Классификация современных фотоаппаратов. Основные технические характеристики
Наиболее существенным признаком, определяющим облик и функциональные возможности фотоаппарата, является вид светочувствительного материала.
Подавляющее большинство современных фотоаппаратов предназначены для использования светочувствительных материалов на основе серебросодержащих эмульсий. Имеются две разновидности подобных фотоаппаратов – пленочные и аппараты одноступенчатого процесса типа «Polaroid».
В последнее время получают распространение цифровые фотографические аппараты, где роль светочувствительного материала выполняет полупроводниковая матрица фотоприемников.
Для пленочных фотоаппаратов формат кадра является одним из важнейших параметров. Именно размер светочувствительного материала, на котором фиксируется изображение, ограничивает максимальную сложность объекта, который может быть воспроизведен на данном кадре. Это связано с тем, что пленка имеет ограниченную разрешающую способность (от 80 до 200 лин/мм). Поэтому, чем больше площадь фотопленки, тем больше элементов может быть зарегистрировано на ней. Так на кадре форматом 24х36 мм можно различить до 2х106 элементарных (точечных) объектов, на кадре 60х70 мм – 10х106 при разрешающей способности объектива 50 линий на миллиметр.
Подавляющее большинство современных фотоаппаратов имеет формат кадра 24х36 мм. Высокая разрешающая способность фотопленок и объективов позволяют получить на таком формате изображение высокого качества. Фотоаппараты, имеющие размер кадра 24х36 мм, называют малоформатными.
В них используется перфорированная фотопленка шириной 35 мм, так называемая кинопленка. Она кодируется на упаковке индексом 135 и выпускается в кассетах по 12, 24, 36 кадров, а также в рулонах.
Пришедшая из кинопромышленности 35 миллиметровая пленка и выбранный формат кадра к настоящему времени перестал быть оптимальным. Ведущие фотографические фирмы неоднократно пытались принять новый стандарт на фотопленку и формат кадра.
В результате появился новый стандарт APS или IX240 в 1996 году. В его основе новый формат пленки с кадром 30,2х16,7 мм. По краям кадра имеются магнитные дорожки для фиксирования информации об условиях съемки и лабораторной обработки.
Предполагается, что новый стандарт пленки и камер должен полностью или частично прийти на смену малоформатным пленкам и аппаратам. Уменьшенная площадь кадра для сохранения прежнего качества должна быть скомпенсирована повышением качества пленки и аппаратуры.
Следует заметить, что сильно вытянутый кадр формата APS не оптимален для зрительного восприятия. Диагонали APS и 35 мм кадра отличаются несущественно при значительно меньшей площади кадра формата APS. Поэтому размеры камер и объективов нового стандарта почти не отличаются от малоформатных.
Малоформатные аппараты, а также аппараты стандарта APS почти на 90% покрывают потребности любительской и профессиональной фотографии.
Имеются стандарты фотоаппаратов с еще меньшим кадром изображения: 14х20, 13х17, 10х14 мм. Однако они не получили распространения из-за низкого качества изображения и слабой поддержки этих форматов производителями аппаратуры и материалов.
Следующие по популярности после малоформатных являются фотоаппараты с форматом кадра 4,5х6 см, 6х7 см, 6х9 см. Они называются среднеформатными. В 3-6 раз большая площадь кадра по сравнению с малым форматом дает возможность значительно повысить четкость изображения, улучшить передачу полутонов. Качество изображения, даваемое средним форматом, удовлетворяет практически всех потребителей прикладной и художественной фотографии.
Светочувствительным материалом для среднеформатных фотоаппаратов является рулонная пленка (рольфильм) шириной 60 мм. Пленка типа 120 выпускается на бумажном ракорде и содержит 12 кадров формата 6х6 см, типа 240 имеет ракорд лишь в начале и в конце пленки и содержит 24 кадра формата 6х6 см.
Среднеформатные фотоаппараты имеют большие габариты и вес, менее оперативны, чем малоформатные. Сфера применения среднеформатной аппаратуры – художественная и рекламная фотография, съемка архитектуры, техническая фотография.
Среднеформатные аппараты в сочетании с современной оптикой и светочувствительными материалами по техническим требованиям удовлетворяют всех потребителей фотографической продукции. Лишь в особых случаях целесообразно применение широкоформатных камер с размером кадра 9х12 см и более.
Их применение оправдано не столько увеличенным форматом кадра, сколько чрезвычайно широкими возможностями этих камер. Современные широкоформатные студийные фотоаппараты по сути дела таковыми не являются. Это фотографические системы. В их состав входит набор элементов, позволяющих скомпоновать фотоаппарат с заданными наперед возможностями в зависимости от решаемой задачи. Обычно в комплект входит ряд объективов и приспособлений для фокусировки, механизмы для смещения оптического центра объектива относительно центра кадра, поворота объектива и кассеты, набор адаптеров для различных типов светочувствительного материала, фокусирующие приспособления, экспонометрические устройства и т.п.
