Kontakty

Ako funguje kamera z fyzikálneho hľadiska? Ako funguje a funguje DSLR fotoaparát

Hlavnými prvkami každého digitálneho fotoaparátu sú snímač, objektív, uzávierka, hľadáčik a procesor. Široko používané sú aj prídavné zariadenia (napríklad pamäťové karty a konektory na pripojenie audio alebo video zariadení).

Matrica je hlavným aktívnym prvkom akéhokoľvek fotografického alebo video zariadenia. Kvalita obrazu závisí od vlastností matrice. Samotné zariadenie je malá doska pozostávajúca zo senzorov citlivých na svetlo zoskupených určitým spôsobom. Najčastejšie sú prvky usporiadané v samostatných riadkoch a stĺpcoch. Celkovo sú dnes populárne dva typy matíc: CMOS a CCD. Prvý typ je oveľa lacnejší, no druhý poskytuje lepšiu kvalitu obrazu.

Objektív moderných fotoaparátov sa príliš nelíši od objektívu zariadení z minulosti a majú všeobecný princíp fungujú, ale najčastejšie sú nové produkty menších rozmerov. Ďalšou dôležitou súčasťou systému je uzávierka, ktorá plní funkciu zachytenia snímky pre jej záznam na pamäťové médium.

Použitie moderných fotoaparátov elektronická uzávierka, avšak v drahších zariadeniach sa používa aj mechanické.

Procesor spracováva výsledok uzávierky a umožňuje ovládať aj objektív a ďalšie funkcie fotoaparátu. Ak existuje obrazovka, procesor sa podieľa na vytváraní a zobrazovaní obrazu. Pomocou prídavného sa realizujú možnosti spracovania snímok, zaznamenávania informácií a ich zobrazovania.

Obsluha komponentov počas fotenia

Pred stlačením spúšte majú fotoaparáty DSLR špeciálne zrkadlo umiestnené špeciálnym spôsobom, cez ktoré svetlo vstupuje do hľadáčika. V iných fotoaparátoch ako DSLR sa svetlo vstupujúce do objektívu presmeruje na matricu a na obrazovke sa zobrazí obraz, ktorý vznikol po spracovaní údajov prijatých doskou.

Pomocou ovládacích prvkov (tlačidiel) používateľ vyberie požadované nastavenia a nakonfiguruje zariadenie. Fotograf potom musí stlačiť tlačidlo a spustiť ho do prvej polohy, aby sa spúšť aktivovala. To vám umožní použiť všetky parametre snímania a umožní plne prispôsobiť maticu podmienkam obrazu.

Moderné zariadenia zaznamenávajú obrázok, zatiaľ čo používateľ robí druhú fotografiu, pretože proces nahrávania môže zariadeniu trvať pomerne dlho.

Po úplnom stlačení spúšte sa rám zachytí. V tomto prípade sa vytvorený obrázok prenesie do schránky fotoaparátu, cez ktorú je obrázok spracovaný procesorom s prihliadnutím na nastavenia vykonané používateľom. Výsledné dáta sú skomprimované do grafického formátu a zaznamenané na flash kartu, odkiaľ je možné ich reprodukovať, upravovať alebo mazať.

Ako funguje kamera možno študovať v škole. Poznanie dizajnových prvkov je ale zaujímavé pre každého majiteľa fotoaparátu. Základný princíp fungovania digitálneho fotoaparátu možno zhrnúť do niekoľkých slov: svetlo sa premieňa na elektrinu. Všetko tu slúži na prilákanie svetla, od štartovacieho tlačidla až po šošovky.

Čo je revolučné z hľadiska svetla v digitálnom fotoaparáte? Premieňa svetlo na elektrické náboje, ktoré sa stávajú obrazmi zachytenými na obrazovke. Ako to funguje? Úlohou každej časti fotoaparátu je zachytiť skvelý obraz. Ale hlavné je svetlo.

Dizajn a prevádzka fotoaparátu

Prvá vec, ktorú potrebujete na fotenie, je zdroj svetla. Častice svetla, fotóny, opúšťajú zdroj svetla, sú odpudzované objektom a vstupujú do fotoaparátu cez niekoľko šošoviek. Fotóny potom sledujú stanovenú dráhu. Rad šošoviek umožňuje zachytiť najčistejší možný obraz.

  1. Uzávierky ovládajú množstvo svetla, ktoré by malo preniknúť cez otvor fotoaparátu.
  2. Po prechode cez membránu, šošovky a vstupe do otvoru je svetlo odpudzované od zrkadla a smerované do.
  3. Pred tým sa svetlo pri prechode hranolom láme, preto vidíme obraz v hľadáčiku nie hore nohami a ak sme s kompozíciou spokojní, stlačíme tlačidlo.
  4. Súčasne sa zrkadlo zdvihne a svetlo sa na zlomok sekundy nasmeruje nie do hľadáčika, ale do samotného srdca fotoaparátu -.

Trvanie tejto akcie závisí od rýchlosti chodu uzáverov. Otvárajú sa na chvíľu, keď má svetlo dopadnúť na svetelný senzor. Čas môže byť 1/4000 sekundy. To znamená, že v mihnutí oka sa dvere môžu otvoriť a zatvoriť 1400-krát. Na tento účel sú dve dvere, keď sa prvé otvoria, druhé sa zatvoria. Do nej teda vstupuje extrémne malé množstvo svetla. Toto je dôležitý bod pre pochopenie princípu fungovania digitálneho fotoaparátu.

