1Цифровой фотоаппарат: устройство и основные комплектующие. Изобретение фотоаппарата принесло человечеству новые яркие эмоции, способ выражения собственных чувств и творческого потенциала. C развитием технологий, его устройство и принцип работы совершенствовались. Теперь на смену ленточным фотоаппаратам пришли цифровые и стали присутствовать в нашей жизни повседневно. Сейчас цифровая камера выполняет функции не только создания качественных изображений, но и, в какой-то мере, выполняет функцию носителя информации. Например, когда девушка собирается купить купальник для художественной гимнастики или просто пляжную обновку, она в примерочной делает цифровиком несколько снимков. Затем показывает их своим родственникам или подругам, чтобы посоветоваться и окончательно сделать выбор. Если вы постоянно пользуетесь цифровым фотоаппаратом, но не задумывались о том, из каких элементов он состоит, то это будет интересно узнать. Кроме того, представление об устройстве и функциях, которые выполняют отдельные его составляющие, поможет лучше понять, от чего зависит надежность работы техники и качество получаемых изображений. Внутренние элементы Среди внутренних составляющих выделяют матрицу, видоискатель и процессор. Все они заключены в корпусе фотоаппарата, пользователь их не видит. Самым главным элементом является матрица. От нее напрямую зависит качество и размер будущего изображения. Если сравнивать с камерами предыдущих поколений, то матрица является аналогом пленки в пленочном фотоаппарате. Она представляет собой особую пластину, являющейся полупроводниковой. На матрице расположены элементы очень чувствительные к свету и структурированные в особые столбцы и строки. В каждом цифровом фотоаппарате обязательной составляющей является и видоискатель. Его функцией является определение размеров будущего изображения. В цифровых фотоаппаратах, которые мы используем в жизни, он имеет вид жидкокристаллического экрана. Кроме этого, работу абсолютно всех элементов камеры контролирует процессор. Он управляет вспышкой, специальными эффектами, цветовыми режимами, режимами съемки, затвором и проч. Внешние элементы. Среди внешних элементов выделяют объектив, затвор, карту памяти и различные интерфейсы и разъемы. Эти составляющие помогают соединить работу внутренней конструкции с внешним миром, чтобы получить качественные изображения. Несмотря на быстрое развитие и усовершенствование фотоаппаратов, объектив всегда выполнял одну и ту же функцию и практически не видоизменился. Единственное отличие, которое современные объективы имеют от своих предшественников, – это меньшие размеры. В работу матрицы добавлен затвор. Он производит считывание кадра из матрицы. Кроме того, его главной функцией является выполнение экспонирования и определения основных параметров изображения. Количество сделанных фотографий, где бы вы не находились, теперь не является проблемой. С помощью карт памяти или флеш-карт мы можем увеличивать память фотоаппарата, а, следовательно, и не ограничивать себя в процессе фотографирования. Главным же удобством цифровика и его самым значимым отличием от ленточной камеры, является возможность перенесения снимков в компьютер с помощью USB разъемов и интерфейсов. И использование таких снимков действительно безгранично. Цифровые фото дали толчок к развитию онлайн-торговли. Сейчас, если вы собираетесь, к примеру, купить термобелье через интернет, то выбираете из множества представленных фотографий, которые были сделаны цифровым фотоаппаратом. Снимки высочайшего качества дают возможность детально изучить товар и сделать быструю и выгодную покупку. Кроме того, с помощью все тех же USB разъемов можно подключать цифровой фотоаппарат не только к компьютеру, но и сразу к принтеру или телевизору. Что еще сможет цифровой «друг человека» в будущем - покажет время.

2. Классификация фотоаппаратов.