Светочувствительным материалом для этих аппаратов служит матовая пленка, рольфильм или комплекты одноступенчатого процесса типа «Polaroid».
Широкоформатные фотоаппараты и системы в силу своей громоздкости и неоперативности применяются в основном в условиях студии, хотя имеются отдельные экземпляры, предназначенные для натурных съемок.
Наиболее известным широкоформатными аппаратами и системами являются: «Sinar», «Horseman», «Plaubel».
По виду применяемого видоискателя фотоаппараты делятся на три основные группы: однообъективные зеркальные фотоаппараты, двухобъективные зеркальные фотоаппараты и незеркальные фотоаппараты.
Как уже отмечалось, подавляющее число фотоаппаратов, снабженных сменными объективами, оснащается зеркальным визиром (видоискателем).
В широкоформатных фотоаппаратах визирование и фокусировка обычно осуществляется по матовому стеклу на месте кассеты с фотопленкой.
Двухобъективные зеркальные фотоаппараты в настоящее время выпускаются только на формат кадра 6х6 см.
Незеркальные (телескопические) визиры применяются в основном у простых фотоаппаратов без сменных объективов, хотя имеются модели профессиональных фотоаппаратов с телескопическими видоискателями и сменной оптикой ( «Leica», «Contax»).
Наличие сменных объективов является необходимой принадлежностью профессиональных фотоаппаратов. Их применение позволяет в широких пределах варьировать угол зрения фотоаппарата. В ассортименте фирм имеются широкоугольные и сверхширокоугольные объективы, телеобъективы, объективы для макросъемки, светосильные и мягкорисующие объективы.
Сменные объективы крепятся к фотоаппарату обычно с помощью быстроразъемного соединения – байонета. К сожалению, почти каждая фирма, выпускающая фотографические аппараты со сменными объективами имеет свой стандарт байонетного крепления – «Nikon», «Canon», «Minolta» и т.д.
Фотоаппараты со сменными объективами наиболее естественно сочетаются с однообъективными зеркальными аппаратами. Поэтому они наиболее громоздки и дороги по сравнению с фотоаппаратами снезеркальным визиром и жестко встроенным объективом.
Применение жестко встроенного объектива позволяет конструктору фотоаппарата оптимально согласовать его с механикой фотоаппарата и оптимизировать массогабаритные показатели. Поэтому отдельные модели таких аппаратов при малых габаритах и весе обладают чрезвычайно высоким качеством изображения.
Повсеместное внедрение электроники, естественно, повлияло на облик современной фотографической техники. Подавляющее большинство фотографических аппаратов в большей или меньшей мере содержат электронные средства. В простейшем случае это экспонометрическое устройство, затем электронноуправляемый затвор, привод перемотки пленки и взвода затвора, затем система автоматической фокусировки и реализация программных функций.
Полезность применения электроники коротко можно охарактеризовать как средство получения сложных функций простыми средствами. Причем увеличение сложности функционирования фотоаппарата не приводит к снижению его надежности.
Лишь электроника позволила реализовать автоматическое управление выдержкой, диафрагмой, автоматический ввод чувствительности фотопленки, автоматическую фокусировку, цифровую индикацию режимов работы аппарата, в том числе в поле визира, и многое другое.
Самым существенным недостатком электронноуправляемых камер является их зависимость от источников электропитания. Кроме того, некоторые электронноуправляемые фотоаппараты имеют недостаточно широкий диапазон рабочих температур.
В механических фотоаппаратах для привода затвора и диафрагмы используется пружинный привод. Высококачественные механические фотоаппараты обладают чрезвычайно высокой надежностью и работают безотказно десятки лет, не требуя ни источников питания, ни каких-либо профилактических мероприятий. Однако в наше время старая добрая техника отходит на второй план.
Теперь еще об одном понятии, характеризующем фотоаппарат, – профессиональность. В последнее время в рекламных материалах часто делается пометка «профессиональная». Заметим, что строгого определения профессионального фотоаппарата нет. Можно лишь перечислить отдельные свойства, которые характеризуют профессиональные фотоаппараты, а также свойства, которые должны характеризовать любительские фотоаппараты. Хотя понятия профессионал и любитель также не имеют четкого определения.
Мы будем принимать за любителя того, кто, не вникая в глубины химии и физики фотографических процессов, не штудируя законы светотехники, не владея сознательно приемами композиции, эпизодически использует фотоаппарат, чтобы зафиксировать важные для него события или замечательные места, где он был во время отпуска или в праздничный день. Любитель снимает не более десятка пленок в год.
Профессионал должен знать, что такое резкость и глубина резкости, что такое линейная перспектива и зачем применяют светофильтры, а, главное, должен знать способы и средства для получения заданного результата и пользоваться этими способами и средствами. Профессионал снимает сотни пленок в год.
На основе этих простых определений попытаемся произвести классификацию фотоаппаратов с позиции профессионализма. Для начала определим требования, предъявляемые к любительской камере. Это простота обращения, малые габариты и вес, низкая стоимость; высоких требований к ресурсу и качеству изображения не предъявляется.