Teória spracovania svetla

Čo je teda na digitálnom fotoaparáte revolučné? Prvok, ktorý zachytáva obraz, obrazový snímač (matica), je mriežka s hustou štruktúrou pozostávajúca z drobných svetelných senzorov. Šírka každého z nich je len 6 mikrónov – to je 6 milióntin metra. Na hrot nabrúsenej ceruzky sa zmestí 5 tisíc týchto snímačov.

Najprv však svetlo musí prejsť cez filter, ktorý ho rozdelí na farby: zelenú, červenú a modrú. Každý svetelný senzor spracováva iba jednu farbu. Keď naň dopadajú fotóny, sú absorbované polovodičovým materiálom, z ktorého je vyrobený. Pre každý absorbovaný fotón vyžaruje svetelný senzor elektrickú časticu nazývanú elektrón. Energia fotónu sa prenáša na elektrón – ide o elektrický náboj. A čím je obraz jasnejší, tým silnejší je elektrický náboj. Každý elektrický náboj má teda inú intenzitu.

Potom vytlačená obvodová doska prekladá tieto informácie do počítačového jazyka, jazyka čísel a bitov alebo postupnosti jednotiek a núl. Predstavujú milióny drobných farebných bodiek, ktoré tvoria fotografiu – sú to pixely. Čím viac pixelov na obrázku, tým lepšie rozlíšenie. Inými slovami, ide o niekoľko miliónov mikroskopických svetelných pascí, ktoré spolu so všetkými prvkami fotoaparátu smerujú k jednej úlohe – premene svetla na elektrinu s cieľom urobiť nádherné fotografie.



Všetky tieto informácie nájdete ďalej digitálnej podobe sa privádza do procesora, kde sa spracováva podľa určitých algoritmov. Potom sa hotová fotografia prenesie do pamäte fotoaparátu, kde je uložená a dostupná na prezeranie používateľovi.

Takže môžeme stručne znázorniť princíp fungovania digitálnej zrkadlovky.

Ak niekto nečítal článok, vrelo odporúčam prečítať si ho, pretože téma dnešného článku bude mať niečo spoločné s tým predchádzajúcim. Pre všetkých ostatných zopakujem zhrnutie ešte raz. Existujú tri typy fotoaparátov: kompaktné, zrkadlové a DSLR. Kompaktné sú najjednoduchšie a zrkadlové sú najpokročilejšie. Praktickým záverom článku bolo, že pre viac či menej seriózne fotenie by ste sa mali rozhodnúť pre bezzrkadlovky a DSLR fotoaparáty.

Dnes budeme hovoriť o zariadení fotoaparátu. Ako v každom podnikaní, musíte pochopiť princíp fungovania vášho nástroja pre sebavedomé riadenie. Nie je potrebné dôkladne poznať zariadenie, ale musíte pochopiť hlavné komponenty a princíp fungovania. To vám umožní pozerať sa na kameru z inej perspektívy – nie ako na čiernu skrinku so vstupným signálom v podobe svetla a výstupom v podobe hotového obrazu, ale ako na zariadenie, v ktorom pochopíte a pochopíte, kde rozsvieti sa ďalej a ako sa dosiahne konečný výsledok. Nebudeme sa dotýkať kompaktných fotoaparátov, ale budeme hovoriť o DSLR a bezzrkadlovkách.

Dizajn zrkadlovky

Vo všeobecnosti sa fotoaparát skladá z dvoch častí: fotoaparátu (nazývaného aj telo) a objektívu. Korpus vyzerá takto:

Korpus - pohľad spredu

Korpus - pohľad zhora

A takto vyzerá fotoaparát kompletne s objektívom:

Teraz sa pozrime na schematický obrázok fotoaparátu. Diagram zobrazí štruktúru kamery „v reze“ z rovnakého uhla ako na obrázku posledný obrázok. Čísla na diagrame označujú hlavné komponenty, ktoré budeme brať do úvahy.


Po úprave všetkých nastavení, orámovania a zaostrenia fotograf stlačí spúšť. Súčasne sa zrkadlo zdvihne a prúd svetla dopadá na hlavný prvok fotoaparátu - matricu.

    Ako vidíte, zrkadlo sa zdvihne a uzávierka 1 sa otvorí. Uzávierka v DSLR je mechanická a určuje čas, počas ktorého svetlo vstúpi do matrice 2. Tento čas sa nazýva rýchlosť uzávierky. Nazýva sa aj čas expozície matrice. Kľúčové charakteristiky uzávierky: oneskorenie uzávierky a rýchlosť uzávierky. Oneskorenie uzávierky určuje, ako rýchlo sa clony uzávierky otvoria po stlačení tlačidla spúšte – čím je oneskorenie menšie, tým je pravdepodobnejšie, že auto, ktoré sa rúti okolo vás a ktoré sa snažíte zachytiť, bude zaostrené, nebude rozmazané a zarámované. ako ste to robili pri používaní hľadáčika. V prípade digitálnych zrkadloviek a zrkadloviek je oneskorenie uzávierky malé a meria sa v ms (milisekundách). Rýchlosť uzávierky určuje minimálnu dobu, po ktorú bude uzávierka otvorená – t.j. minimálna rýchlosť uzávierky. Na lacných fotoaparátoch a fotoaparátoch strednej úrovne je minimálna rýchlosť uzávierky 1/4000 s, na drahých (väčšinou full-frame) - 1/8000 s. Keď je zrkadlo zdvihnuté, svetlo nepreniká ani do zaostrovacieho systému, ani do pentaprizmy cez zaostrovaciu matnicu, ale priamo na snímač cez otvorenú uzávierku. Keď fotíte DSLR a celý čas sa pozeráte cez hľadáčik, po stlačení spúšte dočasne uvidíte čiernu škvrnu, nie obrázok. Tento čas je určený rýchlosťou uzávierky. Ak nastavíte rýchlosť uzávierky napríklad na 5 sekúnd, po stlačení spúšte uvidíte na 5 sekúnd čierny bod. Po odkrytí matrice sa zrkadlo vráti do pôvodnej polohy a svetlo opäť vstúpi do hľadáčika. TO JE DÔLEŽITÉ! Ako vidíte, existujú dva hlavné prvky, ktoré regulujú tok svetla vstupujúceho do snímača. Ide o clonu 2 (pozri predchádzajúci diagram), ktorá určuje množstvo prepusteného svetla a uzávierku, ktorá reguluje rýchlosť uzávierky – čas, za ktorý svetlo dopadne na matricu. Tieto koncepty sú jadrom fotografie. Ich variácie dosahujú rôzne účinky a je dôležité pochopiť ich fyzikálny význam.

