемого светочувствительного материала и технологии получения фотоснимка фотоаппараты можно подразделить на пять групп: классические (пленочные); специальные (пленочные); усовершенствованные (пленочные системы APS); системы Polaroid; цифровые.

Классические пленочные фотоаппараты в настоящее время остаются самой распространенной группой фотоаппаратов. Принцип получения фотоснимков с помощью этих фотоаппаратов состоит в том, что фотографируемый объект через объектив проецируется в уменьшенном виде на заряженную в аппарат фотопленку. В результате экспонирования (воздействия света) на пленке образуется скрытое изображение, которое после химической обработки становится видимым. В зависимости от типа используемой пленки полученное изображение может быть черно-белым или цветным, негативным или позитивным.

Черно-белым позитивным называют такое изображение, на котором различия в цветах объекта передаются различиями в плотностях изображения, т. е. темными или светлыми участками.

Цветным позитивным называют изображение, на котором объект воспроизводится в естественных цветах.

Негативное черно-белое изображение - это такое изображение, на котором имеется обратное отображение света и тени, т. е. темные участки изображения на пленке соответствуют светлым участкам объекта съемки и наоборот.

Негативное цветное изображение содержит не основные (красный, зеленый, синий), а дополнительные (желтый, пурпурный, голубой) цвета.

Как черно-белые, так и цветные негативы непригодны для нормального восприятия. Поэтому с негативов путем печати на фотобумагу или фотопленку получают позитивы - черно-белые или цветные изображения с правильным, т. е. естественным расположением плотностей (светлых и темных мест) или цветов объекта съемки.

В зависимости от ширины используемой пленки классические пленочные фотоаппараты подразделяют на 16-, 35- и 60-миллиметровые. Самое широкое распространение получили фотоаппараты, в которых используется пленка шириной 35 мм. Длина фотопленки рассчитана на получение 12, 24, 36 кадров стандартного формата 24 х 36 мм. 35-мм фотоаппара

ты, имеющие формат кадрового окна 18 х 24 называются полуформатными. Они позволяют получить на фотопленке удвоенное количество кадров, соответственно: 24, 48 или 72.

Фотоаппараты, в которых используется пленка шириной 61,5 мм, распространены сравнительно мало. В основном они пользуются спросом у профессионалов, так как обеспечивают более высокое качество получаемой фотографии.

В зависимости от уровня основных функциональных свойств классические пленочные фотоаппараты подразделяются на три класса: простой, средний и высокий (профессиональный).

Фотоаппараты простого класса отвечают требованиям начинающих фотолюбителей и обеспечивают получение изображения удовлетворительного качества. Управление такими фотоаппаратами максимально автоматизировано. Выдержка и диафрагма при этом устанавливается автоматически. К ним относятся и одноразовые фотоаппараты, предназначенные как для обычной, так и ряда специализированных съемок: подводных, спортивных, панорамных. В них отсутствует электрический привод системы перевода кадров, они снабжаются жестко встроенными фикс-фокусными объективами, большинство их не оснащается встроенной вспышкой. Линзы объективов изготавливаются из пластмассы.

Фотоаппараты среднего класса отвечают требованиям фотолюбителей, уже имеющих определенную подготовку и опыт, и характеризуются более высоким уровнем потребительских свойств.

Фотоаппараты высокого класса отвечают требованиям фотографов-профессионалов. К ним относятся многофункциональные фотоаппараты, позволяющие проводить все виды фотосъемки. Они оснащаются съемными светосильными объективами, имеют широкий диапазон выдержек (от установки "вручную" до отрабатываемых автоматически 1/2000 с и менее). В этих фотоаппаратах устанавливается автоматическая (отключаемая) экспонометрическая система.

К специальным пленочным фотоаппаратам относятся панорамные и стереоскопические фотоаппараты.

Панорамные пленочные фотоаппараты позволяют получать удлиненный формат кадра, например, 24 х 58 мм. Предназначены они для пейзажей, интерьеров, архитектурных ансамблей.

Стереоскопические фотоаппараты оснащаются обычно двумя объективами и предназначены для получения объемных изображений.

Фотоаппараты APS (Advanced Photo System - усовершенствованная фотографическая система) предназначены для фотографирования на фотопленку шириной 24 мм с магнитным слоем, на который записывается информация об условиях съемки, номере кадра, диафрагме и выдержке, дате, времени. Это позволяет улучшить качество лабораторной обработки каждого кадра фотопленки. В фотоаппаратах APS применяются специальные компактные кассеты, полностью автоматизирующие процесс зарядки фотопленки и упрощающие ее хранение (в кассете) после обработки.

Фотоаппараты APS позволяют получать отпечатки трех форматов: Н (HDTV - High Definition Television) - широкоэкранный, стандартный формат телевидения высокой четкости: отпечатки форматом 9x15 или 10x17 см (9:16); С (Classic) - классический: отпечатки форматом 9x13 или 10 х 15 см (2:3); Р (Panoramic) - панорамный: отпечатки форматом 9 х 25 или 10 х 30 см (1:3).

При выборе форматов отпечатка (С или Р) в аппаратах APS видоискатель выполняет автоматическое маскирование кадра: при смене формата отпечатка рамка видоискателя изменяет свои пропорции в соответствии с выбранным форматом. Особенность изменения форматов такова, что полная рамка видоискателя соответствует формату Я, а остальные получаются путем ограничения этого формата: классический формат С образуется посредством "урезания" боковых сторон, а панорамный Р - ограничением сверху и снизу.

Фотоаппараты APS, оснащенные функцией (mid-roll change - MRC), позволяют в любой момент извлечь кассету с частично экспонированной пленкой, а впоследствии без проблем использовать ее снова для съемки в фотоаппарате, механизм которого считает информацию с магнитного слоя и прокрутит пленку до первого неэкспонированного кадра.

Фотоаппараты Polaroid по конструкции значительно отличаются от пленочных фотоаппаратов и позволяют получать цветные позитивные изображения через 2~3 мин после съемки на специальные многослойные фотоматериалы без их лабораторной обработки. Для фотоаппаратов Polaroid характерны громоздкость и небольшой размер получаемого изображения.

Цифровые фотоаппараты по внешнему виду аналогичны пленочным фотоаппаратам. В цифровых фотоаппаратах световое изображение преобразуется матрицей светочувствительных элементов в последовательность электрических импульсов. Для сохранения снимков в цифровых фотоаппаратах используются два различных типа запоминающих устройств: постоянная и сменная память (флэш-карты и мини-диски).

