Следует ли снимать при высокой ISO.

Фотоаппараты

 

За время своего существования фотография проникла буквально во все области человеческой деятельности. Для одних людей — это профессия, для других — просто развлечение, для третьих — верный помощник в работе. Фотография оказала огромное влияние на развитие современной культуры, науки и техники. В настоящее время фотография - одна из бурно развивающихся современных информационных технологий.

К фототоварам относят фотоаппараты, светочувствительные материалы, фото принадлежности, даже некоторые телескопы относятся к фотоаппаратам.

       Немного историю. Фотография от греческого - это, фото - свет и граф - пишу, то есть техника рисования светом.

 

           

В 5 веке до нашей эры были первые упоминания о фотографии это камера-обскура в переводе с латинского тёмная комната. Простейший вид устройства, позволяющего получать оптическое изображение объектов. Камера-обскура представляет собой светонепроницаемый ящик с отверстием в одной из стенок и экраном (матовым стеклом или тонкой белой бумагой) на противоположной стенке. Лучи света, проходя сквозь маленькое отверстие, создают перевёрнутое изображение на экране. Люди стали придумывать способ фиксировать полученное изображение, сначала использовались На основе камеры-обскуры и работают современные фотокамеры.

Начиная с 1888 г. началось массовое производство первой, простой в использовании, ящичной фотокамеры KODAK №1.

В 1981 году компания Sony выпускает камеру Sony Mavica, с этого момента и принято отсчитывать историю современной цифровой фотографии.

 

Как кажется на первый взгляд, между цифровым и пленочным фотоаппаратами почти нет различий. И там и там вы нацеливаете объектив на предмет, нажимаете на кнопку затвора и получаете изображение, которое позднее превратится в фотографию. Но на самом деле технология цифрового фотоаппарата намного более изощрена и сложна по сравнению с пленочным.

Если пленочные фотоаппараты дорабатывались и совершенствовались более 160 лет, то цифровые технологии съемки находятся в младенческом возрасте: в лабораторных условиях они используются около 20 лет, а на потребительском совсем недавно. Конечно, скорость развития технологии за этот период просто потрясает, но предела пока что не достигнуто, и цифровые технологии съемки будут развиваться в направлениях повышения качества изображения, производительности и удобства управления. В цифровых фотоаппаратах до сих пор остается много острых углов, которые еще требуется отшлифовать.

       Большинство пользователей делят фотоаппараты на любительские, полупрофессиональные и профессиональные. Но даже самая простая камера в руках опытного, творческого человека может сделать отличный красивый снимок, а в руках неопытного фотографа зеркальный фотоаппарат будет делать снимки как самая простая компактная камера. Поэтому фотоаппараты правильнее делить на два типа – это компактные камеры и зеркальные камеры.

Принцип работы компактных и зеркальных камер примерно одинаков. Рассмотрим фотоаппараты на примере цифровой зеркальной камере т.к. она охватывает все возможности цифровой фотографии, понимая принцип работы зеркальной камеры несложно будет разобраться и в любой фототехники.

Принцип работы фотокамер.

 

       Принцип работы фотокамеры похож на человеческий глаз, в котором глаз - это корпус камеры, хрусталик глаза - это объектив камеры, а сетчатка - это светочувствительный элемент далее матрица. Аналогично глазу, свет проходит сквозь объектив и фокусируется на светочувствительном элементе.

Основные детали, без которых, невозможно получить фотографию как, в зеркальных так и в компактных камерах это:

 

1) Объектив (обеспечивает проецирование изображения на чувствительный элемент);

2) Светочувствительный элемент (фотоплёнка или электронно-оптический датчик);

3) Процессор (обработчик изображения);

4) Корпус – светонепроницаемая камера, которая защищает светочувствительный материал от засветки посторонним светом в процессе съёмки, основа конструкции фотоаппарата, объединяющая узлы и детали в согласованную оптико – механическую систему;

В зависимости от типа фотокамеры, в ней присутствуют дополнительные устройства, которые дают те или иные функции пользователю, чуть позже мы их рассмотрим.

Главная задача фотоаппарата получить снимок как можно качественнее.

Для полного понимания давайте рассмотрим основные составляющие фотоаппарата, которые влияют на качество снимка... это: объектив, затвор, матрица, видоискатель, процессор.

ОБЪЕКТИВ

Как уже было сказано выше фотография основывается на фиксации светового потока. Объектив - пропускает внутрь аппарата световой поток, передавая информацию о снимаемом объекте. Объектив может крепиться к корпусу жестко или быть съемным. В последнем случае крепление объектива может быть резьбовым или байонетным. Задача объектива - собрать световой поток, попадающий в объектив и аккуратно передать его на светочувствительный элемент (матрице). От качества и технических характеристик объектива зависит, прежде всего - четкость картинки и качество передаваемых цветов. Под качеством в данном случае подразумевается прозрачность линз и конструктивные решения объектива, для решения этой задачи объективы изготовляются из набора линз и групп линз. Линзы бывают сферические и асферические (как видно на рисунке). Если посмотреть через обычную канцелярскую лупу то видно что центр картинки будет отображается четко и по краям вся картинка будет искажена это происходит из за того что световые лучи, проходящие через края и через центр сферических линз, сходятся в немного разных фокальных точках. В результате этого оптического явления, известного как сферическая аберрация, получаются неконтрастные снимки, будто покрытые тонкой вуалью. Для устранения этой проблемы разработали асферические элементы объектива. Специальная несферическая поверхность сводит центральные и периферийные световые лучи в единой фокальной точке, обеспечивая чёткость по всей области изображения.

