Обратите внимание! Оценивать снимки фотографу намного удобнее через крупные видоискатели с более светлыми стёклами. Однако такие видоискатели устанавливаются лишь на моделях, относящихся к высокому ценовому сегменту.
Как устроен и работает зеркальный фотоаппарат
Фотоаппарат был впервые создан в 1861 году с целью получения и хранения статических изображений. Изначально в этом устройстве изображения фиксировались на специальных стеклянных пластинах, а позже – на фотоплёнке. С начала 70-х годов 20-го века началось стремительное развитие цифровых технологий. Классические плёночные фотоаппараты постепенно теряли свою популярность и в настоящее время практически вытеснены цифровыми камерами. Эти современные устройства обеспечивают получение высококачественных снимков. Наибольшее распространение получили зеркальные, беззеркальные и компактные модели. Тем, кто занимается фотографией на профессиональном уровне, рекомендуется выбрать первые два типа устройств. Однако для этого необходимо обладать знанием об устройстве фотоаппарата и принципах его работы.
- При нажатии кнопки спуска затвора происходит открытие затвора, и отражённый от объекта свет начинает проходить через объектив внутрь фотоаппарата;
- В результате этого света формируется изображение на светочувствительном элементе (матрице или плёнке) – происходит фотографирование;
- После завершения фиксирования изображения затвор закрывается, и фотоаппарат вновь готов к следующему снимку.
Весь описанный процесс фотографирования занимает всего лишь доли секунды. У различных моделей фотоаппаратов благодаря их конструктивным различиям детали этого процесса могут отличаться.
В отличие от плёночных фотоаппаратов в цифровых применяется фотоэлектрический метод для сохранения изображений. Этот метод состоит в следующем: световой поток преобразуется в электрический сигнал, который затем записывается на цифровое запоминающее устройство.
Запечатлённое изображение сразу доступно для просмотра на жидкристаллическом экране, что весьма удобно для оценки полученного результата. Его также можно сохранить на компьютер или ноутбук для дальнейшего просмотра, длительного хранения, редактирования или передачи через интернет, а также распечатать на фотобумаге с помощью принтера.
Основные элементы цифрового фотоаппарата
Зеркальный цифровой фотоаппарат занимает особое место среди широкого ассортимента фототехники благодаря своей конструкции и функциональным возможностям. Его рассматривание удобно для понимания устройства фотокамер в целом, поскольку на его примере можно рассмотреть конструктивные элементы, встречающиеся также у других типов этой техники.
Основными компонентами зеркального цифрового фотоаппарата являются:
- объектив;
- матрица;
- диафрагма;
- затвор;
- пентапризма;
- видоискатель;
- поворотное и вспомогательное зеркала;
- светонепроницаемый корпус.
На представленной ниже схеме устройства фотоаппарата видно, что перечисленные основные элементы прямо участвуют в процессе получения изображения.
Для полноценной работы камеры и получения качественных фотографий также необходимы дополнительные компоненты, такие как фотовспышки, карты памяти, аккумуляторные батареи, жидкокристаллические дисплеи и различные датчики. Однако эти конструктивные элементы не влияют прямо на принцип функционирования фототехники.
Устройство
Основная конструкция фотокамеры
Зеркальные цифровые модели, которые ныне доступны любому желающему, представляют собой отдельный вид техники. Они имеют усовершенствованную конструкцию, что обеспечивает им множество полезных функций. На примере стандартной модели можно продемонстрировать, из чего состоит фотоаппарат.
- Объектив. Компонент, который в большинстве случаев может быть отсоединён от основной конструкции.
- Матрица. Центральный элемент устройства. Она определяет разрешение конечного изображения и в цифровых устройствах выполняет функции плёнки. Также матрицы применяются в производстве других устройств ввода и вывода.
- Диафрагма. Устройство, которое регулирует количество солнечного света, попадающего на матрицу.
- Отражающая призма. Элемент, используемый в современных моделях, располагающийся в ручке фотоаппарата.
- Видоискатель. Компактное окошко, находящееся в верхней части камеры, предназначенное для удобного кадрирования.
- Поворотное и вспомогательные зеркала. Система зеркальных поверхностей, необходимая для получения изображения.
- Затвор. Механизм, который поднимается во время съемки.
- Корпус. Надёжный защитный корпус, изготовленный из износостойкого и светонепроницаемого материала.
Мы рассмотрели основные составные части, но без прочих деталей функционирование оборудования будет существенно ограничено или вообще невозможно.
- Вспышка. Дополнительный источник света.
- Аккумулятор. Источник питания.
- ЖК-монитор. Экран, используемый для кадрирования, настройки камеры и управления её функциями.
- Набор датчиков.
- Карта памяти. Устройство для хранения информации (снимков и видео).