    Matica kamery 2 je mikroobvod s fotosenzitívnymi prvkami (fotodiódami), ktoré reagujú na svetlo. Pred matricou je svetelný filter, ktorý je zodpovedný za získanie farebného obrazu. Dve dôležité charakteristiky matice sú jej veľkosť a pomer signálu k šumu. Čím vyššie sú obe, tým lepšie. Viac o fotomatrice si povieme v samostatnom článku, pretože... toto je veľmi široká téma.

Z matice obraz ide do ADC (analógovo-digitálny prevodník), odtiaľ do procesora, spracuje sa (alebo nespracuje pri snímaní do RAW) a uloží na pamäťovú kartu.

Ďalším dôležitým detailom DSLR je opakovač clony. Faktom je, že zaostrovanie sa vykonáva pri plne otvorenej clone (pokiaľ je to možné, je určené konštrukciou objektívu). Nastavením uzavretej clony v nastaveniach fotograf nevidí zmeny v hľadáčiku. Konštantná zostáva najmä hĺbka ostrosti. Ak chcete vidieť, aký bude výstupný rámik, môžete stlačiť tlačidlo, clona sa priblíži k nastavenej hodnote a pred stlačením spúšte uvidíte zmeny. Opakovač clony je nainštalovaný na väčšine digitálnych zrkadloviek, no málokto ho používa: začiatočníci o ňom často nevedia alebo nerozumejú jeho účelu, zatiaľ čo skúsení fotografi približne vedia, aká bude hĺbka ostrosti v určitých podmienkach a je to jednoduchšie urobte skúšobný záber a v prípade potreby zmeňte nastavenia .

Dizajn bezzrkadlového fotoaparátu

Okamžite sa pozrieme na diagram a podrobne diskutujeme.

Bezzrkadlové fotoaparáty sú oveľa jednoduchšie ako DSLR a sú v podstate ich zjednodušenou verziou. Nemajú zrkadlo a zložitý systém fázového zaostrovania a majú aj iný typ hľadáčika.

    Svetelný tok vstupuje cez šošovku na matricu 1. Svetlo prirodzene prechádza cez clonu v šošovke. Na obrázku to nie je uvedené, ale myslím, že analogicky s DSLR ste uhádli, kde sa nachádza, pretože šošovky DSLR a zrkadlových fotoaparátov sú prakticky rovnakého dizajnu (okrem veľkosti, bajonetového uchytenia a počtu šošoviek) . Navyše väčšina objektívov z digitálnych zrkadloviek môže byť inštalovaná na bezzrkadlové fotoaparáty pomocou adaptérov. Bezzrkadlové kamery nemajú uzávierku (presnejšie je elektronická), takže rýchlosť uzávierky sa nastavuje podľa času, počas ktorého je matrica zapnutá (prijíma fotóny). Čo sa týka veľkosti matice, tá zodpovedá formátu Micro 4/3 alebo APS-C. Druhá sa používa častejšie a plne zodpovedá matriciam zabudovaným v DSLR od rozpočtu až po pokročilý amatérsky segment. Teraz sa začali objavovať plnoformátové bezzrkadlovky. Myslím si, že v budúcnosti bude počet FF (Full Frame) bezzrkadloviek pribúdať.

    V diagrame číslo 2 označuje procesor, ktorý prijíma informácie prijaté maticou.

    Pod číslom 3 je obrazovka, na ktorej sa obraz zobrazuje v reálnom čase (režim Live View). Na rozdiel od DSLR to v bezzrkadlovkách nie je ťažké, pretože svetelný tok nie je blokovaný zrkadlom, ale voľne prúdi na matricu.

Vo všeobecnosti všetko vyzerá skvele - boli odstránené zložité konštrukčné mechanické prvky (zrkadlo, zaostrovacie senzory, matnica, pentaprizma, uzávierka). To značne uľahčilo a zlacnilo výrobu, znížilo veľkosť a hmotnosť zariadení, ale vytvorilo aj množstvo ďalších problémov. Dúfam, že si ich pamätáte z časti o bezzrkadlovkách v článku o. Ak nie, teraz o nich budeme diskutovať a súčasne budeme skúmať, čo technické vlastnosti spôsobené týmito nedostatkami.