Для изготовления линз используются различные материалы - пластик, стекло, и флюорит. От материала зависит количество и качество пропускаемого света. Если пропустить солнечный свет через призму, появится радужный спектр. Это происходит потому, что лучи света с разной длиной волны преломляются (другими словами, меняют направление) внутри призмы по-разному. То же явление, но в меньшей степени, наблюдается в фотообъективах, и называется оно в этом случае хроматической аберрацией. Чаще всего хроматическая аберрация проявляется на фотографиях в виде цветной каймы по краям объектов. Сочетание выпуклых и вогнутых линз помогает скорректировать этот эффект, но не решает проблему полностью.
Флюорит, отличающийся очень низкой дисперсией света, способен справиться с остаточной аберрацией, которую не может устранить обычное оптическое стекло. В 1960-х годах компании Canon удалось искусственным путём создать кристаллический флюорит и выпустить первые сменные объективы с флюоритовыми элементами для зеркальных фотокамер. Объективы, имеющие флюоритовые элементы “UD-элементы” (Ultra Low Dispersion – сверхнизкая дисперсия) из низкодисперсионного оптического стекла используется сегодня во многих супертелеобъективах, телеобъективах с переменным фокусным расстоянием и широкоугольных объективах. Как правило, стоимость таких объективов очень высока.

 

Многие считают, что чем больше объектив, тем он лучше - это ошибочное мнение. Рассмотрим, чем объективы отличаются друг от друга. Все объективы имеют две самые важные характеристики - фокусное расстояние и диафрагма. Помимо этих параметров объективы имеют дополнительные технические решения, которые помогают фотографу сделать качественные снимки. Все характеристики и функции указываются на корпусе объектива, по которым несложно сориентироваться в модельном ряду.

ULTRASONIC - ультразвуковой мотор (USM), в объективе, использует энергию ультразвуковых колебаний. Электрические колебания, создаваемые пьезоэлементом, вызывают механическое перемещение объектива. Эта технология делает фокусировку более точной, практически бесшумной и невероятно быстрой: некоторые объективы фокусируются быстрее человеческого глаза. USM мгновенно запускается и останавливается в нужный момент, обеспечивая правильную фокусировку с первой попытки. Более того, USM минимально расходует энергию аккумулятора, что позволит снимать дольше без подзарядки.

IMAGE STABILIZER – Сегодня применяется три вида стабилизации:

1) В 1994 году фирмой Canon была представлена технология, получившая название OIS (Optical Image Stabilizer — оптический стабилизатор изображения). Стабилизирующий элемент объектива,  использует систему с подвижной группой линз для определения и коррекции дрожания камеры. Миниатюрные гиродатчики обнаруживают вибрации объектива, вызванные дрожанием рук, и посылают сигнал в микрокомпьютер, управляющий стабилизирующей группой линз, который компенсирует вертикальный и горизонтальный углы наклона (движение вдоль вертикальной и горизонтальной оси камеры) объектива, чтобы проекция изображения на матрице (или плёнке) полностью компенсировала колебания фотоаппарата за время фокусировки. В результате при малых амплитудах колебаний фотоаппарата, проекция всегда остаётся неподвижной относительно матрицы, что и обеспечивает картинке необходимую чёткость. Однако наличие дополнительного оптического элемента немного снижает светосилу объектива. Технология оптической стабилизации была подхвачена другими производителями и хорошо зарекомендовала себя в целом ряде телеобъективов и камер. Разные производители называют свою реализацию оптической стабилизации по-разному:

Canon - Image Stabilization (IS )

Nikon - Vibration Reduction (VR)

Panasonic - MEGA O.I.S.(Optical Image Stabilizer)

Sony - Optical Steady Shot

Sigma - Optical Stabilization (OS)

 

2) Стабилизатор изображения с подвижной матрицей. Специально для цифровых фотоаппаратов компания Konica Minolta разработала технологию стабилизации (Anti - Shake - антитряска), впервые применённую в 2003 году в фотокамере Dimage A1. В этой системе движение фотоаппарата компенсирует не оптический элемент внутри объектива, а его матрица, закреплённая на подвижной платформе. С такой системой объективы становятся дешевле, проще и надёжнее, стабилизация изображения работает с любой оптикой. Это важно для зеркальных фотоаппаратов, имеющих сменную оптику. Стабилизация со сдвигом матрицы, в отличие от оптической, не вносит искажений в картинку (быть может кроме вызванных неравномерной резкостью объектива) и не влияет на светосилу объектива. В то же время считается, что стабилизация сдвигом матрицы менее эффективна, нежели оптическая стабилизация. На длинных фокусах матрице приходится совершать слишком быстрые перемещения со слишком большой амплитудой, и она просто перестаёт успевать за «ускользающей» проекцией. Кроме того, для высокой точности работы система должна знать точное значение фокусного расстояния объектива, что ограничивает применение старых трансфокаторов, и расстояния фокусировки при малой дистанции, что ограничивает её работу при макросъёмке.

Konica Minolta - Anti-Shake (AS)

Sony - Super Steady Shot (SSS) - является заимствованием и развитием Anti-Shake от Minolta

 

3) Электронный (цифровой) стабилизатор изображения. Существует и EIS (Electronic ( Digital ) Image Stabilizer - электронная (цифровая) стабилизация изображения). При этом виде стабилизации примерно 40 % пикселей на матрице отводится на стабилизацию изображения и не участвует в формировании картинки. При дрожании видеокамеры картинка «плавает» по матрице, а процессор фиксирует эти колебания и вносит коррекцию, используя резервные пиксели для компенсации дрожания картинки. Эта система стабилизации широко применяется в цифровых видеокамерах, где матрицы маленькие (0,8Мп, 1,3Мп и др.). Имеет более низкое качество, чем прочие типы стабилизации, зато принципиально дешевле, так как не содержит дополнительных механических элементов.

Дрожание камеры является главной причиной смазанных изображений, особенно при съёмке с рук или в условиях низкой освещённости, когда требуется длинная выдержка.

ЗУМ (ZOOM)

Понятие ЗУМ пришло к нам из английского языка и означает объектив с возможностью изменения фокусного расстояния (в отечественной литературе этот тип объектива также называется вариобъективом, объективом с трансфокатором или объективом с изменяющейся длиной фокусного расстояния).