Чтобы наглядно ознакомиться с конструкцией цифровой фотокамеры, изучите следующую схему. Она показывает все компоненты устройства и демонстрирует, как проходят лучи света в оптической системе.
Принцип работы
Любому новичку, начинающему знакомство с фототехникой, будет интересно подробно узнать о её работе. Многие пользователи не имеют представления о том, как функционирует фотоаппарат.
Давайте разберёмся, что именно происходит в момент, когда вы делаете снимок.
- Если выбран автоматический режим работы (или автофокусировка), фотоаппарат самостоятельно настраивает чёткость изображения.
- Затем происходит стабилизация картинки, для чего задействуется специальный элемент – оптический стабилизатор.
- В этом автоматическом режиме техника автоматически определяет экспозицию (баланс белого, светочувствительность, параметры диафрагмы и время выдержки).
- Далее поднимаются зеркало и затвор.
- Лучи света попадут в объектив, проходят через систему линз, в результате чего на светочувствительной матрице формируется фотография.
- Процессор обрабатывает полученные данные и переводит их в цифровой код. Фотография сохраняется в виде файла.
- Затвор закрывается, а зеркало возвращается в своё первоначальное положение.
Корпус камеры
Как упоминалось ранее, корпус фотоаппарата существенно влияет на удобство съемки. В первую очередь, это связано с его размером. Не всегда удобно носить с собой громоздкую камеру, чтобы не пропустить интересный момент. Также не всегда комфортно работать с маленьким корпусом. Подбор оптимального размера зависит от особенностей, таких как размеры рук, длина пальцев и прочие факторы. Самый простой способ понять, подходит ли вам камера – это подержать ее в руках и провести тестовую съемку.
Размер камеры также влияет на расположение кнопок и общую удобность управления. Маленькие компактные камеры, как правило, имеют простое расположение кнопок, так как на них меньше контроллеров. На небольших зеркальных моделях различия уже становятся заметнее. На флагманских и профессиональных камерах кнопки размещены тем образом, чтобы пользователь мог легко их нажимать, не совершая лишних движений. Но примерьте это на практике. Например, выберите ручные настройки и посмотрите, как меняется результат при их изменении. Если вы имеете хоть какой-то опыт в съемке, то сразу используйте настройки, которые чаще всего вам необходимы. Если же вы новичок, экспериментируйте и ищите наиболее удобные варианты.
Также, стоит отметить, что самое важное положение занимает спуск затвора, и его расположение может варьироваться от модели к модели. Например, он может находиться на верхней части корпуса или на передней.
Объектив
Для каждой конкретной ситуации требуется определенный объектив, поэтому крайне важно понимать разницу между различными моделями. Первое и основное различие заключается в том, что существует зум-объектив (объектив с переменным фокусным расстоянием) и прайм-объектив (объектив с фиксированным фокусным расстоянием). Зум-объективы позволяют увеличивать или уменьшать изображение. Как правило, они стоят дороже, больше и тяжелее прайм-объективов, однако предоставляют больше возможностей. Прайм-объективы не имеют функции увеличения, но они более доступны по цене, легче и компактнее. В бюджетном сегменте часто возможно наблюдать ситуацию, когда прайм-объективы обеспечивают более высокую четкость изображений, но среди дорогих моделей такой разницы практически не наблюдается.
Вторая классификация объективов включает в себя широкоугольные, стандартные, средние, теле и ультрателеобъективы. Все эти подтипы зависят от фокусного расстояния объектива, измеряемого в миллиметрах. Это значение определяет степень увеличения: чем ниже значение, тем больше пространство можно захватить, и наоборот, чем выше значение, тем больше изображение увеличивается. Рассмотрим каждый тип подробнее:
Широкоугольный объектив
Обычно широкоугольным считается любой объектив с фокусным расстоянием менее 35 мм. Чем шире объектив (то есть меньше фокусное расстояние), тем больше пространства он может охватить. Самыми широкими являются фишай-объективы, которые обычно имеют фокусное расстояние от 8 до 10 мм. Обычные широкоугольные объективы имеют показатели от 14 до 28 мм. Широкоугольные объективы не только позволяют захватывать больше объектов и пространства, но и перекручивают изображение, создавая глубину и придавая некоторую сферичность объектам. В зависимости от условий этот эффект может играть как положительную, так и отрицательную роль. Некоторые объективы имеют встроенные коррекции для устранения искажений.
Стандартный объектив
Стандартный объектив имеет фокусное расстояние от 35 до 50 мм. Он влияет на изображение, приближая его максимально близко к тому, как его видит человеческий глаз, тогда как другие объективы часто искажают или уплощают изображение. Стандартные объективы и получили такое название, поскольку фотографии, сделанные с их помощью, выглядят естественно и привычно. Чаще всего объектив со фокусным расстоянием 50 мм стоит дешевле всего и при этом обеспечивает хорошее качество, сопоставимое с более дорогими зум-объективами. Стандартные объективы являются идеальным компромиссом между различными типами стекол, хотя, конечно, существуют ситуации, когда другие типы объектива становятся необходимыми.