Prvým veľkým problémom je hľadáčik. Keďže svetlo dopadá priamo na matricu a nikde sa neodráža, obraz priamo nevidíme. Vidíme len to, čo sa dostane na matricu, potom sa v procesore nezrozumiteľne prevedie a zobrazí na nezrozumiteľnej obrazovke. Tie. V systéme je veľa chýb. Navyše, každý prvok má svoje oneskorenia a nevidíme obraz hneď, čo je nepríjemné pri snímaní dynamických scén (kvôli neustále sa zlepšujúcim vlastnostiam procesorov, obrazoviek hľadáčika a matríc to nie je až také kritické, ale aj tak sa to stáva ). Obraz sa zobrazuje na elektronickom hľadáčiku, ktorý má vysoké rozlíšenie, ktoré sa však stále nedá porovnať s rozlíšením oka. Elektronické hľadáčiky majú tendenciu oslepnúť pri jasnom svetle v dôsledku obmedzeného jasu a kontrastu. Je však viac ako pravdepodobné, že v budúcnosti bude tento problém prekonaný a čistý obraz prejdený sériou zrkadiel upadne do zabudnutia rovnako ako „správna filmová fotografia“.

Druhý problém vznikol kvôli nedostatku senzorov automatického zaostrovania s fázovou detekciou. Namiesto toho sa používa kontrastná metóda, ktorá podľa obrysu určuje, čo má byť zaostrené a čo nie. V tomto prípade sa šošovky objektívu posunú o určitú vzdialenosť, zisťuje sa kontrast scény, šošovky sa pohybujú znova a znova sa určuje kontrast. A tak ďalej, kým sa nedosiahne maximálny kontrast a fotoaparát zaostrí. Trvá to príliš veľa času a je to menej presné ako fázový systém. Kontrastné automatické zaostrovanie je však softvérová funkcia a nezaberá miesto navyše. V súčasnosti sa už naučili integrovať fázové snímače do bezzrkadlových matríc, čím vytvorili hybridné automatické zaostrovanie. Rýchlosťou je porovnateľný so systémom automatického zaostrovania DSLR, no zatiaľ sa montuje len do vybraných drahých modelov. Myslím, že aj tento problém bude v budúcnosti vyriešený.

Tretím problémom je nízka autonómia v dôsledku skutočnosti, že je preplnená elektronikou, ktorá neustále pracuje. Ak fotograf pracuje s fotoaparátom, potom po celú dobu svetlo vstupuje do matrice, je neustále spracovávané procesorom a zobrazované na obrazovke alebo elektronickom hľadáčiku pomocou vysoká rýchlosť aktualizácie - fotograf musí vidieť, čo sa deje v reálnom čase, a nie v záznamoch. Mimochodom, ten druhý (hovorím o hľadáčiku) tiež spotrebúva energiu, a nie málo, pretože jeho rozlíšenie je vysoké a jas a kontrast by mali byť na rovnakej úrovni. Podotýkam, že so zvyšujúcou sa hustotou pixelov, t.j. keď sa ich veľkosť zmenšuje pri rovnakej spotrebe energie, jas a kontrast sa nevyhnutne znižujú. Preto napájanie kvalitných obrazoviek s vysokým rozlíšením vyžaduje veľa energie. V porovnaní s DSLR je počet záberov, ktoré je možné nasnímať na jedno nabitie batérie, niekoľkonásobne nižší. Zatiaľ je tento problém kritický, pretože nebude možné výrazne znížiť spotrebu energie a nemôžeme počítať s prelomom v oblasti batérií. Minimálne tento problém existuje na trhu notebookov, tabletov a smartfónov už dlhšiu dobu a jeho riešenie nie je úspešné.

Štvrtý problém predstavuje výhodu aj nevýhodu. Hovoríme o ergonómii fotoaparátu. V dôsledku odstránenia „zbytočných prvkov“ zrkadlového pôvodu sa rozmery zmenšili. Ale snažia sa umiestniť bezzrkadlovky ako náhradu za DSLR a veľkosť matíc to potvrdzuje. V súlade s tým sa používajú šošovky nie najmenšej veľkosti. Malá bezzrkadlovka, podobná digitálnemu kompaktu, pri použití teleobjektívu (objektív s dlhou ohniskovou vzdialenosťou, ktorý približuje predmety veľmi blízko) jednoducho zmizne z dohľadu. Mnohé ovládacie prvky sú tiež skryté v menu. V DSLR sú umiestnené na tele vo forme tlačidiel. A je jednoducho príjemnejšie pracovať so zariadením, ktoré dobre padne do ruky, nemá tendenciu sa vykĺznuť a v ktorom môžete bez rozmýšľania rýchlo meniť nastavenia dotykom. Ale veľkosť fotoaparátu je dvojsečná zbraň. Na jednej strane veľká veľkosť má výhody popísané vyššie a na druhej strane malý fotoaparát sa zmestí do každého vrecka, môžete si ho vziať so sebou častejšie a ľudia mu venujú menšiu pozornosť.

Čo sa týka piateho problému, ten súvisí s optikou. V súčasnosti existuje veľa držiakov (typov držiakov objektívov pre fotoaparáty). Vyrába sa pre nich rádovo menej objektívov ako pre bajonety hlavných systémov DSLR. Problém je vyriešený inštaláciou adaptérov, s ktorými využijete drvivú väčšinu objektívov DSLR na bezzrkadlovkách. Prepáč za slovnú hračku)

Kompaktný dizajn fotoaparátu

Pokiaľ ide o kompakty, majú veľa obmedzení, z ktorých hlavným je malá veľkosť matrice. To vám neumožňuje získať obraz s nízkym šumom, vysokým dynamickým rozsahom, kvalitným rozmazaním pozadia a predstavuje množstvo ďalších obmedzení. Ďalším je systém automatického zaostrovania. Ak DSLR a bezzrkadlovky využívajú fázové a kontrastné typy automatického zaostrovania, ktoré patria k pasívnemu typu zaostrovania, keďže nič nevyžarujú, tak kompakty využívajú aktívne automatické zaostrovanie. Kamera vysiela pulz infračerveného svetla, ktoré sa odráža od objektu a vracia sa späť do kamery. Čas cesty tohto impulzu určuje vzdialenosť k objektu. Tento systém je veľmi pomalý a nefunguje na veľké vzdialenosti.