При фотографировании ЗУМ-объективы дают возможность менять общий вид изображения, не меняя местоположения фотографа. Вместо того, чтобы приближаться или удаляться от объекта, вы можете всего лишь изменять фокусное расстояние вашего объектива. ЗУМ-объективы включают в себя фокусное расстояние различных типов объективов.

 

Фокусное расстояние

Разберемся что такое Фокусное расстояние, это - расстояние от фокусирующей линзы до светочувствительного элемента (пленки, матрицы). Фокусное расстояние влияет на размер объектива, чем больше фокусное расстояние, тем больше корпус объектива. Фокусное расстояние определяет угол обзора камеры: чем оно меньше, тем больше угол обзора, чем больше фокусное расстояние, тем меньше угол обзора, но в свою очередь объект получается крупнее на снимке (приближен). В зависимости от фокусного расстояния, объективы принято классифицировать по следующим типам - с верх широкоугольный объектив (рыбий глаз), широкоугольный объектив, нормальный объектив (часто называется портретным объективом), телеобъектив и супер-телеобъектив.

 

Как видно из фотографий при фокусном расстоянии 17мм фотография имеет широкий угол обзора, но дом достаточно далеко, при увеличении фокусного расстояния на доме можно увидеть отдельные элементы, но при этом угол обзора сильно сужается.

В качестве примера и понимая изменения угла обзора, можно привести такой пример: возьмите стандартный лист формата А4 сверните его в трубочку и посмотрите на какой-нибудь удаленный объект, затем сложите лист пополам и опять сверните его в трубочку, посмотрите через трубку на тот же объект. Видно, что чем короче трубочка, тем большее пространство попадает в поле зрение. Все объективы условно делятся на группы (это не регламентированное деления делается для более простого понимания при общении).

 

 

       Объектив с фокусным расстояние до 22 мм называют сверх широкоугольным объективом, или рыбьим глазом. Благодаря невероятно большому углу зрения в 140 градусов, но такие объективы имеют сильные геометрические искажения, получаемое изображение похоже на отражение в зеркальном шаре. Обычно такие объективы используется для создания оптических эффектов, либо в тех местах, где необходимо несмотря ни на что охватить широкую плошать съёмки.

       Объективы с фокусным расстоянием от 22 до 36 мм называются широкоугольными. Они идеально подходят для съемки пейзажей, архитектуры, больших пространств. У них достаточно большой угол обзора и минимум искажений.

       Объективы с фокусным расстоянием, от 38 до 100 мм называются стандартными или универсальными. Такие объективы используются для классической съемки, так как по углу обзора приближенны к человеческому зрению (50 мм угол зрения объектива будет соответствовать полю зрения человека примерно 46 градусов).

       Объективы с фокусным расстоянием, от 100 до 300 мм называют телеобъективом. Применяются для съемки удаленных объектов.

       Объективы с фокусным расстоянием, от 300мм и больше называют супер-телеобъективом, они позволяют заснять очень отдаленные объекты. чаще всего при съёмке спортивных соревнований где близко подойти нельзя а объект необходимо сфотографировать близко.

Объективы выпускаются с фиксированным фокусным расстоянием и переменным фокусным расстоянием (например 17-85мм – переменное, 85мм фиксированное). В основном сегодня используются объективы с переменным фокусным расстоянием, такие объективы охватывают несколько диапазонов и их называют ZOOM -объективами. Они более популярные т. к. нет необходимости покупать объективы на разные случай жизни, но, как правило, такие объективы имеют множество подвижных элементов, что может в свою очередь не всегда хорошо сказаться на фотографии. Объективы с постоянным фокусным расстоянием. Чаще всего используют для студийной съемки. Имеют более надежную механическую часть.

       Дополнительно объективы могут маркироваться как макро объективы, которые позволяют вести съемку мелких предметов с небольшого расстояния. Фокусное расстояние таких объективов обычно находится в диапазоне 50-200 мм. С помощью макро объектива можно получить очень детальное изображение монеты, жука или цветка на весь кадр, но такие объективы, как правило, имеют маленькую глубину резкости.

       Примерные оценки объективов по области применения:

       Портреты

Фокусное растояние от примерно 85мм до 135мм обычно рассматривается как идеальное для портретов. Также, если Вы используете диафрагму f/5,6 или шире, фон обычно будет не в фокусе, выделяя объект съёмки.

       Пейзажи

Широкоугольник – между 24мм и 35мм – хороший выбор для пейзажных фотографий. Он может охватить всю широко снимаемую сцену.

       Природа

Для съемок животных в естественной среде Вам потребуется объектив с фокусным растоянием как минимум 135мм, чтобы снимать с достаточного расстояния и получить приличное изображение, а рекомендуемый объектив –от 200мм до 300мм.

       Спорт

Природа многих спортивных событий такова, что зачастую невозможно приблизится к разворачивающемуся действию. Вот почему большие фокусные расстояния так востребованны спортивными фотографами. Объективы со стабелизацией изображения от 300мм и длиннее идеальны, так как не всегда возможно использовать штатив.

       Некоторые соревнования проходят вечером, или в помещении, так что требуется широкая диафрагма. Если условия позволяют, можно использовать зумы, но многие профессиональные спортивные фотографы полагаются на фикс объективы серии “L”.

       Цветы

Если судить по фотографиям, которые делают люди, фотографирование цветов – очень интересное занятие. Это можно делать вполне хорошо даже стандартным зумом. Если Вам нужно приблизится ближе, чем на минимальное расстояние фокусировки, используйте макро-линзы (с пометкой “MACRO” на корпусе объектива.

      

Глубина резкости

           

Немного о понятие Глубина резкости - это расстояние между передней и задней границами резко изображённого пространства, измеряется вдоль оптической оси, в пределах которого объект съёмки на снимке отображаются резко. Чем меньше значение диафрагмы тем меньше глубина резкости, соответственно чем больше значение диафрагмы тем больше глубина резкости. Но диафрагма не единственный показатель, очень многое зависит от конструктива объектива.