В моделях с постоянной памятью запоминающее устройство встроено в фотоаппарат. Сменная память служит для увеличения общего объема памяти, поскольку объем встроенной памяти цифровых фотоаппаратов обычно невелик. В моделях со сменной памятью фотоизображения сохраняются на флэш-картах: Compact Flash (CF), Smart Media (SM), Multi Media Card (MMC), Memory Stick (MS), Secure Digital (SD) Card, extreme digital (xD)-Picture Card, или на мини-дисках: IBM Microdrive, Data Play, CD-R, CD-RW. Каждый вид карт различается размерами, количеством контактов, напряжением питания, средней скоростью чтения/записи и выпускается различной емкости в диапазоне от 2 Мбайт до нескольких Гбайт.

Визирование в большинстве цифровых фотоаппаратов осуществляется как через телескопический видоискатель, так и по цветному жидкокристаллическому дисплею, который может быть использован также в качестве устройства просмотра снимков и панели управления режимами фотоаппарата. Наличие в цифровых фотоаппаратах жидкокристаллического дисплея позволяет точно скомпоновать кадр не только при обычной съемке, но и при макросъемке.

Для цифровых фотоаппаратов характерна простота пользования, оперативность освещения событий, предсказуемость результатов, относительно низкие расходы на получение снимка, возможность оценки общей компоновки кадра и правильность экспозиции, в связи с чем они пользуются большим спросом у фотографов-репортеров.

Цифровые фотоаппараты позволяют с помощью специальной программы произвести загрузку фотоизображений в компьютер для их сохранения в виде цифровых файлов или последующих операций корректировки изображения с помощью специальных компьютерных программ. По уровню потребительских свойств различают цифровые фотоаппараты простого, среднего и высокого класса.

По способу фокусировки все фотоаппараты подразделяются на фотоаппараты с фиксированной фокусировкой (фикс-фокусные); с ручной фокусировкой; с автоматизированной фокусировкой.

Фотоаппараты с фиксированной фокусировкой на передней панели корпуса имеют обозначения: "fix-focus" или "free focus". Это самые дешевые компактные камеры. При съемке таким фотоаппаратом не требуется наводка на резкость. Жестко встроенный объектив с небольшим относительным отверстием и большой глубиной резкости позволяет получать удовлетворительные по резкости изображения объекты, расположенные на расстоянии от 1-2 м и до "бесконечности".

К фотоаппаратам с ручной фокусировкой относят фотоаппараты, в которых наводка на резкость осуществляется вращением оправы объектива. Ручная фокусировка может производиться в зависимости от конструкции фотоаппарата следующими способами: по шкале расстояний; по дальномеру, совмещенному с оптическим видоискателем (в шкально-дальномерных фотоаппаратах); по матовому стеклу (в зеркальных фотоаппаратах).

Способ наводки на резкость по шкале расстояний применяется в фотоаппаратах, оснащенных объективами с большой глубиной резкости. Угол поворота оправы в этих фотоаппаратах согласован со шкалой расстоянии, на которой указаны расстояния в метрах или футах. Расстояние до объекта съемки определяется фотографом приблизительно, "на глаз". Большая глубина резкости компенсирует ошибки при определении расстояния до объекта съемки. При этом снимки получаются лучшего качества, чем при использовании аппаратов с фиксированной фокусировкой.

Способ наводки на резкость по дальномеру применяется в фотоаппаратах, оснащенных видоискателем-дальномером, который кинематически связан с оправой объектива. Через окуляр видоискателя видно двойное изображение объекта. Фокусировка производится вращением оправы объектива до совмещения изображения в фокусировочном пятне с основным изображением.

Шкально-дальномерные фотоаппараты имеют компактную конструкцию. Они обеспечивают более высокую точность фокусировки, чем шкальные фотоаппараты. Система фокусировки по дальномеру используется как в пленочных классических фотоаппаратах (Contax, Leica), так и в некоторых цифровых фотоаппаратах. Цифровыми фотоаппаратами, которые используют дальномерную систему, являются фотоаппараты R-D1 фирмы Epson и Digilux 2 фирмы Leica.

Способ фокусировки по матовому стеклу применяется в фотоаппаратах с зеркальным видоискателем (зеркальных фотоаппаратах). Оптическая система зеркальных фотоаппаратов, включающая съемочный объектив, зеркало и призму, позволяет визуально контролировать компоновку кадра и фокусировку. Изображение, формируемое объективом, проецируется на матовую поверхность экрана фокусировки и наблюдается в окуляре видоискателя. В зеркальных фотоаппаратах используется либо зеркало, убирающееся из светового потока в момент съемки, либо полупрозрачная призма, расщепляющая световой поток и направляющая одну его часть (на светочувствительный материал, а другую часть на матовое стекло видоискателя. Оптическая система зеркального фотоаппарата включает пятиугольную призму (пентапризму), которая оборачивает перевернутое оптическое изображение в прямое и обеспечивает параллельность оптических осей объектива и окуляра видоискателя. Такая конструкция оптической системы зеркального фотоаппарата позволяет полностью устранить параллакс, т. е. получить на матовом стекле видоискателя изображение, соответствующее тому, которое создается на поверхности светочувствительного материала.

Оптическая система с "убирающимся зеркалом" появилась раньше системы с полупрозрачной призмой. Впервые она была реализована в фотоаппаратах фирмы Asahi Optical и в настоящее время используется как в пленочных, так и в цифровых фотоаппаратах. Недостатками этой оптической системы является ее громоздкость, механическая сложность, ограничивающая скорость непрерывной съемки, наличие вибраций от "прыгающего" зеркала.

Оптическая система с полупрозрачной призмой, в связи с отсутствием каких-либо движущихся частей, является более надежной и компактной. Однако она не получила широкого распространения из-за низкой яркости изображения, формируемого как на матовой поверхности экрана фокусировки, так и на поверхности светочувствительного материала, а также возможной засветки светочувствительного материала через окуляр видоискателя.

Для более точной фокусировки в зеркальных фотоаппаратах применяются различные оптические устройства: "микрорастр" и "оптический клин" ("клин Додена"). "Микрорастр", представляет собой систему микроскопических пирамидок, расположенных в форме кольца на матовой поверхности экрана фокусировки. "Оптический клин" - это две концентрические полупризмы, размещенные в центре матового стекла видоискателя.

В фотоаппаратах с автоматизированной фокусировкой наводка на резкость производится электронно-механическими системами, осуществляющими процесс поступательного перемещения линз объектива до тех пор, пока не будет обеспечена максимальная резкость изображения объекта в плоскости светочувствительного материала.