Kompakty používajú nevymeniteľnú nekvalitnú optiku. Široká ponuka príslušenstva pre nich nie je dostupná, ako pre ich starších bratov. Pozorovanie prebieha v režime živého náhľadu na displeji alebo cez hľadáčik. Ten je z obyčajného skla, nie veľmi dobrej kvality a nie je napojený na optický systém fotoaparátu, čo má za následok nesprávne orámovanie. Je to viditeľné najmä pri snímaní blízkych objektov. Prevádzková doba kompaktov na jedno nabitie je krátka, telo je malé a jeho ergonómia je oveľa horšia ako u bezzrkadloviek. Počet dostupných nastavení je obmedzený a sú ukryté hlboko v menu.

Ak hovoríme o dizajne kompaktov, tak ten je jednoduchý a ide o zjednodušenú bezzrkadlovku. Má menšiu a horšiu matricu, iný typ automatického zaostrovania, nemá normálny hľadáčik, nemá možnosť výmeny objektívov, nízku výdrž batérie a nedomyslenú ergonómiu.

Záver

V krátkosti sme sa pozreli na dizajn fotoaparátov rôzne druhy. Myslím, že teraz máš Všeobecná myšlienka o vnútornej štruktúre komôr. Táto téma je veľmi široká, ale na pochopenie a kontrolu procesov, ktoré sa vyskytujú pri fotografovaní s určitými fotoaparátmi pri rôznych nastaveniach a s rôznou optikou, si myslím, že vyššie uvedené informácie budú stačiť. V budúcnosti budeme stále hovoriť o niektorých z najdôležitejších prvkov: matrici, systémoch automatického zaostrovania a šošovkách. Zatiaľ to nechajme tak.

Vzdelávací prvok

Fotoaparát.

Konštrukcia a princíp činnosti, pripojovacie rozhrania a prevádzkové pravidlá, pokyny na inštaláciu ovládačov. Porovnávacie charakteristiky.

V decembri 1975 vynašiel inžinier Kodak Stevie Sasson niečo, čo o niekoľko mesiacov neskôr spôsobilo revolúciu vo fotografii – prvý digitálny fotoaparát na svete. Fotoaparát bol veľký ako hriankovač a vedel robiť čiernobiele snímky s rozlíšením 100x100 pixelov. Dnes by povedali, že fotoaparát mal rozlíšenie 0,01 megapixela. Fotografie boli zaznamenané na kazetu. Zaznamenanie jednej fotografie trvalo 23 sekúnd. Na prezeranie obrázkov bol použitý špeciálny TV set-top box.

História vývoja fotografických zariadení viedla k vývoju určitých štandardov pre rozhranie medzi fotografom a fotografickým zariadením, ktoré používa. Výsledkom je, že digitálne fotoaparáty (digitálny fotoaparát, digitálny fotoaparát) vo väčšine vonkajších funkcií a ovládacích prvkov opakujú modely filmových fotografických zariadení. Zásadný rozdiel je v „vypchatí“ zariadenia, v technológiách záznamu a následného spracovania obrazu.

Hlavným účelom digitálnych fotoaparátov je nasnímať obrázky (statické alebo pohyblivé, v závislosti od typu fotoaparátu) a následne ich vložiť do počítača. Tieto vynálezy umožnili opustiť jeden medzistupeň tradičných fotografických a filmových procesov spojených so spracovaním (vyvolaním, fixáciou atď.) filmov. Digitálna fotografia si vďaka tomu získala obľubu najskôr medzi fotografmi zaoberajúcimi sa reportážnou fotografiou a oveľa neskôr aj medzi profesionálnymi štúdiovými fotografmi

Digitálny fotoaparát je kamera, ktorá využíva pole polovodičových svetlocitlivých prvkov, nazývaných matica, na vytvorenie obrazu, na ktorý je obraz zaostrený pomocou systému šošoviek. Výsledný obrázok, v v elektronickom formáte uložené ako súbory v pamäti fotoaparátu alebo dodatočné médium vložené do fotoaparátu.

282" height="35" bgcolor="white" style="vertical-align:top;background: white">

Obr.1 Princíp činnosti digitálneho fotoaparátu

Aby ste pochopili, ako digitálny fotoaparát funguje, musíte najprv pochopiť princíp jeho fungovania. (obr. 1) Lúče svetla nesúce obraz, prechádzajúce cez objektív (pred stlačením spúšte u zrkadloviek je medzi objektívom a matricou umiestnené zrkadlo, od ktorého svetlo vstupuje do hľadáčika), sú zaostrené na senzore alebo matrici digitálneho fotoaparátu. Tento snímač plní rovnakú úlohu, akú kedysi plnil svetlocitlivý povrch fotografického filmu. Nie je možné si predstaviť dizajn digitálneho fotoaparátu bez senzora alebo matrice, ktorá má schopnosť premeniť prúd fotónov na prúd elektrónov – inými slovami na elektrický prúd. Tento veľmi slabý elektrický signál potom ide do zosilňovača, potom do špeciálneho prevodníka, ktorý ho premení na informáciu vo forme bitov, potom do procesora, kde sa táto informácia premení na obraz. V konečnom dôsledku sa výsledný obraz zaznamená do pamäte digitálneho fotoaparátu.