Средний объектив
Средний объектив имеет фокусное расстояние от 60 до 100 мм и обычно не подходит для повседневного использования. Некоторые фотографы предпочитают использовать 60 или 85 мм для портретной съемки, но чаще всего это расстояние входит в диапазон зум-объективов, где его можно применять по мере необходимости. Также существуют стандартные объекты с фокусным расстоянием, варьирующимся между 28 и 70 мм.
Телеобъективы
Телеобъективы, или телевики, как их называют профессионалы, особенно полезны, когда требуется значительное увеличение изображения. Все объекты с фокусным расстоянием более 100 мм относятся к этой категории, а фокусное расстояние, превышающее 400 мм, классифицируется как ультрателеобъектив. Эти объективы обычно тяжёлые из-за их размера и стоят недешево. Их используют, когда нет возможности приблизиться к объекту съемки. К сожалению, у таких объективов есть свои недостатки: они более подвержены размытию изображения и менее эффективны при недостаточном освещении. Соответственно, более лёгкие и высококачественные модели с лучшими характеристиками, например, стабилизации изображения, будут стоить значительно дороже более простых аналогов.
Как выбрать объектив
Ещё на стадии выбора зеркального фотоаппарата следует задуматься над выбором объектива. Дело в том, что одна и та же модель фотоаппарата может комплектоваться различными объективами или даже быть вовсе без объектива. Это зависит от политики производителя и специфики фирмы-продавца. Обычно покупка камеры в комплекте с объективом обойдётся немного дешевле, чем приобретение их раздельно. Тем не менее, иногда покупатели не удовлетворены предлагающимся комплектом по определённым характеристикам.
В первую очередь рекомендуется выбирать объектив по критериям универсальности. Проще говоря, это такой объектив, который подходит для большинства видов съемки. То, насколько широко будут возможности вашего первого объектива, станет основой для понимания, какой ещё объектив вам потребуется для тех видов съемки, которые окажутся приоритетными в вашей практике. Например, если вас захватит увлечение дикой природой – вам понадобится объектив с большим фокусным расстоянием, а если вашей страстью станет съемка портретов – вам понадобится специализированный портретный объектив.
Тем не менее, если у вас будет несколько объективов, в основном вы всё равно будете использовать универсальный. Специализированные объективы – такие как широкоугольные, телеобъективы и другие – применяются в повседневной практике достаточно редко. Тем не менее, есть моменты, когда без специальных объективов не обойтись, и тогда их использование станет оправданным.
Большинство объективов выпускается со стандартной резьбой, что позволяет легко их заменять на различных моделях фотоаппаратов.
В заключение. К покупке своего первого объектива нужно отнестись весьма серьёзно. В противном случае неудачная дорогостоящая покупка может остаться без использования. Универсальный объектив удобен тем, что его можно применять во множестве жизненных ситуаций, например, в путешествиях, где каждый лишний грамм может стать обременительным, а объективы довольно тяжёлые.
Диафрагма
Если внимательно посмотреть внутрь объектива, можно наглядно видеть несколько лепестков, каждый из которых имеет форму дуги. Накладываясь друг на друга, они формируют круглое отверстие, диаметр которого может регулироваться. Это устройство называется диафрагма. Сам термин имеет греческие корни и переводится как перегородка. В английском языке для обозначения этого элемента используется термин: апертура.
Диафрагма – это механизм, регулирующий количество света, попадающего на матрицу или плёнку. Изменяя диаметр отверстия диафрагмы, мы можем контролировать яркость как фотографического изображения, так и объекта съемки.
С помощью специального и довольно сложного механизма лепестки диафрагмы Сворачиваются в центре, тем самым уменьшая образуемое ими отверстие. Когда значение диафрагмы изменяется на одну ступень, то диаметр отверстия меняется на 1,4 раза. Однако количество света, проходящего на пленку или матрицу, изменится в другой пропорции – в 2 раза.
Для чего нужна диафрагма? Почему без неё не обойтись? Эта важная конструктивная деталь включается в фотоаппарат с целью регулирования светового потока, проходящего на матрицу или пленку. Например, при съёмке в условиях яркого освещения следует уменьшить отверстие диафрагмы, а при недостатке света – увеличить его. Однако не только эти функции выполняет диафрагма. К слову, практически можно обойтись без нее.