Наличие системы автофокуса обозначается с помощью аббревиатуры AF (от Auto focus), которую наносят на корпус самого аппарата и на его упаковку.

Фотоаппараты с автоматизированной фокусировкой по принципу действия систем автофокусировки подразделяются на следующие группы: с активной системой автофокусировки (ультразвуковые, инфракрасные); с пассивной системой автофокусировки (измеряющие контраст изображения).

Новыми разработками в области автофокусировки являются интеллектуальная система многозональной фокусировки по движущемуся объекту С5А (Continuous Servo Autofocus), а также система управления глазом (Eye Control), используемые в зеркальных фотоаппаратах высокого класса.

По типу объектива различают фотоаппараты, оснащенные объективом с неизменяемым фокусным расстоянием, и фотоаппараты, оснащенные объективом с изменяемым фокусным расстоянием (вариообъективом). В фотоаппаратах первого типа фокусное расстояние объектива обозначается только одним числом, например, 38 мм или f38.

Вариообъективы (zoom-объективы) характеризуются диапазоном изменения фокусного расстояния и маркируются словом Zoom и парой чисел, например 35-70 мм, обозначающих нижнюю и верхнюю границы диапазона фокусных расстояний.

Производители фотоаппаратов с вариообъективами указывают кратность их увеличения, под которой понимается отношение максимального значения фокусного расстояния к минимальному. Кратность обычно выражают в виде коэффициента, например 2 х для объектива 35-70 мм.

В зависимости от степени автоматизации процессов выбора и установки экспозиционных параметров (выдержки и диафрагмы) фотоаппараты подразделяются на неавтоматические, полуавтоматические и автоматические.

К неавтоматическим относят модели фотоаппаратов без экспонометрических устройств или со встроенным автономым экспонометрическим устройством, не связанным с органами управления экспозицией (выдержками затвора и диафрагмой объектива).

Параметры экспозиции в таких фотоаппаратах выбираются самим фотографом на основе показаний экспонометра или имеющегося опыта и устанавливаются вручную.

К полуавтоматическим относят фотоаппараты, в которых экспонометрическое устройство функционально связано с органами ручного управления экспозицией. В полуавтоматических фотоаппаратах в поле зрения видоискателя размещен индикатор правильной экспозиции (стрелочный или светодиодный). Фотограф заранее устанавливает предпочтительную для данного вида съемки диафрагму (или выдержку), а затем, ориентируясь на показания индикатора, подбирает выдержку (или диафрагму). При правильном определении экспозиции в окне видоискателя наблюдается совпадение двух стрелок (стрелочный индикатор) или изменение цвета свечения светодиода с красного на зеленый (светодиодный индикатор).

В автоматических фотоаппаратах экспонометрическое устройство при нажатии спусковой кнопки автоматически определяет и устанавливает экспозиционные параметры.

Автоматические фотоаппараты бывают однопрограммными и многопрограммными.

Однопрограммными автоматическими фотоаппаратами называются фотоаппараты, экспонометрическое устройство которых автоматически устанавливает оба экспозиционных параметра. Они работают по одной программе, когда каждому значению яркости объекта и светочувствительности фотопленки соответствует лишь одно сочетание "выдержка-диафрагма". Это ограничивает творческие возможности фотографа; лишает его возможности учесть характер снимаемого сюжета. Такие фотоаппараты относятся к фотоаппаратам простого класса.

В многопрограммных автоматических фотоаппаратах выдержка и диафрагма устанавливаются автоматически по одной из программ, выбранных в соответствии с сюжетом съемки. Многопрограммные автоматические фотоаппараты обычно имеют следующие режимы управления экспозицией: автоматический режим; приоритет диафрагмы; приоритет выдержки; ручной режим; режим "Экспокоррекция".

В автоматическом режиме фотоаппаратом автоматически отрабатывается выдержка и диафрагма согласно одной из программ управления экспозицией: "Полный автомат", "Портрет", "Пейзаж", "Спорт", "Ночная съемка".

В моделях автоматических фотоаппаратов, в которых имеется режим "приоритет выдержки", фотограф самостоятельно задает необходимое значение выдержки, а диафрагма автоматически устанавливается в момент экспонирования на основании измерений экспонометра.

Режим "приоритет диафрагмы" дает возможность фотографу устанавливать необходимое значение диафрагмы; выдержка при этом устанавливается автоматически.

Режим "экспокоррекция" позволяет увеличивать или уменьшать экспозицию по сравнению со значением, задаваемым экспонометром.

Режим "экспопамять" дает возможность фиксировать определенное показание экспонометра и держать его в памяти автоматики, чтобы обеспечить эту экспозицию даже при изменившихся условиях освещения или иной композиции кадра.

По типу видоискателя (способу компоновки кадра) фотоаппараты подразделяются на камеры с телескопическим, зеркальным видоискателем или жидкокристаллическим дисплеем.

Телескопическими видоискателями оснащаются компактные (незеркальные) фотоаппараты. Видоискатель располагается несколько выше и (или) в стороне от съемочного объектива и дает прямое и уменьшенное изображение.

Зеркальным (перископическим) видоискателем оснащаются зеркальные фотоаппараты. Зеркальные видоискатели обеспечивают точный контроль границ снимаемого кадра, на их матовом стекле получается изображение объекта съемки в масштабе, близком к изображению на светочувствительном материале.

Жидкокристаллическими видоискателями оснащаются цифровые фотоаппараты. Некоторые модели цифровых фотоаппаратов наряду с жидкокристаллическим дисплеем имеют телескопический видоискатель.

По способу измерения яркости объекта различают фотоаппараты внешнего измерения и фотоаппараты внутреннего измерения по системе TTL.

В фотоаппаратах внешнего измерения яркости замер экспозиции осуществляется фотоприемником, расположенным на передней панели рядом с объективом. Этой системой замера экспозиции оснащаются фотоаппараты простого и среднего класса. Фотоприемником замеряется интегральная (суммарная) яркость разных объектов, входящих в зону его охвата.

В фотоаппаратах системы TTL (от англ. through the Lens - через объектив) замер экспозиции осуществляется фотоприемником, расположенным внутри камеры за объективом. Этой системой замера экспозиции оснащаются зеркальные фотоаппараты высокого класса. Такое расположение фотоприемника обеспечивает более высокую точность определения экспозиции, так как автоматически исключаются все погрешности, вызванные ошибками в установке диафрагмы, потерями света в объективе, изменением относительного отверстия при пользовании сменными объективами, учитывается влияние кратности светофильтров и других оптических насадок на объектив. К достоинствам системы TTL относится также и то, что измерение экспозиционных параметров производится только для тех частей объекта съемки, которые попадают в кадр.