Typický digitálny fotoaparát pozostáva z objektívu, clony, zaostrovacieho systému (optomechanická časť) a CCD matrice (fotoelektronická časť), ktorá sníma obraz. (Obr. 2-3)

kompaktný digitálny fotoaparát SLR digitálny fotoaparát

https://pandia.ru/text/78/176/images/image004_83.jpg" align="left" width="313" height="194 src=">

Obr.2 Obr.3

Elektronické obvody" href="/text/category/yelektronnie_shemi/" rel="bookmark">elektronický obvod kamery. Matrica (niekedy nazývaná snímač) je polovodičový plátok obsahujúci veľké množstvo fotosenzitívne prvky, v drvivej väčšine prípadov zoskupené do riadkov a stĺpcov.

Komplementárny" href="/text/category/komplementarij/" rel="bookmark">komplementárny metal-oxid-semiconductor, po anglicky CMOS - Complementary-symmetry/Metal-Oxide Semiconductor).

CPU Fotoaparát možno právom nazvať mozgovým centrom digitálneho fotoaparátu. (Obr. 5) Úlohou procesora je zo vstupujúcich informácií vytvoriť obraz, čo nie je také jednoduché. po prvé, procesor Digitálny fotoaparát musí brať do úvahy všetky farebné nuansy a tiež použiť proces interpolácie na zlepšenie čistoty obrazu. Okrem toho musí procesor vypočítať vyváženie bielej, kontrast, jas a niektoré ďalšie charakteristiky obrazu vrátane vizuálnych efektov.

Nakoniec, keď je obrázok pripravený, informácie o ňom sa skonvertujú digitálny fotoaparát do požadovaného formátu, komprimovaný a uložený do pamäte. Tu je pripojená vyrovnávacia pamäť, ktorá priamo ovplyvňuje rýchlosť streľby kamery.

Aberácia" href="/text/category/aberratciya/" rel="bookmark">aberácie, s použitím najmenšieho počtu najlacnejších https://pandia.ru/text/78/176/images/image011_9.png" alt=" (!JAZYK: Podpis: Obr.6" align="left" width="502" height="31 src=">!}

Membrána- Ide o zariadenie, ktoré pomáha meniť počet svetelných lúčov prechádzajúcich cez objektív fotoaparátu. Navyše je to clona, ​​ktorá reguluje jas obrazu. Primitívne povedané, membrána má tvar okvetných lístkov, ktoré sa pomocou špeciálneho krúžku môžu súčasne otáčať a navzájom sa prekrývať. Zostávajúci voľný priestor v strede sa tak mení z maxima na minimum, čím sa reguluje tok svetla. V závislosti od typu a účelu sa objektívy fotoaparátov rozlišujú podľa dvoch hlavných parametrov: pomer clony, ktorý charakterizuje svetelnosť obrazu, a ohnisková vzdialenosť, ktorá určuje mierku a uhol záberu. Objektív digitálneho fotoaparátu neprešiel zásadnými zmenami v porovnaní s objektívmi bežných fotoaparátov. Kvôli menším rozmerom snímača majú objektívy digitálnych fotoaparátov (s výnimkou zrkadloviek s rovnakými objektívmi) menšie geometrické rozmery https://pandia.ru/text/78/176/images/image013_38.jpg" align="left" šírka ="168" height="111 src="> Hľadáčik- prvok fotoaparátu, ktorý ukazuje hranice budúcej fotografie a v niektorých prípadoch aj ostrosť a parametre snímania (obr. 7). Na domácich digitálnych fotoaparátoch sa LCD obrazovky používajú ako hľadáčik (na digitálnych zrkadlovkách v režime LiveView a na

Obr.7

kompaktné fotoaparáty) a rôzne druhy elektronické a optické hľadáčiky.

https://pandia.ru/text/78/176/images/image015_30.jpg" align="left" width="133" height="156 src="> Pamäťová karta- pamäťové médium, ktoré poskytuje dlhodobé ukladanie veľkých objemov dát vrátane obrázkov zachytených digitálnym fotoaparátom. (Obr.8)

https://pandia.ru/text/78/176/images/image017_4.png" alt=" Podpis:" align="left" width="109" height="32">!} Externé rozhranie pre pripojenie k počítaču všeobecný účel dostupné takmer vo všetkých digitálnych fotoaparátov. (Obr.9) Dnes je z nich najrozšírenejší USB. Špeciálne typy konektorov sa používajú aj na pripojenie k televízoru alebo tlačiarni. Objavili sa prvé modely fotoaparátov s bezdrôtovým rozhraním. Pripojené k portu Počítačové USB Kameru deteguje ovládač, ktorý vytvorí logickú jednotku v systéme Windows a umožní priamy prístup z ľubovoľnej aplikácie. Používateľ si môže prezerať zachytené zábery, vymazávať zlé a kopírovať prijateľné rovnakým spôsobom, ako keby bol k počítaču pripojený bežný pevný disk.

Tlačidlá digitálneho fotoaparátu

Obr.10


Ovládacie prvky digitálneho fotoaparátu sú zoskupené na hornej a zadnej strane tela fotoaparátu. Na hornom paneli je (s určitými rozdielmi model od modelu) tlačidlo spúšte, trojpolohový prepínač ovládania motorického pohonu pre zmenu ohniskovej vzdialenosti zoomovaného objektívu (tento prepínač možno nahradiť troj- pozičné tlačidlo na, najčastejšie zadnom alebo menej často prednom paneli tela fotoaparátu) a otočný volič pre voľbu prevádzkových režimov fotoaparátu. (Obr. 10)


ryža. 11. Tlačidlá na zadnom paneli digitálneho fotoaparátu

Na zadnom (alebo hornom, ako u kompaktných fotoaparátov) paneli tela je hlavný vypínač, tlačidlo na aktiváciu a prepínanie prevádzkových režimov vstavaného blesku, zhlukový vypínač, tlačidlo kompenzácie expozície, ovládanie farieb tlačidlo zapnutia/vypnutia displeja, tlačidlo ponuky na obrazovke a štvorpolohové okrúhle tlačidlo na navigáciu v ponuke. Tomu istému tlačidlu možno priradiť funkcie zapnutia kompenzácie expozície, rýchleho výberu citlivosti snímača a nastavenia elektronickej samospúšte. (Obr. 11)

Pravidlá používania kamier

Prevodovky" href="/text/category/reduktori/" rel="bookmark">Prevodovky zaostrovania a zoomu často vedú k zaseknutiu objektívu a často k poškodeniu fotoaparátu.

