Тема 8. Цифровий фотоапарат: його будова і функції

Цифрографія на відміну від аналогової фотографії в цілому мало чим відрізняється. Основні вузли апарата, прийоми керування при фотографуванні, автоматика настроювань режимів, оптика й інше - усе збережено. Однак, застосування фотосенсора радикально змінило технологію процесу одержання зображення і в остаточному підсумку вивело цифрографію на рівень одержання зображень у системі RGB.

RGB (в перекладі з англійської мови Red, Green, Blue – червоний, зелений, синій) адитивна кольорова модель, яка описує спосіб синтезу кольору. Адитивною вона називається тому, що кольори отримуються шляхом добавлення (англ. Addition) до чорного.

Цифровий фотоапарат – пристрій, що є різновидом фотоапарата, у якому світлочутливий матеріал замінений світлочутливою матрицею (фотосенсором), що складається з окремих пікселей, квантуючих зображення по світловому параметру. Сучасні компактні цифрові фотоапарати багатофункціональні, здатні записувати крім фотографій, звук і відео.

Цифрові фотоапарати можна поділити на кілька класів (рис. 1):

- «мильниці»:

- надкомпактні («мильниця», що легко міститься в нагрудній кишені);

- компактні («мильниця» традиційних розмірів);

- ультразуми («мильниця» з великим нез’ємним виcокократним зум-об’єктивом, яка зовнішнім виглядом нагадує зменшену копію дзеркальної камери);

- псевдодзеркальні («мильниця» з великою кількістю функцій, яка зовнішнім виглядом нагадує зменшену копію дзеркальної камери);

- аматорські, напівпрофесійні і професійні дзеркальні камери:

- цифрові дзеркальні фотоапарати (традиційна дзеркальна камера, що використовує замість плівки цифровий сенсор);

- цифрові далекомірні фотоапарати (традиційний далекомірний фотоапарат, що використовує замість плівки цифровий сенсор).

1) Основні елементи цифрового фотоапарата (рис. 2):

- світлочутлива матриця - фотосенсор;

- об’єктив;

- затвор;

- процесор;

- карта пам’яті.

Основний елемент будь-якої цифрової фото чи відео камери – це

фотосенсор. Якість зображення багато в чому залежить від нього.

Фотосенсор чи фотодатчик – це світлочутливий квантовий пристрій, що складається з матриці й аналого-цифрового перетворювача, де індивідуальний фотон робить дискретний ефект при зустрічі з упакованими фотодіодами пікселями на (основі кремнію) з електронною схемою зчитування чи оцифровки для створення зображення.

Фотосенсор призначений для перетворення спроектованого на нього оптичного зображення в електричний сигнал і його сканування.

Розміри фотосенсорів більшості цифрових фотоапаратів менше стандартного кадру 35-мм плівки. У зв’язку з цим виникає поняття еквівалентної фокусної відстані і кроп-фактора (буде пояснюватись далі).

Фізичний розмір фотосенсорів

Розмір фотосенсора (фотодатчика) вимірюється по діагоналі у частках дюйма (4/3», 2/3», 1/1,8», 1/2,2») для кадру 4:3. У кадрі 3:2 реальна діагональ дорівнює приблизно 2/3 від зазначеної для кадру 4:3.

Типорозміри фотосенсорів

Порівняння розмірів матриць цифрових фотокамер і 35-мм плівки

(рис. 3):

- 1/1,8», співвідношення сторін 4:3;

- 2/3», співвідношення сторін 4:3;

- 4/3», співвідношення сторін 4:3;

- DX, APS-C формат, близько 18х24 мм, співвідношення сторін 3:2. Фотосенсори таких розмірів найбільш часто зустрічаються в цифрових дзеркальних фотоапаратах. Вони відповідають «напівкадру» 35 мм кадру;

- APS-H формат, 27х18 мм, співвідношення сторін 3:2;

- повнокадровий фотодатчик формату 36х24 мм, співвідношення сторін 3:2. Повнокадровий фотосенсор, по розмірах (36х24 мм) відповідно класичному 35 мм кадру (3:2);

- середньоформатний фотосенсор формату 60х45 мм, співвідношення сторін 3:2.

Фотосенсори таких розмірів «зшиваються» з матриць меншого розміру, що позначається на їхній вартості. Застосовуються в дорогих камерах.