Профессиональные фотоаппараты должны иметь высокую надежность и ресурс работы, допускать вмешательство фотографа в установку параметров экспозиции, фокусировку, транспортирование пленки, производить многократную экспозицию на один кадр и т.п., допускать применение сменных объективов и других приспособлений. Качество, даваемое профессиональной аппаратурой, должно быть безукоризненным. Требования к габаритам и стоимости фотоаппарата не столь существенны.
Типичными представителями чисто любительских фотоаппаратов являются многочисленные автоматические фотоаппараты с жестко встроенным объективом. Наиболее характерные фотоаппараты этого типа выпускаются фирмой «Kodak».
Представителями профессиональных фотоаппаратов являются «Nikon F5», «Canon EOS 1n», «Mamiya», Sinar». Если любительские фотоаппараты выпускаются в основном с малым форматом кадра, то профессиональные могут иметь любой формат, в том числе и нестандартный.
Кроме чисто любительских и профессиональных фотоаппаратов выпускается ряд промежуточных моделей, не удовлетворяющих в полной мере ни тем, ни другим требованиям. Так, почти все ведущие фирмы выпускают малоформатные зеркальные фотоаппараты со сменной оптикой. Они не дотягивают до профессиональных аппаратов по ресурсу и имеют ограниченные возможности вмешательства в автоматику камеры, и в то же время имеют автоматические режимы, делающие их пригодными для непрофессионального использования. Аппараты такого типа относят к категории «продвинутых» любительских либо полупрофессиональных.
В фотоаппаратах одноступенчатого процесса готовая фотография получается в течение 1-2 минут после фотографирования. В них используется особые комплекты «Polaroid», в которых содержится светочувствительный материал и капсулы с обрабатывающим раствором.
Возможность получения мгновенной фотографии сделала эти фотоаппараты не просто популярными, но порой, незаменимыми.
Фотоаппараты одноступенчатого процесса не имеют принципиальных отличий от обычных фотоаппаратов. Поскольку получаемое изображение не подвергается последующему увеличению, формат кадра этих фотоаппаратов делается увеличенным. Некоторые камеры «Polaroid» снабжаются оборачивающей системой. Эти особенности отличают фотоаппараты одноступенчатого процесса от традиционных.
Кроме специализированных камер выпускается множество адаптеров, позволяющих использовать комплекты «Polaroid» с обычными среднеформатными фотоаппаратами. Здесь их применение особенно полезно для получения пробных фотографий при отработке композиции, освещения, цветового решения и т.п.
Цифровые фотоаппараты – это предмет принципиально нового направления в фототехнике. Они являются прямыми наследниками видеокамер. Более сотни лет исследователи искали достойную замену серебросодержащим светочувствительным материалам. И только цифровые фотокамеры подают надежду стать серьезным конкурентом традиционному фотографическому процессу.
Отличие цифровых фотоаппаратов от традиционных заключается в светочувствительном материале. Здесь на месте фотопленки помещена полупроводниковая матрица фотоприемников. Она представляет собой кремниевую пластинку, содержащую множество (от сотен тысяч до нескольких миллионов) элементарных фотоприемников, преобразующих световой поток в электрический сигнал.
Фотоприемники организованы в прямоугольную структуру в виде ряда строк и столбцов. В процессе экспонирования каждый фотоприемник осуществляет заряд элементарного конденсатора, количество которых равно числу фотоприемников. В результате экспонирования получается потенциальный рельеф, соответствующий изображению, спроецированному на матрицу. После экспонирования производится поочередное считывание этого рельефа строка за строкой. Электрический сигнал, полученный в процессе считывания, преобразуется в цифровую форму и запоминается.
В качестве запоминающих устройств цифровых аппаратов применяются полупроводниковые схемы памяти или магнитные диски. С целью снижения объема требуемой памяти применяют предварительную обработку сигнала.
Студийные цифровые фотоаппараты могут не иметь собственной памяти, а использовать память компьютера, установленного в студии.
Некоторые цифровые камеры имеют дисплей, с помощью которого можно просмотреть все отснятые кадры. При желании любой кадр может быть стерт и на его место помещен другой кадр.
Объем памяти цифровых фотоаппаратов невелик, от одного-двух высококачественных кадров до нескольких десятков низкокачественных кадров.
После заполнения памяти необходимо ее очистить путем перезаписи информации на другой носитель или, в случае использования магнитных дисков, заменить диск.
Просмотр отснятого материала, его обработка и печать на бумагу осуществляется посредством компьютерной техники.
Кроме специализированных цифровых фотоаппаратов выпускается ряд цифровых адаптеров, устанавливаемых на профессиональные фотоаппараты типа «Nikon», «Hasselblad», «Sinar» и др.
В настоящее время цифровые фотоаппараты существенно проигрывают традиционным по соотношению цена-качество. Тем не менее, имеются ниши, где их применение экономически оправдано.