Správna prevádzka fotoaparátu závisí najmä od dodržiavania pokynov, starostlivého a starostlivého zaobchádzania. Porušenie týchto pravidiel bude mať za následok vážne poškodenie zariadenia.

Prax opravy fotoaparátu ukazuje, že väčšina porúch je spôsobená týmito okolnosťami.

Pokyny na inštaláciu a pripojenie kamier

https://pandia.ru/text/78/176/images/image023_20.jpg" align="left" width="165" height="131 src=">Potom na monitore počítača s operačnou sálou systém Windows XP by sa mala zobraziť správa.

Potom sa zobrazí okno Sprievodca novým nájdeným hardvérom. (Obr. 12)

https://pandia.ru/text/78/176/images/image025_24.jpg" align="left" width="156" height="122 src=">

Keď to uvidíte, nainštalujte disk dodaný s fotoaparátom do jednotky CD-ROM počítača. Ak sa váš fotoaparát dodáva s viacerými jednotkami, vyberte ten, ktorý hovorí „USB Driver“ a kliknite na tlačidlo „ďalší“. Počítač začne na disku CD hľadať požadovaný ovládač.

https://pandia.ru/text/78/176/images/image027_0.png" alt=" Podpis: Obr. 13" align="left" width="160" height="28 src=">Если поиск увенчается успехом, на экране отобразится окно установки драйвера. После того как установка будет завершена, нажмите кнопку «Готово» в появившемся окне. В подтверждение удачной установки на мониторе отобразится информационное окно. (Рис.13)!}

Po niekoľkých sekundách sa zobrazí okno s výberom akcií pre nový „vymeniteľný disk“. Tu si môžete vybrať požadovanú akciu, ale najlepšie je začať skopírovaním obrázkov na pevný disk počítača. To možno vykonať buď automaticky, alebo manuálne. (Obr. 14)

https://pandia.ru/text/78/176/images/image029_1.png" alt=" Podpis: Obr. 14" align="left" width="124" height="27 src=">Согласно стандарту DCIF все цифровые фотоаппараты создают на карте памяти директорию «DCIM». Если вы увидите другие директории, не обращайте на них внимания, фотографии хранятся в глубине директории «DCIM». Открыв эту папку, вы увидите еще одну поддиректорию, в названии которой присутствует трехзначная цифра, сокращение от названия фирмы-производителя цифрового фотоаппарата, и, возможно, еще цифру. В этой папке и находятся ваши снимки!!}

Software" href="/text/category/programmnoe_obespechenie/" rel="bookmark">softvér a reštartujte počítač. Až potom bude fotoaparát rozpoznaný počítačom.

- Niektoré staršie modely nemusí počítač rozpoznať ako vymeniteľný disk. Rozhranie TWAIN takéhoto fotoaparátu funguje iba v spojení s akýmkoľvek grafickým editorom. Ak chcete uložiť obrázky, musíte spustiť grafický editor, vybrať možnosť „importovať“ a potom požadované zariadenie TWAIN (toto rozhranie sa používa najmä pri práci so skenermi). Potom sa na obrazovke objaví okno s miniatúrami obrázkov. Vybrané obrázky sa otvoria v grafický editor a až potom ich možno uložiť na pevný disk pomocou tejto možnosti grafického editora.

- Pripájam sa moderný fotoaparát k počítaču so zastaraným operačným systémom a naopak pri pripojení zastaraného fotoaparátu k novému OS môžete naraziť na neriešiteľný problém chýbajúceho alebo nefunkčného ovládača. V tomto prípade bude jednoduchšie použiť na kopírovanie obrázkov čítačku kariet, než pripojiť fotoaparát k PC.

- Pre niektorých ovládače digitálnych fotoaparátovštandardne sa dodáva s operačným systémom Microsoft Windows XP. Keď takúto kameru pripojíte, bude takmer okamžite rozpoznaná ako vymeniteľný disk, bez nutnosti inštalácie ovládača z CD.

- Ak počítač nenájde ovládač na disku CD automaticky, skúste nainštalovať iný disk dodaný s fotoaparátom. Alebo skúste spustiť inštaláciu ovládača pomocou ponúk, ktoré sa automaticky objavia na obrazovke pri inštalácii disku CD.

- Pred prenosom obrázkov do počítača sa uistite, že batérie fotoaparátu nie sú vybité, alebo pripojte fotoaparát k sieťovému adaptéru. Vypnutie napájania počas prenosu môže viesť k strate obrázkov.

Porovnávacie charakteristiky kompaktu a zrkadla

digitálnych fotoaparátov

vlastnosti

Kompaktné digitálne fotoaparáty

Digitálne zrkadlovky

Obrázok

Hľadáčik

Hľadáčik na kompaktnom fotoaparáte sa len snaží odhadnúť obraz, ktorý zasiahne snímač, čo je potenciálne menej presné. Kompaktné fotoaparáty môžu tiež používať niečo, čo sa nazýva elektronický hľadáčik (EVF), ktorý sa pokúša replikovať hľadáčik fotoaparátu DSLR pomocou obrazu zo snímača.