Современная промышленность выпускает большое количество разнообразных фотоаппаратов. В зависимости от эксплуатационных свойств и особенностей конструкции фотоаппараты можно разделить на несколько групп, различающихся между собой: 1. по назначению, по формату негативного изображения, 2. по типу негативного материала, 3. по способу визирования объекта съемки, 4. по системе фокусировки объектива и т.д. По своему назначению фотоаппараты могут быть общего назначения и специальные. Фотоаппараты общего назначения предназначены для обычных съемок. К специальным относятся узкоцелевые фотоаппараты, которые применяются для специальных научных или технических работ, например для репродукционной съемки, аэрофотосъемки, фотографирования со спутников и т.д. Важная характеристика фотоаппарата, во многом определяющая его назначение и качество получаемых с его помощью снимков, размер негативного изображения. Все фотоаппараты общего назначения по этому признаку могут быть разделены на пять групп: 1)миниатюрные (мелкоформатные) с размером негатива от 10x14 до 14x21 мм (?Киев-Вега?, ?Киев-30?, ?Нарцисс? и ?Компакта?); 3)полуформатные с размером негатива 18x24 и 24x24 мм (?Чайка? и ?ФЭД-Микрон?); 4)малоформатные с размером негатива 24x36 мм (самая большая группа фотоаппаратов общего назначения - ?Смена?, ?Вилия?, ?Зоркий?, ?Зенит?, ?Киев? и многие другие); 5)среднеформатные с размером негатива от 4,5x6 до 6x9 см (?Этюд?, ?Любитель?, ?Киев-6?, ?Салют-С?); 6)крупноформатные с размером негатива 9x12 см и больше (ФКД- 13x18, ФКД- 18x24). Малоформатные фотоаппараты представляют собой наиболее многочисленную и широко распространенную группу фотоаппаратов общего назначения, т.е. все классы, начиная от простейших, предназначенных для самых неопытных, начинающих фотолюбителей, и заканчивая универсальными -для профессионалов. С малоформатного негатива при соблюдении режимов экспонирования и химической обработки фотопленки удается получать высококачественные отпечатки размерами до 50x60 см. Для фотоаппаратов этой группы промышленность выпускает наибольшее количество принадлежностей и приспособлений, сменных объективов и других вспомогательных устройств. Малоформатные фотоаппараты сочетают в себе портативность, небольшие размеры и малую массу с универсальностью применения и безграничными возможностями для творчества. Фотоаппараты этой группы широко распространены во всем мире, ими фотографируют миллионы фотолюбителей и профессионалов. Малоформатные фотоаппараты тем не менее имеют ряд недостатков: 1)значительное увеличение изображения в процессе проекционной печати приводит к некоторой потере резкости; 2)использование высокочувствительных пленок влечет за собой увеличение зернистости изображения; 3)малейшие дефекты негатива - царапины, полосы, потертости - при печати получаются на снимках многократно увеличенными. Эти обстоятельства заставляют фотографов при высоких требованиях к качеству снимков использовать среднеформатные фотоаппараты. По типу используемых негативных материалов все фотокамеры можно разделить на пленочные и пластиночные. Современные фотоаппараты первых трех групп рассчитаны на применение перфорированной фотопленки, четвертой группы - неперфорированной фотопленки. Пятая группа предназначена для фотопластинок и плоских форматных фотопленок. Классифицируя фотоаппараты по такому важному для практических целей параметру, как система фокусировки объектива, можно выделить из общего числа следующие группы: 1)шкальные, т.е. фотоаппараты, у которых фокусировка производится по шкале расстояний - это самые простые и дешевые фотокамеры; 2)дальномерные, у которых фокусировка объектива осуществляется с помощью оптического дальномера, кинематически связанного с перемещением объектива относительно фотопленки; 3)с визуальной фокусировкой, т.е. все зеркальные фотоаппараты. Фотограф при фокусировке наблюдает на матовом стекле изображение предмета съемки, спроецированное основным съемочным либо вспомогательным объективом. В настоящее время подобная система фокусировки объектива самая совершенная и наиболее широко распространенная у фотоаппаратов высокого класса.

3Объектив, его строение и оптические характеристики.

Защитные покрытия

Любой объектив, содержит очень большое число стеклянных оптических элементов, особенно много их в объективах с переменным фокусным расстоянием. В процессе прохождения света через каждый из этих элементов, какое то его количество отражается от их зеркальных поверхностей. Даже если каждый оптический элемент объектива будет отражать хотя бы 5% падающего на него светового потока (а такая характеристика для стекла считается вполне нормальной), то свет просто не попадет в камеру.

Чтобы ослабить отражение света внутри объектива, на поверхность оптических элементов наносят тончайшее покрытие, которое придает стеклянным элементам слегка фиолетовый оттенок. Для объектива с переменным фокусным расстоянием - он показан на рисунке, специальное покрытие наносится на переднюю и заднюю поверхность каждого из оптических элементов (а их в нем более 20).

Такое покрытие достаточно стойкое, но его можно легко поцарапать. А повреждение поверхности линзы объектива обязательно приведет к снижению резкости и уменьшению контрастности получаемого изображения. Ремонт поцарапанного объектива обойдется достаточно дорого, а порой дешевле будет купить новый, чем починить испорченный объектив.