Потребительские свойства фотоаппаратов

Потребительские свойства фотоаппаратов включают: функциональные, эргономические, эстетические свойства и надежность.

Функциональные свойства фотоаппарата определяются показателями свойств объектива, а также конструкционными особенностями фотоаппарата. Показателями свойств объектива являются его фокусное расстояние, относительное отверстие, разрешающая способность.

Фокусное расстояние объектива характеризует угол зрения объектива и его преломляющую способность. Величина фокусного расстояния указывается на объективе в миллиметрах и совместно с величиной диагонали кадрового окна (или ЭОП) определяет масштаб изображения. Чем больше фокусное расстояние объектива превышает величину диагонали кадрового окна, тем больше размеры получаемого изображения, и наоборот.

Между фокусным расстоянием объектива и его углом зрения существует обратно пропорциональная зависимость.

Относительное отверстие объектива определяет его светосилу - способность формировать на светочувствительном материале световое изображение объекта той или иной степени яркости при данной освещенности объекта.

Относительное отверстие объектива выражается отношением диаметра входного зрачка объектива к его фокусному расстоянию, например 1:2. Чем меньше знаменатель дроби, тем относительное отверстие, а следовательно, и светосила объектива больше, так как больше сама величина дроби.

От фокусного расстояния, действующего отверстия объектива, а также расстояния от объектива до объекта съемки зависит глубина резко изображаемого пространства. Чем меньше фокусное расстояние объектива и действующее отверстие объектива и больше расстояние от объектива до объекта съемки, тем глубина резко изображаемого пространства больше.

Для быстрого механического определения границ резко изображаемого пространства на оправы некоторых объективов нанесена шкала глубины резко изображаемого пространства, которая представляет собой симметрично расположенные относительно установочного знака диафрагменные числа (знаменатели относительного отверстия). Располагается шкала глубины между шкалой расстояний и шкалой диафрагм.

Границы резко изображаемого пространства определяются по шкале расстояний в соответствии с выбранными значениями диафрагмы (рис.).

Рис. Шкала глубины резко изображаемого пространства:

1 - шкала расстояний; 2 - шкала диафрагм; 3 - шкала глубины резко изображаемого пространства

Разрешающая способность объектива характеризует способность объектива четко воспроизводить мельчайшие детали объекта. Современные объективы обладают разрешающей способностью порядка сотен линий на миллиметр.

Четкость цифрового изображения зависит также от количества элементов (пикселей) ЭОП. Чем их больше, тем более детализированным (четким) и точным по цветопередаче будет изображение. Количество пикселей зависит от физического размера ЭОП и концентрации пикселей на нем. В свою очередь, чем больше размер ЭОП, тем больше площадь отдельного пикселя, и следовательно, выше чувствительность ЭОП.

Качественное изображение на светочувствительном материале обеспечивается достаточной освещенностью объекта съемки, возможностью широкого выбора числовых значений диафрагм и выдержки, точностью определения и установки экспозиции, точностью фокусировки, а также возможностью точной компоновки кадра.

Пригодность фотоаппарата для макросъемки (съемки сравнительно малых объектов с расстояния в несколько сантиметров) зависит от ближнего предела фокусировки и возможности точной компоновки кадра.

Возможность оперативного управления процессом съемки определяется степенью автоматизации всех процессов, связанных с подготовкой и осуществлением съемки, их быстродействием.

Удобство пользования фотоаппаратом зависит от соответствия формы, размеров и расположения органов управления антропометрическим характеристикам руки, информативности индикаторов, органов управления, способов установки элементов питания и кассет.

Надежность фотоаппаратов характеризуется свойствами безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости. Надежность фотоаппаратов зависит от материалов, использованных для его изготовления, конструктивных особенностей и других факторов. Как правило, фотоаппараты, корпус которых изготовлен из металлических сплавов, а линзы объектива - из оптического стекла, служат гораздо дольше, чем фотоаппараты, изготовленные из пластических масс. Надежность цифровых фотоаппаратов определяется прежде всего надежностью электронно-оптического преобразователя, который не подлежит ремонту и замене.

ЦИФРОВЫЕ ФОТОАППАРАТЫ

Пояснительная записка

1 Введение……………………………………………………………….…..3

2 Анализ и перспективы рынка…………………………………………….4

2.1 Общая характеристика фотоаппаратуры.…………………………...4

2.2 Описание популярных моделей…………………………………....…7

3 Особенности конкретной модели………………………………………..13

3.1 Описание модели…………………………………………………..…13

3.1.1 Назначение………………………………………………………13

3.1.2 Создание изображения…………………………………………13

3.1.3 Обработка изображения………………………………………..13

3.1.4 Отличные результаты в любых условиях……………………..14

3.1.5 Компактность…………………………………………………...14

3.1.6 Видеосъёмка………………………………………………….....14

3.1.7 Фотопечать……………………………………………………...15

3.1.8 Простота просмотра……………………………………….……15

3.1.9 Программное обеспечение………………………………….….15

3.2 Технические характеристики…………………………………….…..16

4 Особенности эксплуатации………………………………………….…..21

4.1 Съемка цифровой камерой…………………………………….……..21

4.1.1 Освещенность…………………………………………….……..21

4.1.2 Баланс белого цвета……………………………………….……22

4.1.3 Ручная настройка диафрагмы и выдержки……………….…...22

4.2 Распечатка цифровых снимков………………………………….…...23

4.2.1 Отличие цифровых фотокарточек……………………….…….23

4.2.2 Характеристики печатающих систем…………………….…....23

5 Заключение………………………………………………………….…….25

Список литературы………………………………..…………………….….26

Работа цифровой и пленочной камер построена на различных принципах. Основными частями пленочного фотоаппарата являются объектив, диафрагма и затвор. Объектив предназначен для фокусировки изображения, диафрагма регулирует количество света, проходящего через объектив, и определяет глубину резкости, а затвор обеспечивает необходимое время экспозиции. При спуске затвора свет через объектив и диафрагму попадает на светочувствительный слой пленки, и в результате на нее переносится изображение.