 

  

Светосила и Диафрагма

На глубину резкости влияет диафрагменное число (численное значение диафрагмы, установленное фотографом при съёмке), расстояние до объекта съёмки (плоскости фокусировки) и фокусное расстояние объектива.

Механизм д иафрагмы находится в объективе, является очень важным составляющем объектива, он представляет собой систему из лепестков, которая регулирует количество проходимого света на матрицу, что в свою очередь влияет на светосилу объектива и глубину резкости. В фотоаппаратах может применяться ручное и автоматическое управление диафрагмой.

Светосила объектива – это характеристика, которая показывает какое количество света может пропустить объектив. Чем больше максимальное отверстие диафрагмы, тем выше его светосила, поэтому значение F , как правило, называют светосилой. НО! Светосила объектива зависит не только от диафрагмы, но и от качества и чистоты линз, поэтому некоторые объективы при равных значениях диафрагмы могут иметь разную светосилу. Относительное отверстие объектива является геометрическим понятием и характеризует его светосилу только условно — без учёта оптических свойств линз объектива. При прохождении светового потока через объектив часть его поглощается массой стекла, а часть отражается и рассеивается поверхностью линз, поэтому световой поток доходит до светочувствительного элемента ослабленным. Светосила, учитывающая эти потери, называется эффективной светосилой. Эффективная светосила, как правило ни где не указывается так как для её определения требуется специальное оборудование и сложные вычисления и нам остаётся верить и доверять производителям.

Устройство диафрагмы можно сравнить со зрачком. Когда темно, зрачок расширяется при ярком свете, сужается, также диафрагма работает в фотоаппарате. Автоматическое управление диафрагмой осуществляется экспонометрическим устройством фотоаппарата в зависимости от условий съемки (яркости снимаемого объекта, светочувствительности фотопленки) и выдержки.

Профессиональные фотографы очень активно используют диафрагму при фото съёмки. Регулируемая диафрагма открывает широкий творческий диапазон. Разные настройки диафрагмы позволяют получить различные фото-эффекты.

 

 

Для получения четких снимков необходимо выполнить правильную фокусировку. В фотоаппаратах может использоваться ручная и автоматизированная система фокусировки. Фокусировочное устройство объектива предназначено для совмещения создаваемого объективом оптического изображения с плоскостью светочувствительного материала при различных расстояниях до объекта съемки. Фокусировка объектива (наводка на резкость) осуществляется путем перемещения объектива или какой-либо его части вдоль его оптической оси. В современных фотоаппаратах фокусировка объектива возможна в пределах от фотографической бесконечности до некоторого минимального расстояния, называемого ближним пределом фокусировки. Ближний предел фокусировки зависит от величины максимального выдвижения объектива.

В некоторых простейших компактных фотоаппаратах объективы не имеют механизма фокусировки. Такие объективы, получившие название фикс-фокус, имеют большую глубину резкости и сфокусированы на некоторое постоянное расстояние. Фиксированная фокусировка накладывает ограничение на минимальное расстояние до объекта съемок. Например, в инструкции указано: "focus range: 1.5 m to infinity". То есть фирма-изготовитель утверждает, что все объекты, находящиеся на дистанции от полутора метров до бесконечности, будут на снимке достаточно резкими, такая система на данный момент используется в сотовых телефонах и планшетных компьютерах.

Не нужно было бы изобретать автоматическую фокусировку, если бы утверждение, что фиксированная фокусировка дает хорошую резкость, было верным на сто процентов. Во-первых, оно рассчитано только на любительскую оценку качества, во-вторых, справедливо только для небольших увеличений.

Автофокусировка - автоматическое наведение на резкость при съемке объекта. Автофокусировка может осуществляться либо с помощью специального датчика, расположенного рядом с объективом, либо непосредственно через объектив.
В различных фотокамерах применяется автофокус пассивного или активного типа, также есть модели, где используется гибридная система автофокусировки. Система пассивной фокусировки основана на определении контраста изображения (под контрастом изображения понимается соотношение между наиболее яркими и наиболее темными его участками). При активной автофокусировке камера определяет расстояние до объекта съемки, освещая его инфракрасным излучением и определяя время возвращения отраженного сигнала.

Помимо определения расстояния до снимаемого объекта, камере необходимо получить данные по освещению, для этого используется датчик освещенности который как правило располагается вместе с инфракрасным датчиком. Называется эта система экспонометрическое устройство. Это устройство в современных фотоаппаратах обеспечивает автоматическое или полуавтоматическое определение и установку экспозиционных параметров.

Экспонометрическое устройство состоит из светоприемника, электронной системы управления, индикатора, а также исполнительных органов, управляющих работой затвора, диафрагмы объектива и согласующих работу затвора и лампы-вспышки. В качестве светоприемника в большинстве современных фотоаппаратов используют кремниевые фото-диоды. В компактных фотоаппаратах, светоприемник экспонометрического устройства располагается на передней панели корпуса, рядом с объективом.

В зеркальных фотоаппаратах высокого класса светоприемник размещают внутри корпуса фотоаппарата, за объективом, что позволяет автоматически учитывать реальное светопропускание объектива (реальную освещенность светочувствительного материала)..

Фотоаппараты с замером освещенности внутри корпуса за съемочным объективом имеют международное обозначение TTL. TTL (ТТЛ) - используется в двух немного отличающихся значениях, первое - это замер через объектив, второе значение - это система управления вспышкой. Какое значение используется, обычно становится ясно из контекста. "Вспышечный" TTL позволяет определить величину импульса вспышки, необходимую для нормального экспонирования кадра, в данном случае замер происходит во время экспонирования при открытом затворе, датчиками в камере измеряется свет, отраженный от пленки и от камеры передается сигнал вспышке, по которому она прекращает импульс. В настоящий момент большинство известных фирм для управления вспышкой использует расширенные несовместимые друг с другом системы, это, к примеру, A - TTL и E - TTL у Canon , 3 D -замер у Nikon, подобные системы являются более точными. Их смысл в более плотной интеграции управления камеры и вспышки. Например, вспышка дает предварительный импульс, система замера в камере определяет величину основного импульса, лишь после этого вспышка делает основной импульс. Такие системы позволяют получить очень точные результаты и сбалансировать освещение объекта и фона.