Keď stlačíte spúšť na fotoaparáte DSLR, zrkadlo sa vyklopí a svetlo, ktoré bolo presmerované do hľadáčika, dopadne na snímač fotoaparátu. Zdvihnutím zrkadla vzniká ten charakteristický cvak, ktorý si zvykneme spájať so zrkadlovkami.

Veľkosť snímača fotoaparátu

cena

menej

viac

Výroba väčších snímačov je oveľa drahšia, a preto zvyčajne vyžadujú drahšie šošovky. To je hlavný dôvod, prečo sú DSLR fotoaparáty oveľa drahšie ako kompaktné fotoaparáty.

Hmotnosť a veľkosť

menej

viac

Väčšie snímače vyžadujú oveľa ťažšie a väčšie fotoaparáty a šošovky, pretože šošovka musí zachytiť a dodať svetlo na väčšiu plochu. Okrem zníženia prenosnosti je nevýhodou tohto riešenia aj to, že s väčším fotoaparátom a objektívom sa človek stáva viditeľnejším (čiže úprimne fotiť ľudí je ťažšie).


Hĺbka

ostrosť

menej

viac

Vizuálny šum

viac

menej

Dynamický rozsah

rozsah svetla a tieňa medzi absolútnou čiernou a absolútnou bielou

menej

viac

Výhody kompaktných fotoaparátov

Obrazovka ako hľadáčik (hoci to dokáže aj väčšina moderných digitálnych zrkadloviek)

Veľká sada kreatívnych režimov

Žiadne pohyblivé časti zrkadla/spúšte, ktoré by zlyhali po 10 – 100 000 záberoch

Výhody DSLR fotoaparátov

Rýchle automatické zaostrovanie

Oveľa nižšie oneskorenie uzávierky (interval medzi stlačením tlačidla a začiatkom expozície)

Vysoká rýchlosť sériového snímania

Fotografovanie do RAW (aj keď väčšina špičkových kompaktných fotoaparátov to umožňuje)

Schopnosť nastaviť rýchlosti uzávierky dlhšie ako 15-30 sekúnd (v manuálnom režime)

Plná kontrola nad expozíciou

Možnosť použitia externého blesku (má ho však aj veľa špičkových modelov kompaktných fotoaparátov)

Manuálne ovládanie ohniskovej vzdialenosti (otáčaním prstenca na objektíve, nie stlačením tlačidla)

Široký rozsah citlivosti ISO

Možnosť výmeny len fotoaparátu pri zachovaní všetkých objektívov

Väčšina týchto rozdielov však pramení zo skutočnosti, že fotoaparáty DSLR sú oveľa drahšie ako kompaktné fotoaparáty a nie sú základnými vlastnosťami každého typu. Ak miniete dostatok peňazí na špičkový kompaktný fotoaparát, môže to skončiť s mnohými funkciami, ktoré sa bežne vyskytujú v digitálnych zrkadlovkách.

Porovnanie medzi kompaktnými a DSLR fotoaparátmi

Uprednostňovanie jedného typu fotoaparátu pred druhým skutočne spočíva v flexibilite a potenciálne vyššej kvalite obrazu oproti prenosnosti a jednoduchosti. Tento výber často závisí nielen od jednotlivca, ale aj od toho, čo je najlepšie pre dané podmienky snímania a zamýšľané použitie snímky.

Kompaktné fotoaparáty sú oveľa menšie, ľahšie, lacnejšie a menej nápadné, ale digitálne zrkadlovky ponúkajú menšiu hĺbku ostrosti, širšiu škálu štýlov snímania a potenciálne viac. vysoká kvalita Snímky. Kompaktné fotoaparáty sú pravdepodobne oveľa vhodnejšie na učenie sa fotografovania, pretože stoja menej, uľahčujú fotografovanie a sú dobrým všestranným riešením pre mnohé typy fotografií bez prílišnej zložitosti. DSLR fotoaparáty sú oveľa vhodnejšie pre špecializované aplikácie a keď hmotnosť a veľkosť nie sú problémom.

Bez ohľadu na náklady mnohí ľudia uprednostňujú oba typy fotoaparátov. Takto si môžu vziať so sebou kompaktný fotoaparát na párty a dlhé prechádzky, no majte nejaké v zálohe zrkadlovka keď musia fotografovať v interiéri pri slabom osvetlení alebo keď budú výlučne fotografovať (napríklad krajiny alebo udalosti).

Kontrolné otázky:

Popíšte princíp fungovania digitálneho fotoaparátu; Popíšte dizajn digitálneho fotoaparátu; Stručne opíšte vlastnosti zariadení digitálnych fotoaparátov; Pravidlá používania fotoaparátu; Nastavenie a pripojenie digitálneho fotoaparátu. stručný popis kompaktné a digitálne zrkadlovky.

Praktická lekcia:

Odfoťte, pripojte k PC, upravte fotku v grafickom editore.

Bibliografia:

„Všetko o počítači“ / .- M.: AST“, 2003yu-319s. "Informatika a informačné technológie." Učebnica pre ročníky 10-11/ .- M.: BINOM. Vedomostné laboratórium, s.

1. http://ru. wikipedia. org/wiki/Digital_camera - popisuje dizajn digitálneho fotoaparátu

2. http://school-collection. *****/catalog/search/ - jednotná zbierka digitálnych vzdelávacích zdrojov

Páčil sa vám článok? Zdieľaj to