Как и пленочный фотоаппарат, цифровая камера имеет объектив и диафрагму, однако запись изображения в ней происходит иначе. На месте пленки в цифровой камере располагается прибор с зарядовой связью - ПЗС-матрица (ССD, charge coupled device) - полупроводниковое устройство, состоящее из множества миниатюрных фотодатчиков. Свет, попадая на эти датчики, заряжает их, причем величина заряда зависит от яркости света. Затем электрические заряды преобразуются в цифровые значения при помощи аналого-цифрового преобразователя.

Поскольку разрешение и другие возможности ПЗС ограничены, специальное программное обеспечение реконструирует информацию об изображении, рассчитывая недостающие данные. Затем изображение пересылается в запоминающее устройство и хранится в нем. Комбинация ПЗС, программного обеспечения и памяти заменяет в цифровой камере фотопленку.

2 Анализ и перспективы рынка

2.1 Общая характеристика фотоаппаратуры

Цифровые камеры сегодня выпускают многие компании, специализирующиеся на производстве фотоаппарату­ры и бытовой электроники. На рынке то и дело появляются новые марки и модели, разнообразные по дизайну и техническим характеристикам. Фотоап­параты с цифровой записью изображения очень быстро совершен­ствуются и прогрессируют, становятся все более компактными, экономичными и доступными по цене. Можно быть уверенным, что в ближайшем будущем для многих семей цифровая камера станет необходимым бытовым предметом, есте­ственно дополняющим домашний компьютер.

Широкий ассортимент цифровых фотоаппаратов дает возможность потребителям приобрести товар по их вкусу и материальному положению. Однако каждая модель цифрового фотоаппарата имеет свои индивидуальные особенности и характеристики, что затрудняет потребителя сделать правильный выбор. Сейчас очень много различной литературы и рекламной продукции, которая советует приобретать ту или иную марку, но грамотный человек в этой области будет выбирать фотоаппарат, ориентируясь по определенным характеристикам, которые должны быть обязательными для хорошего фотоаппарата, а именно:

1 разрешение ПЗС-матрицы определяется путем умножения количества светочувствительных сенсоров, расположенных по ее вертикальной и горизонтальной осям. Например, если известно, что камера обеспечивает разрешение 1600х1200 пикселей, то это означает, что ПЗС-матрица оснащена 1,92 млн фоточувствительных сенсоров. Каждый сенсор может оцифровать один из трех основных цветов. Т. е. для того, чтобы собрать всю цветовую информацию для одного пикселя, необходимы данные от трех сенсоров. Для того чтобы на снимке отображались не 640 тыс. пикселей (1,92/3), а все 1,92 млн, встроенное ПО рассчитывает недостающие цветовые данные.

Несмотря на то, что подход "больше пикселей = выше разрешение = лучше снимок" в целом верен, на качество изображения существенно влияют еще несколько факторов. Одним из них является качество ПЗС. Если учесть, что на небольшой площади матрицы собраны миллионы светочувствительных диодов, то существует вероятность того, что некоторые из них являются дефектными. К сожалению, определить это сразу невозможно, поэтому единственным способом выбора качественного продукта является сравнение

Наряду с разрешением и качеством ПЗС-матрицы огромное влияние на качество снимков оказывает оптическая система камеры. Цифровую камеру часто описывают как цифровое устройство с оптическими компонентами, в то время как на самом деле она является оптическим устройством с цифровыми компонентами. Из этого следует, что хороший объектив, эффективная система вспышки и возможности по ручной настройке параметров играют важную роль при выборе камеры.

Следует также учитывать возможности цифровой камеры по хранению снимков. Поскольку для этого требуется достаточно большой объем памяти (несмотря на систему сжатия изображений), следует убедиться, что в комплект камеры входят сменные карты флэш-памяти. Предпочтение нужно отдавать продуктам, в которых используются небольшие, легкие в обращении, доступные по цене и достаточно емкие флэш-карты;

2 фотодатчики ПЗС-матрицы представляют собой светочувствительные диодные сенсоры, расположенные рядами аналогично тому, как пиксели располагаются на экране компьютерного монитора. 2,5-мегапиксельная матрица, например, содержит 1700х1300 сенсоров. Если бы все сенсоры реагировали на свет одинаково, то цифровая камера могла бы фиксировать только черно-белые изображения. Для того чтобы снимок получался цветным, каждый сенсор снабжается цветными фильтрами. Они могут быть красным, зеленым и синим (RGB - Red, Greed, Blue) или голубым, пурпурным и желтым (CMY - Cyan, Magenta и Yellow) с дополнительным зеленым фильтром для придания изображению естественности. Данные каждого сенсора позволяют выделить один из 256 уровней заряда, поэтому каждый цвет имеет 256 уровней интенсивности (яркости), что позволяет воспроизводить 16,7 млн оттенков (256х256х256). Данные о яркости, зафиксированные каждым из сенсоров, оцифровываются и хранятся в памяти камеры.

В цифровых фотоаппаратах могут использоваться ПЗС двух типов - чересстрочные матрицы и матрицы последовательно-строчного сканирования. Первые разрабатывались для теле- и видеооборудования, а затем были оптимизированы для цифровых камер. Считывание данных яркости в них происходит в два этапа: вначале сканируются данные, зафиксированные сенсорами четных рядов, а затем - нечетных. Для того чтобы процесс считывания не прерывался, свет в камеру после снимка не подается, что достигается за счет использования механического затвора. Сенсоры чересстрочных матриц обладают повышенной светочувствительностью и могут иметь как RGB-, так и CMY-фильтры.

Поскольку на восприятие яркости значительно сильнее влияет зеленая часть спектра, то для повышения качества изображения в ПЗС-матрице количество сенсоров с зеленым фильтром делается вдвое большим, чем с красным и синим;

3 объектив фотоаппарата . Часто при выборе камеры покупатели не придают особого значения объективам, что является большой ошибкой. От объектива зависит, насколько четко изображение сфокусируется на ПЗС-матрице. При этом следует учесть, что ее площадь существенно меньше, чем площадь кадра фотопленки (1/3-дюймовая ПЗС-матрица, например, имеет диагональный размер всего 0,55 см, в то время как для одного кадра 35-миллиметровой пленки он составляет 4,3 см). Поэтому объектив цифровой камеры должен обеспечивать гораздо более высокое разрешение, чем объектив обычного фотоаппарата. Если линейное разрешение у последнего в среднем равно 30-60 линий на миллиметр, то у оптической системы цифровой камеры этот показатель должен находиться на уровне 150 линий на миллиметр. Кроме того, объектив оказывает существенное влияние на цветопередачу и способность камеры выполнять качественные снимки в условиях низкой освещенности.