Зеркальные фотокамеры могут использовать ручную и автоматическую фокусировку. Большинство компактных камер используют только автоматический режим фокусировки.

 

 

        

Затвор

 

       Затвор - устройство, используемое для перекрытия светового потока, проецируемого объективом на матрицу, чаще всего затвор устанавливается в корпусе камеры, но и иногда в объективе. Путем открытия затвора на определенное время дозируется количество света, попадающего на чувствительную поверхность и тем самым регулируется освещенность кадра и длительность улавливания света матрицей - это называется ВЫДЕРЖКОЙ. Затворы бывают двух видов, механический, которые в свою очередь делятся на несколько видов и электронный.

Механические затворы.

Дисковый секторный затвор, состоит из вращающегося на оси металлического сектора с отверстием, который приводится в действие пружиной, связанной со спусковым рычагом. Затворы этого типа отличаются наименьшим числом деталей, что определяет наименьшую стоимость, повышенную надёжность и уменьшение требований к точности изготовления. Однако их существенные недостатки - громоздкость (радиус диска не менее перекрываемого отверстия) и ограниченный диапазон выдержек привели к ограниченному применению, в основном в камерах начального уровня (Не применяется в сегодняшних камерах).

Затворы-жалюзи применяются крайне редко, так как требуют значительного пространства между линзами объектива, однако представляют практический интерес, обладая некоторыми преимуществами. Перекрываемое поле состоит из набора узких пластинок-ламелей, одновременно поворачивающихся вокруг осей. При открытом затворе пластинки направлены вдоль оптической оси. Для закрытия затвора достаточно повернуть все пластинки на 90°. Благодаря небольшой массе каждой отдельной пластинки инерционность затвора невелика и приводной механизм отличается простотой (Не применяется в сегодняшних камерах).

Центральный затвор, как правило, устанавливается между линзами объектива или непосредственно за задней линзой. Он представляет собой ряд тонких сегментов, приводимых в действие системой пружин и рычагов. При экспонировании сегменты открывают действующее отверстие объектива симметрично относительно его центра и, следовательно, сразу освещают поверхность светочувствительного элемента (Не применяется в сегодняшних камерах, был очень распространен в пленочных зеркальных камерах).

Затвор-диафрагма, диафрагменный затвор - центральный затвор, максимальная степень раскрытия лепестков которого регулируется, за счёт чего затвор одновременно выполняет роль диафрагмы. В качестве датчика времени в центральных затворах чаще всего используется простейший часовой анкерный механизм, а на коротких выдержках время открытия затвора регулируется силой натяжения пружин. Последние модели центральных затворов имеют электронный дозатор выдержки. В этих затворах лепестки удерживаются в открытом состоянии электромагнитами.

Фокальный затвор с металлическими ламелями (самый распространенный на сегодняшний день механизм), как видно названия, располагается вблизи фокальной плоскости, то есть непосредственно перед светочувствительным материалом. По принципу действия фокальные затворы обычно относятся к шторным (шторно-щелевым). Такой затвор представляет собой пару шторок (из прорезиненной ткани или тонких металлических ламелей). Затвор приводится в действие системой пружин или электродвигателем. Мгновенный затвор разработал и построил витебский фотограф С. А. Юрковский в 1882 году, описание которого опубликовал в журнале «Фотограф» и демонстрировал на Московском съезде фотографов. Выпуск усовершенствованной конструкции, получившей название шторно-щелевого затвора, с согласия Юрковского был налажен в Англии, а затем, с небольшими изменениями, в Германии. Во взведенном состоянии фотоматериал перекрыт первой шторкой. При спуске затвора она сдвигается под воздействием пружины, открывая путь световому потоку. По окончании заданного времени экспозиции световой поток перекрывается второй шторкой. На коротких выдержках вторая шторка начинает движение еще до того, как первая полностью откроет кадровое окно. Щель, образующаяся между шторками, пробегает вдоль кадрового окна, последовательно освещая его. Длительность выдержки определяется шириной щели. Перед началом съемки следующего кадра затвор взводится заново, при этом шторки возвращаются в исходное положение таким образом, что щель между ними не образуется. Затвор может быть с вертикальным или горизонтальным ходом штор. Горизонтальный ход, как правило, имеют затворы с прорезиненными шторками, вертикальный — с ламелями. В случае 35-мм фотокамер затвор с вертикальным ходом позволяет при равной линейной скорости движения шторок получить в 1,5 раза более короткую выдержку синхронизации, поскольку проходимый шторами путь в 1,5 раза короче.
При съёмке быстро движущихся объектов шторный затвор искажает их изображение. Оно, в зависимости от направления движения объекта по отношению к фотоаппарату, несколько суживается по ширине, или верхние части изображения слегка смещаются по отношению к нижним. Такие искажения слабо заметны и не играют роли при обычном фотографировании. Но их надо учитывать при технической или научной съёмке. Это явление называется временной параллакс. На морозе шторный затвор из прорезиненной ткани может работать недостаточно точно и даже полностью отказывать, так как шторки теряют эластичность.

В современных аппаратах оба этих процесса выполняют электродвигатели. В механических версиях затворов этого типа выдержки отрабатываются механически (натяжение пружин и т. п.). В электромеханических, как правило, механически отрабатывается лишь одна (реже две) наикратчайшая выдержка. Весь диапазон остальных выдержек реализуется за счёт придерживания второй шторы электромагнитом. Другими словами, полноценно электромеханический затвор может работать лишь при работоспособных элементах питания, в то время как механический от них независим.

Электронные затворы, применяются в современной цифровой фототехнике, и представляют собой не отдельное устройство, а принцип дозирования экспозиции цифровой матрицей. Выдержка определяется временем между обнулением матрицы и моментом считывания информации с неё. Применение электронного затвора позволяет достичь более коротких выдержек (в том числе и выдержки синхронизации со вспышкой) без использования более дорогостоящих высокоскоростных механических затворов.

