2.6. Цифровые фотоаппараты
2.6.1. Общие принципы работы цифровых фотоаппаратов
Цифровой фотоаппарат – это фотоаппарат, в котором для получения изображения используется массив полупроводниковых светочувствительных элементов, называемый матрицей, на которую изображение фокусируется с помощью системы линз объектива. Полученное изображение в электронном виде сохраняется в виде файлов в памяти фотоаппарата или дополнительном носителе, вставляемом в фотоаппарат.
Первый цифровой фотоаппарат разработал в 1976 г. инженер компании Истмен-Кодак Стивен Сассун (Steven Sasson). В 1981 г. он пошел «в массы». Внешний вид первого цифрового фотоаппарата приведен на рис. 2.21.
Рис. 2.21. Первый цифровой фотоаппарат
Работу и основные элементы цифрового фотоаппарата иллюстрирует рис. 2.22.
Объектив собирает отражаемый от объекта съемки свет и передает его на сенсор изображения (чаще всего ПЗС-матрица, КМОП-матрица). Сенсор изображения запечатлевает изображение. Процессор изображения преобразует изображение в цифровые данные и выполняет различную обработку изображений. Цифровая информация об изображении записывается на карту памяти или другое цифровое устройство хранения данных. Для наведения фотоаппарата на объект съемки предназначен видоискатель (на рис. 2.22 он не показан).
Рис. 2.22. Основные элементы цифрового фотоаппарата: 1 – объектив; 2 – светочувствительная матрица; 3 – процессор обработки изображения; 4 – цифровое УХД
По принципу работы различают три типа видоискателей: оптический, электронный, зеркальный. Оптический видоискатель является самым распространенным типом видоискателя; представляет собой систему оптических линз в фотоаппарате, посредством которой осуществляется наведение аппарата на объект съемки и определяются границы изображения для будущей фотографии. Принцип работы оптического видоискателя иллюстрирует рис. 2.23.
Изображение проходит через фотообъектив и отражается от отражателя или призмы в видоискатель.
Рис. 2.23. Работа оптического видоискателя
На экране электронного видоискателя отражается будущий кадр таким, каким его «видит» объектив фотоаппарата. Изображение проходит через объектив, воздействует на ПЗС-матрицу, обрабатывается процессором изображения и выводится на ЖК-экран (рис. 2.24). Данный тип видоискателя используется, например, при съемке с близкого расстояния, так как обычный оптический видоискатель в этом случае может давать изображение, не совпадающее с тем, что попадает в объектив на матрицу.
Рис. 2.24. Работа электронного видоискателя
У зеркального видоискателя изображение попадает непосредственно через объектив фотоаппарата. Поэтому у фотоаппарата с зеркальным видоискателем отсутствует параллакс (несоответствие изображения в видоискателе тому, что «видит» объектив). Видоискатели данного типа устанавливаются в так называемых зеркальных цифровых фотоаппаратах.
2.6.2. Классификация цифровых фотоаппаратов
За рубежом цифровые фотоаппараты принято делить на 3 категории:
Consumer – любительские, цена до 400 долл.
Prosumer – для продвинутых пользователей (жарг. «просумерки»), цена от 600 до 1300 долл.
Professional – профессиональные, цена от 900 долл. и выше.
В России по условиям применения фотоаппараты подразделяются на студийные и полевые.
Студийные фотоаппараты предназначены для стационарной съемки в специально отведенном для этого помещении. При этом не существует ограничений на время экспозиции и на габариты фотоаппарата. Память в таких приборах отсутствует – данные об изображении пересылаются непосредственно в компьютер.
Полевые фотоаппараты предназначены для использования в разных условиях освещения, а объекты съемки могут быть самыми разнообразными, обязателен широкий диапазон выдержки и диафрагмы, большой объем памяти, низкое энергопотребление, наличие вспышки, очень жесткие требования по массе и габаритам. Сменная оптика и цена разделяют многочисленное семейство полевых цифровых фотоаппаратов на пять типов.