Фотоаппараты можно классифицировать по типу видоискателя; по способу измерения яркости объекта, по конструкции объектива, по уровню потребительских свойств и другим признакам.

По типу видоискателя фотоаппараты подразделяются на компактные (портативные), псевдозеркальные и зеркальные.

Компактные фотоаппараты получили свое название в связи с компактностью своих размеров и малой массой. Оснащаются они миниатюрными объективами с большой глубиной резкости, позволяющей компенсировать возможные ошибки системы автофокусировки. Компактные цифровые фотоаппараты, для контроля за компоновкой кадра оснащаются жидкокристаллическим дисплеем и (или) телескопическим видоискателем.

Псевдозеркальные фотоаппараты оснащаются электронооптическим видоискателем и по габаритам и массе занимают промежуточное положение между компактными и зеркальными фотоаппаратами. Данный тип видоискателя может использоваться при ярком солнечном свете, когда пользоваться обычным ЖК-экраном становится затруднительно.

Зеркальные фотоаппараты получили свое название от применяемого в них зеркального видоискателя. Они отличаются большими габаритными размерами, оснащаются соответствующими объективами.

Оптическая система зеркального фотоаппарата позволяет визуально контролировать компоновку кадра и фокусировку через окуляр видоискателя.

По конструкции объектива фотоаппараты классифицируются на фотоаппараты, оснащенные объективом с неизменяемым фокусным расстоянием, и фотоаппараты с изменяемым фокусным расстоянием (Zoom-объективом). В свою очередь фотоаппараты, оснащенные Zoom-объективом, в зависимости от его кратности, подразделяются на фотоаппараты, оснащенные компактным, стандартным и мощным Zoom-объективом.

По способу измерения яркости объекта фотоаппараты подразделяются на фотоаппараты внешнего измерения и фотоаппараты внутреннего измерения по системе TTL.

В фотоаппаратах внешнего измерения яркости замер экспозиции осуществляется фотоприемником, расположенным на передней панели рядом с объективом. Этой системой замера экспозиции оснащаются фотоаппараты простого и среднего классов. Фотоприемником замеряется интегральная (суммарная) яркость разных объектов, входящих в зону его охвата.

В фотоаппаратах системы TTL (от англ, through the lens - через объектив) замер экспозиции осуществляется фотоприемником, расположенным внутри камеры за объективом. Этой системой замера экспозиции оснащаются зеркальные фотоаппараты высокого класса. Такое расположение фотоприемника обеспечивает более высокую точность измерения экспозиционных параметров.

По уровню потребительских свойств фотоаппараты можно подразделить на фотоаппараты простого, среднего и высокого классов.

К фотоаппаратам простого класса относятся компактные автоматические многопрограммные фотоаппараты массой до 200 г, оснащенные миниатюрным широкоугольным Zoom-объективом (как правило, до 3 х), светочувствительной матрицей CCD, размером 1/2,7”, 1/2,5”или 1/2,3”и сохраняющие фотографическое изображение со сжатием в формате JPEG. Максимальная светочувствительность матрицы, как правило, ограничена 1600 единицами ISO. Они позволяют получать фотографическое изображение удовлетворительного качества.

К фотоаппаратам среднего класса относятся компактные автоматические многопрограммные фотоаппараты массой от 200 г до 500 г, оснащенные Zoom-объективом (не менее чем 3 х), в том числе псевдозеркальные фотоаппараты со сменной оптикой, светочувствительной матрицей, размером от 1/1,8” до 2/3", и сохраняющие фотографическое изображение в форматах JPEG, TIFF или RAW. Максимальная светочувствительность матрицы, как правило, ограничена 3200 единицами ISO. Они позволяют осуществлять съемку разнообразных сюжетов и получать снимки хорошего качества.

К фотоаппаратам высокого класса относятся зеркальные автоматические многопрограммные фотоаппараты массой от 500 г и выше, с точечной и многозональной системой автофокусировки и экспозамера. Они позволяют использовать сменные объективы, электронные импульсные осветительные лампы, в необходимых случаях отключать автоматику камеры и переходить на ручную фокусировку и установку экспозиционных параметров. Фотоаппараты высокого класса оснащаются светочувствительной матрицей CMOS, размером от 20 х 13 мм до 49 х 37 мм, и сохраняют фотографическое изображение в основном на карты памяти Compact flash и SD (SDHC), в формате RAW, JPEG, TIFF. Они имеют широкий диапазон изменения светочувствительности матрицы (до 6400 единиц ISO и выше), выдержек (до 1/8000 с) и позволяют, вести оперативную съемку самых разнообразных сюжетов и получать снимки высокого качества.

В многопрограммных автоматических фотоаппаратах выдержка и диафрагма устанавливаются автоматически по одной из программ (“Полный автомат”, “Портрет”, “Пейзаж”, “Спорт”, “Ночной портрет”, “Ночной пейзаж”, “Макросъемка”), выбранной в соответствии с сюжетом съемки. Фотоаппараты среднего и высокого класса дополнительно имеют творческие режимы съемки: “Программная автоэкспозиция”, “Автоэкспозиция с приоритетом выдержки”, “Автоэкспозиция с приоритетом диафрагмы”, “Ручная установка экспозиции”, “Автоматическая установка глубины резкости”.

Литература 14

Цифровой фотоаппарат

Цифровой фотоаппарат - устройство, являющееся разновидностью фотоаппарата , в котором светочувствительным материалом является матрица или несколько матриц, состоящая из отдельных пикселей , сигнал с которых представляется, обрабатывается и хранится в самом аппарате в цифровом виде.

Рис 1. Fujifilm FinePix S9000

Несмотря на функциональное сходство, цифровые видеоустройства самого разного назначения, такие как камеры видеонаблюдения и веб-камеры , фотоаппаратами обычно не называются, если не позволяют сохранить снимки в самом устройстве или на вставленном в устройство носителе информации.

Классификация

В ряде случаев современная видеозаписывающая аппаратура имеет функции получения статических снимков, а значительная доля устройств, называемых цифровыми фотоаппаратами, умеет осуществлять запись видеоизображения и звука и выводить видеосигнал в телевизионном формате. Поэтому граница между видео- и фотооборудованием в цифровую эпоху в достаточной степени условна и определяется скорее тем, какие задачи ставит оператор, нежели тем, какова функциональная «начинка» камеры.