Из недостатков электронного затвора можно выделить искажение изображения, вызванное последовательным чтением ячеек, а также повышенной вероятностью возникновения блюминга (засвеченная область кадра, например, при попадании в кадр солнца). Кроме того, выпускаются матрицы, имеющие индивидуальный электронный затвор в каждом пикселе. В этом варианте осуществляется настройка оптимального времени экспозиции для каждого пикселя в зависимости от уровня освещённости в данном участке кадра. Примечание: термин Электронный затвор часто используется вместо термина Электронно управляемый механический затвор.

 

Используя различные выдержки можно добиться разных интересных эффектов, например при съёмке воды.  

       Вместе, диафрагму и затвор называют Экспопара, позволяет получать красивые снимки. Профессиональные фотографы, оперируя этими функциями, вместе получают очень красивые фотографии.

 

В современных фотоаппаратах затвор может, устанавливается в объективе или корпусе камеры.

    Матрица

       Матрица также является одним из основных элементом цифровой фотокамеры, представляет собой полупроводниковую пластину, содержащую большое количество светочувствительных элементов. Когда свет попадает на элементы, из которых состоит матрица, эти элементы генерируют электрический сигнал. Характеристики этого сигнала зависят от интенсивности светового потока. Каждый светочувствительный элемент создает одну точку получаемого изображения, или пиксель. Число таких элементов в матрице определяет одну из важнейших характеристик камеры - ее разрешение. Качество определяется не только ее разрешением, но и физическим размером ее матрицы. Миф о том, что чем больше пикселей, тем лучше снимки, не совсем верный. Количество мегапикселей влияет в основном на физический размер фотографии. Большое количество пикселей на маленькой матрице скорее может привести к ухудшению качества фотографии. Чем "пиксели" мельче, а их количество больше, тем лучше качество изображения. Это свойство картинки называется "разрешением" и измеряется в количестве "пикселей" на дюйм (dpi или ppi) или в "мегапикселах" - количестве точек (пикселей) во всей фотографии. Стандартным разрешением считается 300 dpi (пикселей на дюйм). К примеру для того чтобы напечатать снимок размером 10х15 достаточно 2мп, для снимка A4 достаточно 4мп и т. д. Для печати больших баннеров важнее не размер фотографии (большое количество мегапикселей), а количество точек на дюйм. Большинство современной техники уже имеет разрешение 300х300 точек на дюйм.

На сегодняшний день существует 2 вида матриц - ПЗС-матрица (прибор с зарядовой связью. CCD - «Charge-Coupled Device») и CMOS -матрица (комплементарная логика на транзисторах металл-оксид-полупроводник.

CMOS - Complementary-symmetry/metal-oxide semiconductor). Сенсор состоит из множества светочувствительных элементов (photosites), содержащих фотодиоды.

ПЗС-матрица или CCD-матрица (сокр. от «прибор с зарядовой связью) - состоит из светочувствительных фотодиодов, выполнена на основе кремния.

ПЗС матрица получает снимок черно белый, а цвет добавляет процессор, CMOS-матрица каждый пиксель снабжён усилителем считывания, а выборка сигнала с конкретного пикселя происходит, как в микросхемах памяти, произвольно. CMOS матрица каждый пиксель прорабатывает самостоятельно.

Датчики обоих типов преобразуют свет в электрический заряд и переводят его в электрический сигнал. В ПЗС датчике заряд каждого пикселя проходит через очень малое количество выходных узлов (часто один), где он преобразуется в напряжение, буферизуется и поступает на выход микросхемы как аналоговый сигнал. Все пиксели могут заниматься захватом изображения, и однородность выходов (output's uniformity, ключевой фактор качества изображения) у таких датчиков очень хорошее.

Элементы на чипе упорядочены и образуют матрицу. Таким образом, элементы матрицы можно сопоставить с пикселями (равно как и назвать). Миллион пикселей обычно называют Мегапикселем (1 MP). В любом случае пиксель является наименьшим элементом цифрового изображения. Поэтому этот термин используется также и при описании мониторов и сканеров. Элементы реагируют на свет и создают электрический заряд, величина которого пропорциональна количеству попавшего света. Количество пикселей сенсора можно измерять по числу строк и столбцов AxB (например, 1900x1200), а можно - по общему числу элементов (например, 2 200 000 пикселей). 

Некоторые производители иногда дают в технической спецификации две пиксельные характеристики КМОП/ПЗС сенсора. Первая из них показывает общее число пикселей (например, 3 340 000 пикселей или 2,11 MP), а вторая - число активных пикселей, которые используются для получения изображения. Разница между этими числами обычно не превышает 5%.

Существует несколько причин такого расхождения. Во-первых, при производстве сенсора создаются "темные", дефектные пиксели (создание полностью исправного сенсора практически невозможно при существующих технологиях). Во-вторых, некоторые пиксели используются для других целей, например, для калибровки сигналов сенсора. Свет не попадает на часть пикселей, расположенных по краям. Эти пиксели помогают определить фоновый шум, который затем будет вычитаться из данных остальных пикселей. Также часть сенсора может не учитываться для создания изображения с требуемым форматом кадра (отношение количества точек по горизонтали к количеству точек по вертикали).

Кстати, зависимость размера фотографии от числа пикселей не линейная, а логарифмическая. Переход от 3 MP к 4 MP сенсору увеличивает размер изображения не на 25%, а на меньшее значение. По этой причине даже в новейших цифровых фотоаппаратах с увеличенной концентрацией пикселей на сенсоре размер изображения незначительно отличается от предыдущих моделей, что вряд ли так уж важно для большинства пользователей.

