Виртуальная школа фотографии. Урок 3
Урок 3. Устройство цифровой фотокамеры
Итак, в этом уроке мы рассмотрим схему устройства цифрового фотоаппарата. Как Вы уже знаете, сейчас на рынке присутствуют как зеркальные, так и беззеркальные системы. Рассмотрим в чем схожесть и отличия их конструкций.
Основными элементами любой камеры являются:
- Объектив
- Матрица
- Затвор
В принципе все. Этого достаточно, чтобы сделать снимок. Но на практике не все так просто.
Чтобы иметь возможность видеть будущий кадр в цифровых камерах присутствуют
- Видоискатель или дисплей (а часто оба элемента).
Для обработки сигнала с матрицы используется процессор, интегрированный в камеру.
Теперь рассмотрим из чего состоит зеркальная цифровая камера. Условно в разрезе цифровая зеркальная камера выглядит так:
Как же происходит съемка с использованием «зеркалки»? Свет проходит через объектив (1). Затем с помощью диафрагмы регулируется его количество (2), после свет доходит до зеркала цифрового фотоаппарата (6), отражается и проходит через призму (4), призма перенаправляет свет в видоискатель (5). Информационный экран добавляет к изображению информацию о кадре и экспозиции. В момент съемки (нажатие кнопки спуска) зеркало устройства фотоаппарата (6) поднимается, открывается затвор фотоаппарата (7). В этот момент свет попадает на матрицу фотоаппарата и происходит экспонирование кадра — фотографирование. Затем закрывается затвор, обратно опускается зеркало, и фотокамера готова к следующему снимку. Весь этот сложный процесс внутри камеры происходит за доли секунды.
С момента создания первого устройства фотосъемки, практически не было внесено никаких изменений в основную схему его работы. Через отверстие проходит свет, масштабируется, и поступает на светочувствительный элемент, установленный внутри камеры. Данный принцип одинаков, как для цифровых зеркальных агрегатов, так и для пленочных камер.
Так в чем же состоят различия в конструкции цифрового зеркального фотоаппарата и в чем заключаются его преимущества?
Зеркальный фотоаппарат, по большому счету, отличается от не зеркальных тем, что в последних отсутствует специальное зеркало. Данное зеркальце дает возможность фотографу видеть в видоискателе совершенно такую же картинку, которая попадает на матрицу или пленку.
В «мыльницах», а также в современных беззеркальных камерах зеркало отсутствует, и изображение постоянно проецируется на матрицу, а от туда уже на дисплей камеры или в электронный видоискатель.
Теперь рассмотрим подробнее основные элементы фотокамеры.
Объектив – это оптическое устройство, за счет которого осуществляется проецирование изображения на плоскости. Объектив состоит обычно из набора линз, которые собраны внутри оправы в единую систему.
Если вы заглянете внутрь объектива, то сможете увидеть там несколько лепестков в форме дуги. Это диафрагма.
Диафрагма. Термин «диафрагма» имеет греческое происхождение, и означает буквально «перегородка». Другое его название, уже от английского, — «апертура» — устройство, которое позволяет регулировать светосилу объектива, изменять действующее отверстие, соотношение яркости оптического изображения объекта фотосъемки к яркости собственно самого объекта.
При помощи специального привода можно свести к центру лепестки диафрагмы, за счет чего его действующее отверстие будет уменьшено. По мере уменьшения действующего отверстия диафрагмы, происходит уменьшение светосилы объектива, а также увеличивается выдержка во время съемки.
При изменении значения на одну ступень, происходит изменение диаметра отверстия диафрагмы в порядка 1,4 раз, а количество же света, который попадает на матрицу, изменяется в два раза.
Следующий элемент, входящий в устройство фотоаппарата, — это затвор.
Затвор отмеряет период времени, на протяжение которого на матрицу фотоаппарата воздействует свет.
Данный конструктивный элемент фотосистемы выполняет одну из главнейших функций захвата изображения на цифровую матрицу или пленку. Основная задача затвора состоит в регулировании прохождения через оптическую систему аппарата на светочувствительный элемент фотокамеры светового потока.
Затвор фотокамеры представляет собою механическое устройство, которое в большинстве случаев представлено в виде шторки (горизонтальные либо вертикальные). Необходимо понимать тот факт, что существует минимальный период времени, в течении которого данные шторки успеют закрыться и открыться, что позволит световому потоку проэкспонировать кадр, пройдя на матрицу или фотопленку.
Так каким же образом осуществляется работа затвора фотокамеры в тех случаях, когда выдержки становятся, как говорится, сверхкороткими (значение 1/5000 либо 1/7000). На такие случаи в конструкции цифрового фотоаппарата предусмотрен цифровой затвор, регулирование которого осуществляется матрицей и электроникой.
О матрице как о светочувствительном элементе я писал в предыдущем уроке.