Блог фотографа

Как устроена цифровая камера

Вообще все разновидности фотоаппаратов можно разделить на две подгруппы: беззеркальные и зеркальные. Основное отличие между ними заключается в том, что в зеркальных аппаратах между светочувствительной матрицей и объективом находится зеркало, а в другой группе фотоаппаратов этого зеркала нет. Есть еще и другие варианты отличий: внешний вид, эргономичность, качество светочувствительной матрицы, качество линз оптической конструкции, скорость реакции фокуса, габариты, ценовой класс и т.д.
Вообще можно говорить о том, что на сегодняшний день существует огромное количество класификаций фотоаппаратов (для чего предназначен, какой тип объектива и т.п.), но это нам сейчас не важно.

Как устроена цифровая зеркальная камера

Цифровые зеркальные фотоаппараты, независимо от производителя, принципиально идентичны, а именно: камера (“тушка”, “тело”, “body”) и объектив (“стекло”, “линза”, “ствол”). В фотокамере расположены светочувствительная матрица и зеркало (если фотоаппарат зеркальный). В объективе находятся n-количество линз и диафрагма (см. рис. 1).

Рис.1. Схема в разрезе цифрового фотоаппарата с траекторией прохождения светового пучка.

Основная терминалогия

Для того, чтобы суметь нормально общаться с фотографами, необходимо запомнить несколько нижеописанных терминов.

Цифровая фотография (ЦФ)

Это изображение, которое проэцируется на дисплее любого цифрового устройства. Оно состоит из микроскопических разноцветных точек (пикселей). Цифровое изображение имеет характерный параметр – разрешение (количество точек по высоте и ширине изображения в пикселях). Если разрешение велико, значит качество картинки обладает большей чувствительностью к мелким делям и при выводе на печать, качество будет приближённо к реальному изображению. При высоком разрешении появится возможность распечатать картинку в большем размере.

Фокусное расстояние (ФР)

Характеристика угла обзора объектива, измеряемая в миллиметрах. Чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол обзора объектива. Например, если сфотографировать какой-либо объект на ФР = 16 мм, то он поместится целиком, а на ФР = 72 мм, в Ваш снимок «залезет» всего часть объекта.
Если говорить на простом языке – это расстояние от задней кардинальной точки объектива (центральная точка) до заднего фокуса (в нем сходится, параллельно оси объектива, пучок света).

Светочувствительная Матрица (СМ)

Альтернативное решение замещения цифровыми аппаратами плёночных. Это светочувствительный элемент, который в процессе съёмки фиксирует изображение и передает его в основной процессор иили на дисплей фотокамеры. Светочувствительность матрицы изменяется в параметрах меню аппарата. Измеряется в ISO-единицах, напр. ISO 80 или ISO 2000). Чем выше чувствительность, тем меньше нужно света в момент съемки, но тем выше проявляется «шум» на фотоснимке (см. рис.2.).

Рис.2. Светочувствительные плёнка и матрица.

Основной характеристикой матрицы является разрешение (количество Мегапикселей Mpix на точку). Например, камера с матрицей в 6 Mpix выдает картинку c разрешением 3000 на 2000 пикселей (если помножить эти числа, получим 6 миллионов).

Диафрагма (ДФГ)

Это отверстие, диаметр которого изменяется ограничивая попадание света, проходящего через объектив. Она измеряется в относительных единицах (например: f/2 или f/23). Диафрагма влияет на ГРИП и экспозицию (см. рис.3.). Диапазон значений диафрагмы на каждом объективе свой.

Рис.3. Диафрагма в действии.

Вся сложность заключается в том, что значения диафрагмы цифровое и ее реальное отверстие находятся в обратной зависимости – чем шире диафрагма, тем меньше ее числовое значение. Например, аппарат показывает приоритет диафрагмы = 21 – диафрагма прикрыта (отверстие маленькое), а приоритет диафрагмы = 2 – открытая диафрагма.

Выдержка (ВДЖ)

Давайте предположим, что доступ света на матрицу ограничен шторкой. Во время нажатия на кнопку «спуск» – зеркало поднимается, а шторка уходит вверх, в это время пучок света попадает на матрицу на довольно короткий отрезок времени, после этого шторка снова закрывает матрицу. Тот короткий промежуток времени, в течение которого порция света попадает на матрицу – и есть выдержка.
Измеряется в долях секунды, например 1/5000, 1/180, 1/20 или 20 с. На дисплее фотоаппарата, обычно, отображается одно-, двух- или трехзначное число, обозначающее доли секунды выдержки. Число 240 означает, что выдержка будет длится 1/240 секунды.