В КМОП датчиках каждый пиксель имеет свой преобразователь заряда в напряжение, и датчик часто содержит схемы для оцифровки, благодаря чему на выход микросхемы поступает цифровой сигнал. Эти дополнительные функциональные узлы отнимают площадь кристалла, доступную для сбора падающего света. Кроме того, однородность выходов у этих датчиков хуже, так как каждый пиксель имеет свой преобразователь. Но, с другой стороны, КМОП датчик требует меньше внешних схем для выполнения основных операций. Что интересно, использование нескольких сенсоров не приводит к линейному росту количества пикселей. В большинстве фотоаппаратов (равно как и в много сенсорных видеокамерах) используется три отдельных КПОМ/ПЗС сенсора для красного, зеленого и синего цвета. Каждый из них получает 1/3 цветовой информации. Таким образом, при использовании трех 3 MP сенсоров они будут работать как один 3 MP сенсор. Однако зачастую в цифровых фотоаппаратах механизм использования информации, полученной от сенсоров, отличается. Фактически он зависит от модели и от производителя.

В некоторых трех-сенсорных (чаще всего PANASONIC) фотоаппаратах каждый сенсор захватывает 1/3 от разрешения полного изображения, а затем происходит интерполяция. Другие камеры используют какую-либо комбинацию главных цветов на каждом сенсоре и задействуют сложные алгоритмы для получения изображения. Например, теперь уже не выпускающаяся Minolta RD-175 была оснащена тремя ПЗС сенсорами, два из которых были зелеными, а третий был красно-синим. (Такое удвоение зеленого сенсора напоминает технологию Bayer Pattern, о которой будет рассказано ниже). Каждый из сенсоров RD-175 содержал меньше 1 MP, но благодаря дальнейшему математическому преобразованию получавшееся изображение состояло из 1,7 Мегапикселей.

Во многих цифровых камерах только часть пикселя реагирует на свет, поэтому важно направить как можно больше света на нужную область пикселя (это явление называется коэффициентом заполнения, fill factor). Для этого на сенсорах большинства фотоаппаратов любительского уровня используются микролинзы, располагающиеся непосредственно над каждым пикселем и направляющие фотоны (частицы света) напрямую на светочувствительную область (well). Фотоны преобразуются в электроны с помощью кремниевого фотодиода, располагающегося в верхней части светочувствительной области, а сама область работает как конденсатор, так как обладает возможностью сохранения электрического заряда. Так как сенсоры по своей сути есть черно-белые устройства, не различающие цвет, в цифровых фотоаппаратах чаще всего используется массив цветных светофильтров (color filter array, CFA), располагающихся между микролинзой и светочувствительной областью пикселя. С помощью светофильтра каждому пикселю присваивается свой цвет. Производители цифровых камер используют различные архитектуры светофильтров, как правило, за действующие комбинацию основных цветов (красного, зеленого и синего) или дополнительных цветов (голубой, пурпурный и желтый). Но в любом случае принцип работы фильтра заключается в пропуске только нужного цвета (с определенной длиной волны). При этом требуется уменьшать проявления цветовых артефактов и избегать взаимного влияния соседних пикселей, в то же время, сохраняя правильную цветопередачу.

Чаще всего массив цветных светофильтров использует технологию Bayer Pattern, при которой красные, зеленые и синие фильтры располагаются в шахматном порядке, причем число зеленых фильтров в два раза больше чем красных или голубых. Это связано с тем, что человеческий глаз более чувствителен к свету с длиной волны в зеленом диапазоне, чем к синему или красному диапазонам. Соответственно удвоение числа зеленых пикселей должно обеспечивать лучшее восприятие яркости и более естественные цвета для человеческого глаза (что очень напоминает соотношение яркостей полного видеосигнала, где яркость (Y) = 0,59G + 0,30R + 0,11B).

Также в результате использования этой технологии получаются более резкие изображения. Проблема соответствия воспринимаемого цвета и фактического цвета решается несколькими способами. Когда сенсор преобразует попавшие на него фотоны в электроны, то он работает с аналоговыми данными. Следующим шагом является снятие сохраненных электрических сигналов из пикселей и дальнейшее их преобразование в электрический ток посредством встроенного выходного усилителя. Ток посылается на внешний или встроенный аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Различные производители используют всевозможные цветовые модели и алгоритмы для улучшения цветопередачи цифрового фотоаппарата.

Очень важным показателем, который значительно влияет на стоимость фотоаппарата это размер физический размер матрицы. Как уже говорилось, что чем больше матрица, тем лучше качество получаемой фотографии т.к. большая площадь матрицы может получить большее количество фотонов. Эталоном считается матрица размером 35мм это пошло от пленочных камер, называется такая матрица полноразмерной или FullFrame и обозначается единицей. Матрицы меньшего размера принято обозначать в виде дроби: например, 1/3,2 дюйма или 1/2,7 дюйма, называют это кропом матрицы (Crop – от английского «резать», «множитель фокусного расстояния»). В зеркальных камерах обычно используются матрицы двух видов; полноразмерный и с кропом 1.5, 1.6, Такие матрицы обозначаются APS-C. Размеры матрицы, как правило, указываются только в подробном техническом описании устройства. Для сравнения размеров достаточно знать, что сенсор с диагональю 1/3,2 больше, чем сенсор с диагональю 1/1,8. Словом, чем больше знаменатель такой дроби, тем больше диагональ матрицы. Этот размер принято измерять в дюймах по диагонали.

Чем матрица меньше, тем меньшим количеством света будет сформировано изображение и тем менее натуральными будут его цвета. В особенности эта ненатуральность будет проявляться при плохом или искусственном освещении.