Царапины на линзе объектива могут появиться в результате его прикосновения с любым предметом. Поэтому всегда, когда камера не используется, закрывайте объектив прилагающейся крышкой. Такая крышка предохраняет объектив не только от царапин, но и от появления на нем грязи, что тоже может привести к снижению контрастности и ухудшению резкости получаемого изображения.

Крышки для объективов, изготовленные из белого полупрозрачного пластика, можно использовать в качестве белых карточек для выставления баланса белого. Для этого закрытый белой крышкой объектив направляют на основной источник света и, нажав кнопку выставления баланса белого, ждут, пока видеокамера не отрегулирует его. Однако такой способ настройки баланса белого менее точен, нежели его регулировка при наводке крупного плана на белую карту, размещенную в месте съемке.

Очистка объективов

Небольшое количество пыли, осевшей на линзу объектива, не способно существенным образом ухудшить качество полученного изображения. Совсем иное воздействие оказывают жирные и грязные отпечатки пальцев. Если их своевременно не удалить, то присутствующие в них кислоты могут разъесть покрытие, нанесенное на линзу, и "выгравировать" отпечаток на объективе навечно.

Однако протирать объектив часто (в плановом порядке) нельзя, поскольку всегда существует опасность, что мельчайшие частицы, попавшие в специальную ткань для протирки, могут оставить микроскопические царапины на покрытии линзы. Поэтому объектив не нужно протирать столь же регулярно, как мыть руки с мылом. Очищать его следует только тогда, когда вы увидели, что на внешнюю поверхность линзы попали грязь или пыль.

Сначала попытайтесь сдуть загрязнение с помощью маленькой груши (спринцовки) или смахнуть его чистой и мягкой кисточкой.

Если таким образом грязь не удаляется, то нужно перейти ко второму этапу. Смочить тканевую салфетку для очистки линз объектива специальным чистящим раствором и очень осторожно, слегка прижимая тряпочку, тщательно протереть объектив круговыми движениями.

Никогда не наносите чистящий раствор непосредственно на поверхность объектива! Он может попасть внутрь объектива, что создаст дополнительные проблемы. Объективы нельзя протирать тканевыми салфетками или губками, которые предназначены для очистки стекол очков, так как они пропитаны силиконом и оставляют налет, который может навсегда обесцветить нанесенное на линзы объектива покрытие.

Конденсация влаги

Появление конденсата или попадание капель дождя на объектив может привести к искажению или полному затемнению изображения. Когда видеокамера заносится с холода в теплое помещение, то оптические элементы объектива запотевают. Влагу, выступившую на внешних поверхностях объектива, можно просто вытереть, а вот внутренние элементы будут оставаться запотевшими до тех пор, пока их температура не сравняется с температурой окружающей среды. Конденсат образуется не только на внешних, но и на внутренних частях видеокамеры, и эксплуатация такой камеры может закончиться серьезной поломкой.

Поэтому большинство переносных видеокамер оборудуются индикатором росы, который определяет наличие влаги или конденсата на внутренних элементах и не позволяет включить камеру до тех пор, пока влага полностью не испарится. При этом на экране видоискателя появляется сообщение "DEW" ("Роса"). При возвращении с теплое помещение с холода лучше подождать пока камера прогреется и не включать ее в течение 30 минут.

Защитные чехлы

Видеокамеры не предназначены для работы в дождь, снегопад или при сильном поднимающем в воздух пыль ветре. Но новостные сюжеты порой приходится снимать именно в таких погодных условиях, и чтобы защитить камеру на нее надевают защитный чехол.

Если фирменного чехла у вас нет, попробуйте соорудить его, используя большой пластиковый мешок для мусора. В нем нужно вырезать дырки для объектива и видеоискателя и закрепить пластик на них с помощью резинки. Если через пластиковое покрытие вы сможете переключать различные органы управления видеокамерой, то можно считать, что вам удалось сделать защитный чехол своими руками, и камера будет надежно защищена. Не забывайте, что в современных цифровых видеокамерах есть множество очень хрупких движущихся частей, поэтому попадание даже небольшого количества пыли, песка или влаги в ненадлежащее место может вывести из строя все устройство.