Цифровые фотоаппараты можно поделить на несколько классов:

Фотоаппараты со встроенной оптикой:

Компактные («мыльница » традиционных размеров). Характеризуются малыми размерами и весом. Малый физический размер матрицы означает низкую чувствительность или высокий уровень шумов. Также этот тип камер обычно отличает отсутствие или недостаточная гибкость ручных настроек экспозиции ;

Компактные фотоаппараты с несменными фикс-фокальными объективами: Fujifilm FinePix X100 , Sigma DP1 . В основном, за исключением несменной оптики, обладают характеристиками беззеркальных фотоаппаратов ;

Сверхкомпактные, миниатюрные. Отличаются не только размерами, но часто и отсутствием видоискателя и экрана;

Встроенные в другие устройства. Отличаются отсутствием собственных органов управления;

Псевдо зеркальные - внешним видом напоминают зеркальную камеру, а также, как правило, помимо цифрового дисплея, оснащены электронным видоискателем. Изображение в видоискателе такого аппарата формируется на отдельном цифровом экране, или на поворачивающемся основном экране. Как правило, имеют резьбу на объективе для присоединения насадок и светофильтров (пример - Konica Minolta серия моделей Z);

Полузеркалка - жаргонный термин, описывающий класс аппаратов, в которых имеется наводка по матовому стеклу через съёмочный объектив, однако нет возможности менять объектив. В таких аппаратах оптическая схема содержит светоделительную призму, которая направляет от 10 до 50 % светового потока на матовое стекло, а остальное передается на матрицу. (примеры - Olympus E-10, E-20).

Фотоаппараты со сменной оптикой:

цифровые зеркальные фотоаппараты ;

цифровые дальномерные фотоаппараты ;

цифровые беззеркальные фотоаппараты .

Носители информации

Рис 2. Извлечение CompactFlash из камеры Canon Powershot A95

Практически все цифровые фотоаппараты используют флэш-память , но есть также фотоаппараты, где используются оптические диски или дискеты в качестве носителя информации. Ряд фотоаппаратов имеют небольшой объем встроенной флеш-памяти, которой хватает для 2-30 снимков. Самые распространенные на сегодняшний день (2011) форматы:

CF (Compact Flash )

SD (Secure Digital)

MMC (Multimedia Card)

MS (Memory Stick) фирмы Sony

xD (xD-Picture Card)

Устаревшие носители информации:

SM (SmartMedia)

MD (Microdrive)

Объём флеш-карт варьируется от 32 МБ до 128 ГБ.

Характеристики из сферы рекламы и маркетинга

Термин «полупрофессиональный цифровой фотоаппарат» (« просьюмер» или «просьюмерка» - калька с англ. prosumer от англ. professional и англ. consumer ) обычно употребляется по отношению к псевдозеркальным аппаратам, полузеркалкам и ультразумам, но не является содержательным с технической и потребительской точки зрения.

Термином «профессиональные» обычно называют зеркальные или дальномерные фотоаппараты с кроп-фактором не более K f =1,6 и обладающим рядом других отличительных особенностей.

Термин «Камера начального уровня» употребляется по отношению к относительно дешёвым моделям какой-либо серии фотоаппаратов, в какой-либо степени урезанным в функциях.

Термин «Ультразум», как правило, означает «мыльницу» с высокократным зум-объективом. Однако с течением времени кратность объектива, с которой начинается «ультра-», меняется. Так, например, называли 8x зумы при сравнении с 6x.

Вообще, многие пользователи не догадываются, что такое «Зум», считая «чем больше - тем лучше», а между тем это - всего лишь отношение максимального к минимальному фокусных расстояний объектива. И сравнивать фотоаппараты нужно как раз по фокусному расстоянию, от которого зависит «угол обзора» - то есть что войдёт в кадр.

Цифровой зум, Цифровое увеличение, Апсемплинг (Upsampling - буквально, повышение детализации) - функция многих цифровых аппаратов, при использовании которой выбирается центральная часть снимка и увеличивается до размеров стандартного в данном аппарате кадра. Реальное число деталей при этом не увеличивается, и практический смысл в этой функции отсутствует. Однако, величина «цифрового зума» используется, особенно будучи перемноженной с величиной оптического зума (при этом возникают такие крупные значения зума, как 400x или 500x), как важный для покупателя параметр «крутости» камеры. Опытный фотограф использует программы редактирования изображений для получения аналогичного результата, но с гораздо более контролируемым качеством.

Однако «цифровой зум» оказывается полезен при видеосъёмке, если требуется высокая оперативность получения результата и нет времени на обработку изображения.

Мегапиксель - в мегапикселях измеряется одна из важных характеристик цифрового фотоаппарата - разрешение матрицы. Маркетинг, однако, преувеличивает его значение, и «прогресс» в области цифровых фотоаппаратов в сознании покупателя связан с ростом числа мегапикселей.

Устройство цифрового фотоаппарата

Рис 3. Частично разобранный цифровой фотоаппарат
Canon PowerShot A75

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

Основные элементы цифрового фотоаппарата

Матрица - основной элемент любой цифровой фото- или видеокамеры - матрица, от которой в наибольшей степени зависит качество получаемого изображения.

Матрица (иногда её называют сенсором) представляет собой полупроводниковую пластину, содержащую большое количество светочувствительных элементов, в подавляющем большенстве случаев, сгруппированных в строки и столбцы.

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

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

Объектив цифровой камеры не претерпел кардинальных изменений по сравнению с объективами обычных фотокамер. Из-за меньших размеров сенсора, объективы цифровых камер (за исключением зеркальных камер, использующих те же объективы) имеют меньшие геометрические размеры.

Благодаря уменьшению относительно 35-мм плёнки размера матрицы, в камерах любительского уровня стало стало возможным использование оптических схем, ранее присущих только дорогим аппаратам.

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

В некоторых цифровых фотоаппаратах при нажатии клавиши затвора наполовину происходит срабатывание систем автоматики. Автофокус и система определения экспозиции фиксируют параметры съёмки и ждут полного нажатия. При полном нажатии клавиши спусковой кнопки в незеркальных цифровых аппаратах:

механический затвор (при наличии) открывается,

происходит сброс заряда в ячейках матрицы,

механический затвор открывается на время экспонирования,

механический затвор закрывается,

происходит считывание кадра из матрицы,

механический затвор открывается,

матрица переходит в режим Live View;

В зеркальном цифровом аппарате (без или при выключенном режиме Live View):

поднимается зеркало и срабатывает «прыгающая» диафрагма,

включается ранее выключенная матрица,

открывается на время экспонирования механический затвор,

закрывается механический затвор,

опускается зеркало и открывается диафрагма,

происходит считывание и обработка кадра из матрицы.