Как уже упоминалось выше, и диафрагма, и затвор служат перегородками на пути светового потока, который направляется к матрице или пленке. Диафрагму вместе с выдержкой часто называют экспопарой. При одном конкретном съёмочном процессе диафрагма может быть широко открыта, а выдержка короткой, а в другой съемке – наоборот: с длинной выдержкой и меньшим отверстием диафрагмы. Кажется, что значения выдержки и диафрагмы заменяются. Оба показателя влияют на количество света, попадающего на матрицу или плёнку. Но это не совсем так, а точнее, совсем не так. Размер отверстия диафрагмы в первую очередь влияет на глубину резкости или, как сейчас говорят специалисты, на глубину резко изображаемого пространства (сокращенно – ГРИП). Это и есть весьма значимый функциональный аспект, который позволяет создавать различные творческие и технические эффекты, олицетворяя намеченные фотографом цели съемки.
Я не хочу загружать вас сложными формулами или определениями. Всё равно на данном начальном этапе вам не удастся запомнить и понять всё. Вам сейчас важно понять и запомнить основное. В литературе, справочниках и формуле диафрагма обозначается буквой f. Чем больше число в виде f, тем меньше диаметр отверстия диафрагмы, которое оно представляет. Например, «дырок» 2.8 шире, чем «дырки» 8 или 16. На сегодняшний день самым широким отверстием диафрагмы считается 2.8 (на старинных объективах можно встретить значение 1.4). Следовательно, на большинстве современных объективов при значении 2.8 диафрагма открыта максимально. Таким образом, можно утверждать, что значение диафрагмы в этом случае практически отсутствует. Кстати, многие профессиональные фотографы полагают, что чем меньше значение диафрагмы (то есть чем больше «отверстие» в объективе), тем более эффектным будет кадр, тем привлекательнее будет предмет съемки. Многие свадебные фотографы работают именно по этой философии, производя снимки «на полной дырке».
Диафрагма
Устройство и управление диафрагмой может быть довольно сложным, но в большинстве случаев она состоит из нескольких лепестков и функционирует аналогично человеческому зрачку: при яркой солнечной погоде отверстие, через которое свет попадает в камеру, сужается, а в условиях пасмурной или недостаточной освещенности, где необходима большея светопередача, оно открывается на максимум. В случае же камер мобильных устройств ситуация отличается. В объективах таких камер, как правило, используются сенсоры, которые вообще не имеют механизмов диафрагмы. Но если вы используете комплектную или даже зеркальную фотокамеру, снимая в предустановленных режимах, то расчёты света и выбор конкретной настройки диафрагмы (т.е. величины отверстия) берёт на себя автоматика устройства.
Если диафрагма определяет количество света, попадающего в камеру, то затвор регулирует период времени, в течение которого свет проходит на матрицу или фотоплёнку, который называется выдержкой. Обычно при съёмке на солнечном дне это время составляет доли секунды. В очень малых долях. Для современных камер выдержки могут составлять даже одну восьмитысячную долю секунды. Чаще всего время выдержки будет больше, например, одна двухсотая доля секунды, но это по-прежнему короткие промежутки времени. Тем не менее, их достаточно для получения качественных снимков.
Светочувствительность
Сейчас пришло время поговорить о третьем важном элементе, который вместе с диафрагмой и выдержкой участвует в создании кадров. На самом деле очевидно, что чем ярче светит солнце, тем меньше следует открывать диафрагму и тем короче должна быть выдержка. Вопрос в том, как именно определить значения диафрагмы и выдержки? Даже когда за вас это делает автоматика фотоаппарата, необходимо каким-то образом проводить расчёты? В данной статье неоднократно упоминался светочувствительный элемент. Он является причастным к определению значений диафрагмы и выдержки.
Мы будем подробно рассматривать все три понятия диафрагма — выдержка — светочувствительность, которые также называют треугольником экспозиции. Мы узнаем, как каждый из них влияет на конечный результат, но для начала необходимо уточнить, как измеряется светочувствительность? В числах с приставкой ISO, что соответствует международному стандарту. Современные камеры способны изменять светочувствительность матрицы в достаточно широких диапазонах. Например, моя камера Nikon D3100 позволяет задать такие значения ISO, как 100, 200, 400, 800, 1600 и 3200, и поверьте, она далеко не рекордсмен. Светочувствительность также есть у пленок, которая обычно указана на упаковке. Отличие цифровой камеры от пленочной состоит также в том, что при использовании пленки определённого диапазона её придется использовать полностью — остальные параметры будут рассчитываться исходя из заданной чувствительности. Цифровые камеры более гибкие — вы можете изменять параметры выдержки и диафрагмы, а также светочувствительность ISO в зависимости от условий освещения и ваших творческих решений.
Схема зеркального фотоаппарата взята с сайта photosw.ru,
а изображение диафрагмы — с photo-fight.com.