Экспозиция (ЭКСП)

Это комбинация светочувствительности матрицы, значения выдержки и диафрагмы. Все три параметра необходимо выбрать таким образом, чтобы в результате на матрицу попало то необходимое для фиксации кадра количество света, которое максимально близко по яркости к снимаемой сцене.
Если на полученном снимке яркость идентичная снимаемой сцене, можно сказать, что «экспозиция выбрана правильно». Если снимок получился ярче, говорят «кадр переэкспонирован» (слишком много света попало на матрицу, есть «пересветы»). Если полученный снимок темнее снимаемой сцены, говорят «кадр недоэкспонирован» (очень мало света попало на матрицу во время съёмки).

Рис.4. Экспозиция (сверху вниз):
С недостаточной экспозицией
С правильно выбранной экспозицией
С переэкспозицией

Экспопара (ЭКСПП)

Это комбинация выдержки и приоритета диафрагмы. Данный термин имеет место быть, т.к. именно эти параметры чаще всего изменяются при выборе экспозиции (чувствительность матрицы меняют редко, обычно, устанавливая на минимум).

ГРИП

Г.лубина Р.езкости И.зображаемого П.ространства. Зависит от размера отверстия диафрагмы, а именно: чем уже закрыта диафрагма, тем больше ГРИП.
Если сфотографировать кактус вдоль, наведя фокус на середину кактуса, то при открытой диафрагме (f/2) четкими будут всего 0,5 см вокруг точки фокусировки, а если закрыть диафрагму (f/22), то четкими будут уже по 10 см с каждой стороны.

Рис.5. Кактус и его ГРИП.

На рисунке хорошо видна размытость кактуса сверху (диафрагма открыта) и четкость снизу (диафрагма закрыта).

Шум (Ш)

Это зернистость полученного фотоснимка, аналог зерна пленки. Напрямую зависит от светочувствительности матрицы: чем выше чувствительность, тем больше шума. В общем случае, чем больше шума, тем хуже, так как добавить шум на изображение при обработке просто, а вот убрать намного сложнее (чаще всего, невозможно). Можем порекомендовать для этих случаев программу Phot oshop.

Рис.6. Снимок, сделанный при чувствительности матрицы 3000 ISO (высокая чувствительность). Хорошо заметна зернистость изображения.

Рис.7. Снимок, сделанный при 200 ISO (низкая чувствительность). Зернистость минимальна.

Баланс белого (ББ)

Свет, который мы видим, имеет цветовую температуру, проще говоря, цвет. Например, солнечный свет – белый, свет от ламп накаливания – желтоватый, от ламп дневного освещения – слегка зеленый. То есть, если сфотографировать лист белой бумаги на улице в солнечную погоду, а потом – в помещении при свете настольной лампы, то во втором случае лист окажется желтым – на него падал свет желтого цвета.
Баланс белого – настройка камеры, отвечающая за то, чтобы цвета на фотографии совпадали с реальными.
Обычно достаточно установить эту настройку на «авто», однако автоматика камеры может ошибиться. Ошибки автоматики легко исправить, снимая в формате RAW – при последующей обработке можно точно выставить эту настройку.

RAW («сырой формат»)

RAW («сырой формат») – формат записи фотографий на карточку памяти. При этом файлы фотографий содержат слепок с матрицы (чтобы получить изображение, этот слепок нужно «проявить») без какой-либо внутрикамерной обработки.
RAW имеет как достоинства, так и недостатки. К достоинствам относится получение более качественной фотографии при обработке RAW, а и поистите огромные возможности исправления ошибок съемки; к недостаткам – большой размер файла фотографии и необходимость обработки.

Зачем мне это все необходимо знать?

Техническая задача при фотосъемке состоит в правильном наведении фокуса и правильном выборе экспозиции. Обычно всем этим занимается автоматика камеры, однако, не умея управлять процессом вручную, фотограф уподобляется обезьяне, использующей микроскоп для колки орехов.
В дальнейшем, при разъяснении принципов фотосъемки, будут использоваться вышеописанные термины.

Источник: gex-bbs.ru

Оставить комментарий