Запрограммированные переключатели

При работе в студии часто возникают ситуации, когда во время съемок необходимо снимать чередующиеся кадры с определенными настройками объектива. Для этой цели в камерах предусмотрена возможность программирования электронных средств управления, которая позволяет запомнить серии настроек объектива (фокусное расстояние, изменение масштаба изображения и др.) Посмотрите на представленный рисунок, на нем выделена группа кнопок белого цвета, каждую из них можно запрограммировать на определенную настройку объектива. Такой способ обеспечивает высокую скорость работы и позволяет получать качественные изображения при съемках в студии.

Стабилизаторы изображения

В 1962 году было изобретено устройство, которое в определенных пределах помогало компенсировать вибрацию камеры. Это оригинальное устройство назвали "стабилизатором изображения", а работало оно по принципу гироскопов: специальный механизм компенсировал короткие быстрые перемещения камеры за счет сдвига оптических элементов объектива в противоположном направлении. В настоящее время для стабилизации изображения камеры используются новые и более совершенные решения.

Простейший цифровой стабилизатор состоит из управляемой электроникой "плавающей" рамки изображения, по размеру несколько меньшей, чем площадь ПЗС. При движении камеры меньшая рамка перемещается в пределах большей, за счет чего и происходит стабилизации изображения.

Если камера случайно слегка переместится вправо, то средства электронного управления передвинут цифровую рамку влево, и это движение не будет зафиксировано ПЗС.

В последние годы электронная стабилизация изображения была существенно улучшена, а резервируемая площадь ПЗС - уменьшена, но для этого пришлось в какой то степени пожертвовать разрешением и яркостью изображения. Такой способ стабилизации изображения используется во многих переносных цифровых видеокамерах.

В профессиональных же моделях применяется оптический способ стабилизации, он основан на том, что внутри объектива размещают две параллельные "плавающие" гибкие призмы. Если электроника фиксирует перемещение камеры, меняется напряжения и в результате - поверхности призм. Луч света проходит через призму под другим углом, и изображение на ПЗС сдвигается в направлении, обратном первичному перемещению камеры. Так как при этом задействуется все изображение, попадающее на ПЗС, его качество не ухудшается.

Но не зависимо от способа стабилизации изображения, используемого в камере, оператор должен уметь предотвращать нежелательную компенсацию ее перемещения. Например, когда выполняется преднамеренное панорамирование слева направо, функция стабилизации вначале пытается скомпенсировать перемещение камеры. И только через какое то время система стабилизации "признает", что сделать это она не в состоянии, и изображение начинает перемещаться, как и было задумано. А в конце панорамирования изображение в видоискателе еще какое-то мгновение может продолжать движение, в результате того, что система стабилизации возвращается в исходное состояние. Поэтому оператор должен закончить панорамирование чуть-чуть раньше и позволить камере самостоятельно завершить движение.

Устройства стабилизации изображения вполне справляются с задачей устранения последствий непреднамеренного перемещения видеокамеры (например, вибрации, вызываемой работой вертолетных двигателей, или дрожание при движении автомобиля).

На фотографии показана система стабилизации GyroCam для съемки с вертолета, которая не только компенсирует вибрацию, но и позволяет управлять камерой (панорамировать, наклонять под разными углами, выполнять масштабирование, устанавливать нужную диафрагмы и т.п.).

Устройства стабилизации изображения особенно широко используются при подготовке новостных репортажей и при документальной съемке, так как позволяют компенсировать колебания, вызываемые съемкой камерой "с рук".

Крепление для объективов

Многие модели видеокамер, предназначенные для любительских съемок, имеют несъемные объективы с переменным фокусным расстоянием, которые нельзя заменять.

Но существуют и видеокамеры со съемными объективами, их можно менять, выбирая нужный в зависимости от стоящих задач. Чтобы заменить объектив, его нужно либо открутить (если это объектив с резьбовым соединением), либо повернуть фиксирующее кольцо (если это объектив с байонетным соединением).

Резьбовое соединение обеспечило возможность использования с портативными камерами 16-миллиметровых кинообъективов, ассортимент которых на рынке очень широк. Объективы просто ввинчиваются в небольшой цилиндр с внутренней резьбой диаметром около 25 мм. В профессиональных камерах чаще применяют байонетные соединения разного типа, так как они позволяют быстрее и проще отсоединять объектив. Байонетное соединение типа VL, которое предусмотрено на некоторых моделях цифровых видеокамер, позволяет устанавливать на них 35-миллиметровые объективы для фотоаппаратов, выпускаемые компанией Canon. Видеокамеры с таким соединением для своей очень разнообразной линейки 35-ти миллиметровых фотообъективов предлагает и фирма Nikon.