Видоискатель - элемент фотоаппарата, показывающий границы будущего снимка и в некоторых случаях резкость и параметры съёмки. На бытовых цифровых фотоаппаратах в качестве видоискателя используются ЖК экраны (на зеркальных в режиме LiveView и на компактных камерах) и различные виды электронных и оптических видоискателей.

Процессоры в цифровых фотоаппаратах выполняют следующие функции:

управление работой затвора;

управление объективом в автоматическом и ручном режимах съёмки;

выбор баланса белого , измерение освещённости объекта, определение экспопары , выбор цветовой температуры и т. п.;

управление работой вспышки ;

управление брекетингом - возможностью серийной съёмки (обычно сериями по 3 или 10 кадров) с разными настройками фотоаппарата;

управление специальными эффектами из имеющегося набора (сепия, чёрно-белая съёмка, устранение эффекта красных глаз и др.);

формирование и выдачи на дисплей информации о выбранных режимах съёмки, настройках, самого изображения и т. п.

Карта памяти - носитель информации, который обеспечивает длительное хранение данных большого объёма, в том числе изображений, получаемых цифровым фотоаппаратом.

В ранних моделях цифровых фотоаппаратов использовались и иные носители информации, в том числе миниатюрные жесткие диски, дискеты, записываемые оптические и магнитооптические диски и т. п., вплоть до аудиокассет (в самом первом образце электронной фотокамеры фирмы «Кодак», использовавшей аналоговые способы обработки и сохранения изображений).

Рис 4. Флэш карты.

Разъёмы и интерфейсы. Внешний интерфейс подключения к компьютеру общего назначения имеется практически во всех цифровых камерах. На сегодня (2011) самым распространённым из них является USB. Также применяются специальные виды разъёмов для подключения к телевизору или принтеру. Появились первые модели фотокамер с беспроводными интерфейсами.

Органы управления

Диск режимов фотоаппарата - селектор режимов фотокамеры. Обычно находится на верхней панели камеры слева или справа. Реже, в основном на компактных камерах, на панели обращённой к фотографу.

Кнопка спуска (клавиша спуска затвора) - Элемент управления фотосъемкой, инициирующий последовательность получения кадра. Выполняется в виде кнопки либо на верхнем торце аппарата (компактные камеры), либо спереди и сбоку рукоятки в зеркалкальных фотоаппаратах. При нажатии фотокамера производит съемку и обработку кадра. Во многих моделях предусмотрено 2-ступенчатое нажатие (при нажатой наполовину срабатывают технологии автофокуса и экспокоррекции, при полном нажатии - производится съемка.)

Работа цифрового фотоаппарата

До нажатия клавиши затвора в зеркальных фотоаппаратах между объективом и матрицей расположено зеркало, отражаясь от которого, свет попадает в видоискатель. В незеркальных фотоаппаратах и зеркальных фотоаппаратах в режиме Live View свет из объектива падает на матрицу, при этом на ЖК экран выводится изображение, сформированное на матрице. В некоторых фотоаппаратах при этом может происходить автоматическая фокусировка .

При неполном нажатии клавиши затвора (если такой режим предусмотрен) происходит выбор всех автоматически выбираемых параметров съёмки (фокусировка, определение экспопары, чувствительности фотоматериала (ISO) и т. д.).

При полном нажатии происходит съёмка кадра , и считывание информации с матрицы во встроенную память фотоаппарата (буфер). Далее производится обработка полученных данных процессором с учётом установленных параметров коррекции экспозиции, ISO, баланса белого и др., после чего данные сжимаются в формат JPEG и сохраняются на флэш-карту. При съёмке в формат RAW данные сохраняются на флэш-карту без обработки процессором (возможна коррекция битых пикселей и сжатие алгоритмом без потерь ). Так как запись на флэш-карту изображения занимает достаточно большое количество времени, многие фотоаппараты позволяют снимать следующий кадр до окончания записи предыдущего на флэш-карту, если в буфере есть свободное место.

Ничто не стоит на месте, все течет, все изменяется. Еще 10 лет назад было трудно представить, что привычные всем фотоаппараты полностью «поменяют ориентацию». Вернее, ориентация останется прежней – в сторону объекта съемки, но принципы работы, носители и форма самих аппаратов изменятся до неузнаваемости.

И вроде бы посмотришь на современную камеру – всем хороша, все в ней выверено и отточено…

Но, как утверждают мудрые люди, совершенству нет предела, и разработчики из кожи вон лезут, чтоб удивить современного человека, пересытившегося техническими новинками. Каждый год производители выпускают десятки новых моделей – качественнее, компактнее, удобнее и «умнее» предыдущих – задавая новую планку и нервируя конкурентов.

В своем стремлении к совершенству разработчики часто «обгоняют время», и тогда глазам публики предстают совершенно необычные концепты и прототипы камер, которыми, возможно, мы будем пользоваться в недалеком, но светлом будущем…

Глядя на все эти прототипы, можно уже сейчас примерно предположить основные качества фотоаппарата будущего. Он будет миниатюрным, многофункциональным, стильным и удобным в использовании. Питаться он станет от альтернативных источников энергии. В свободное от основной работы время он послужит медиаплеером или украшением. И непременно белого цвета!

Литература

1. dcresource.com

2. dpreview.com

3. imaging-resource.com

4. steves-digicams.com

5. technofresh.ru

6. 1. Цифровой фотоаппарат (2)

      Реферат >> Коммуникации и связь

      В том числе изображений, получаемых цифровым фотоаппаратом . В ранних моделях цифровых фотоаппаратов использовались и иные носители информации... Разъемы интерфейсы Диск режимов фотоаппарата Работа цифрового фотоаппарата Отношение сигнал/шум Чувствительность...

   2. Цифровые фотоаппараты (2)

      Реферат >> Коммуникации и связь

      ... [убрать] 1 Классификация 2 История 3 Устройство цифрового фотоаппарата 4 Светочувствительная матрица 5 Носители информации 6 Характеристики... время. Основная статья: Цифровой фотоаппарат Частично разобранный цифровой фотоаппаратCanon PowerShot A75 История...

   3. Цифровые фотоаппараты и их характеристика

      Реферат >> Коммуникации и связь

      Дополняющим домашний компьютер. Широкий ассортимент цифровых фотоаппаратов дает возможность потребителям приобрести товар... и материальному положению. Однако каждая модель цифрового фотоаппарата имеет свои индивидуальные особенности и характеристики...