Первый тип фотоаппаратов: полностью автоматический компактный цифровой фотоаппарат. Такой фотоаппарат позиционируется производителями, как «Point & Shoot», или «Навел и снял». Подразумевается, что вам остается только скомпоновать кадр и нажать кнопку. Все необходимые настройки автоматика сделает за вас; если нужно, включит встроенную вспышку. Это очень простой в обращении фотоаппарат с минимумом настроек. Однако он все же позволяет управлять некоторыми параметрами, например переключать предустановленные режимы съемки: портрет, пейзаж, макро и т.д. В режиме ручных настроек можно регулировать ISO, баланс белого, включать и отключать встроенную вспышку, иногда регулировать ее мощность. Представителем таких фотоаппаратов можно считать фотоаппарат Sony Cyber-shot. Цена простых фотоаппаратов минимальна, и начинается в среднем от 2000 рублей.
Второй тип фотоаппаратов – с расширенными возможностями управления настройками. Фотоаппараты этого типа предназначены для тех, кому уже недостаточно ограниченных настроек полностью автоматического фотоаппарата. Здесь, помимо полностью автоматических режимов, есть возможность управлять параметрами выдержки и диафрагмы. Это достигается путем использования режимов приоритета выдержки (S или Тv), приоритета диафрагмы (А или Av), а также ручного режима М (Manual). Примером такого фотоаппарата можно считать фотоаппарат Canon Power Shot SX210 IS. Ценовая категория таких фотоаппаратов имеет наибольший разброс, но начинается примерно от 5000 рублей.
Третий тип фотоаппаратов: просьюмерские камеры. Для серьезных, продвинутых фотолюбителей предназначена следующая группа фотоаппаратов, которая называется «просьюмер». Такими фотокамерами вполне можно делать профессиональные снимки. Они позволяют снимать в формате RAW, имеют автоматические и ручные настройки выдержки и диафрагмы, поддерживают режим скоростной серийной съемки, когда при удерживании кнопки спуска затвора камера непрерывно снимает со скоростью несколько кадров в секунду. Встроенная вспышка значительно более мощная, а многие модели имеют «горячий башмак», позволяющий использовать внешние вспышки, а также подключать системы удаленного управления вспышками. Примером такого фотоаппарата является Canon SX40 HS. Цена таких фотоаппаратов сравнима с ценой зеркальных камер начального уровня, а иногда и превосходит их.
Четвертый тип фотоаппаратов: зеркальные фотоаппараты (DSLR). Данный тип фотоаппаратов используют профессиональные фотографы и продвинутые фотолюбители, которым важно высокое качество снимков и полный контроль над фотопроцессом съемки. Примером может служить Nicon D 700. Зеркальные фотоаппараты позволяют использовать самое различное дополнительное оборудование и менять объективы.
Довольно часто зеркальные фотоаппараты продаются без объектива (Body или на фотожаргоне – «тушка»). Но также часто фотоаппарат комплектуют относительно недорогим универсальным объективом. Такой комплект называется кит (от англ. kit – набор, или комплект). «Китовый» объектив, как правило, имеет среднее качество и не позволяет использовать все возможности камеры.
Поэтому для съемки в различных жанрах приходится покупать и использовать различные объективы. Объективы высокого качества, позволяющие полностью использовать потенциал матрицы, стоят очень дорого. Цена на сами зеркальные фотоаппараты начинается примерно от 15 000 рублей. За эти деньги можно купить зеркальный фотоаппарат начального уровня с простым объективом.
Пятый тип фотоаппаратов: беззеркальные камеры со сменной оптикой. Этот класс фотоаппаратов имеет такую же матрицу, как и зеркальные камеры, но не имеет механизма визирования с использованием зеркала и пентапризмы, что позволяет значительно уменьшить их размеры. Именно малые габариты и возможность непосредственной наводки на резкость с помощью ЖК-дисплея, а также качество изображения, не уступающее зеркальным камерам, и возможность менять объективы объясняют растущую популярность этого класса фотоаппаратов. Примером такого фотоаппарата может служить Lumix GX1.