       Для чего же нам важно знать про размеры матриц?
«Кроп-фактор» (или «множитель фокусного расстояния») – это одна из характеристик современных цифровых зеркалок, которую легче всего понять неправильно. Кроп-фактор для Canon 450D равен 1.6 (по паспорту). Вопреки распространенному мнению, когда Вы надеваете телеобъектив с фокусным расстоянием 300 мм на Canon 650D, вы НЕ ПОЛУЧАЕТЕ объектив с фокусным расстоянием 480 мм (300*1.6=480) – он все так же остается объективом с фокусным расстоянием 300 мм! Что изменяется – так это формат кадра: он не 24 х 36 мм, как на пленочном фотоаппарате, а примерно 15 х 23 мм - таковы размеры матрицы этого фотоаппарата. Это ключевой момент – это другой формат кадра, отчего и объектив ведет себя по-другому. В данном случае формат меньше, поэтому угол зрения объектива тоже меньше, более узкий. Следовательно, его поведение похоже (но не идентично) на поведение объектива с большим фокусным расстоянием. Поясню на примере.
Существуют фотоаппараты так называемого среднего формата. Например, Mamiya RZ снимает на пленку размером 6х7 см.
Этот фотоаппарат имеет специально спроектированные для него объективы, в том числе так называемый «стандартный» объектив с фокусным расстоянием около 100 мм. Эти объективы отличаются от объективов для «обычных» фотоаппаратов, так как они должны спроецировать больший кружок изображения на плоскость пленки, чтобы покрыть больший размер кадра (54 х 66 мм). Кроме того, этот объектив должен располагаться на большем расстоянии от пленки, чтобы огромное зеркало внутри фотоаппарата могло подниматься, не задевая объектив. Поэтому инженеры-оптики проектировали эти объективы, учитывая в уме все эти факторы. Мораль этого примера в том, что разным форматам нужны разные объективы. А с «кропнутыми» зеркалками мы, в действительности, используем объективы, разработанные под совсем другой формат – вдвое больший – и эти объективы, естественно, на «кропе» ведут себя несколько иначе.

В сравнении объективов от разных форматов нет ничего нового - мы должны привыкнуть к тому факту, что 150 мм объектив на камере формата 4х5 см «эквивалентен» по углу зрения 50 мм объективу обычной пленочной камеры. Эта «эквивалентность» важна, потому что еще и формат пленки (или матрицы) определяет угол зрения объектива – а не только фокусное расстояние. Объектив с фокусным расстояние 150 мм на формате 8х10 см используется как широкоугольник, в то время как на 35-мм камере, очевидно, он будет выглядеть телеобъективом. Чем меньше формат кадра, тем более короткое фокусное расстояние нужно для обеспечения такого же угла зрения. На цифрозеркалке с полноразмерной матрицей – 24х36 мм – «стандартный» объектив имеет фокусное расстояние 50 мм. А на типичной цифрозеркалке с размером матрицы 15х24 мм (типа Nikon D70 или D90, Canon EOS 650D или 60D) «стандартный» объектив с таким же углом зрения должен иметь фокусное расстояние около 31 мм. Производители фотоаппаратов стали выпускать цифрозеркалки с кропнутыми матрицами, которые могут использовать существовавшие объективы – и это хорошо. Однако, за это удобство приходится расплачиваться, и цена этому – уменьшение угла зрения, который смещается у всех объективов в сторону телеобъективов. Это последствие только МЕНЬШЕГО формата – больше ничего не изменилось.

Снято полнокадровым фотоаппаратом Canon 5D,
фокусное расстояние 75 мм.

Снято "кропнутым" фотоаппаратом Canon 60D с той же точки тем же объективом.
Фокусное расстояние 75 мм (Эквивалентное фокусное расстояние - 120 мм).

 

Естественно, появились и специальные объективы – специально для кропнутых камер. Они уже ведут себя в точности так, как задумывали инженеры-разработчики. На полнокадровых фотоаппаратах их использовать нельзя – обычно они просто не подходят механически – конструкторы позаботились об этом. Их можно распознать по каким-нибудь буквам в названии объектива. У Canon это – обозначение EF-S, у Sigma – DC и т.п.

Изображение в круге дает обычный 35-мм объектив.
Синий прямоугольник - то, что записывается на матрице полнокадрового фотоаппарата (типа Canon 5D)
Красный прямоугольник - то, что записывается на матрице "кропнутого" фотоаппарата (типа Canon 60D).

«Кроп» - это очень подходящий термин (в английском языке ) – потому что область, дающая изображение у нас физически меньше. Раз используется меньший кружок изображения, проецируемый объективом на матрицу, то это и есть «обрезка» изображения. Само по себе изображение снимаемых объектов остается абсолютно таким же по размеру на плоскости матрицы (или пленки) – оно никоим образом не «увеличивается». Но этот меньший формат матрицы нам приходится потом растягивать на те же самые 10х15 (или 20х30) см. фотобумаги при печати (или на весь экран монитора). Вот почему некоторые люди называют это эффектом увеличения (или эффектом увеличения фокусного расстояния). И вот почему тебеобъективы при этом становятся еще более ТЕЛЕобъективами – потому что уменьшается поле зрения (или угол зрения). А это уменьшившееся поле зрения потом все равно приходится растягивать на всю площадь фотобумаги или на всю поверхность экрана монитора. Это неплохо для фотографирования природы или спортивных репортажей. Но хуже для съемки застолий или архитектуры. Для того чтобы, не происходило путанице все производители что на компактных камерах что на зеркальных указывают фокусное расстояние для 35mm. Именно поэтому на компактных камерах на объективе, как правило, указывают 7.1-28.4, а на корпусе камеры и в инструкции 28mm.

 

Вот еще пример. Допустим, макро-объектив на 35-мм пленочной камере фокусируется на жуке длиной 24 мм и дает на пленке изображение точно такого же размера – это называется масштабом 1:1 или натуральными размерами. 24 мм на кадре пленки – это примерно 2/3 размера кадра в длину. Если мы будем печатать этот кадр целиком, то у нас 2/3 бумажного листа займет этот самый жук.
Теперь, допустим, мы надели тот же самый объектив на кропнутую цифрозеркалку и снимаем жука с того же самого расстояния. Размер изображения на матрице будет тот же самый – 24 мм. Но 24 мм – это примерно весь размер матрицы в длину. Поэтому, когда мы напечатаем этот кадр целиком, то жук займет практически все пространство фотографии. Соответственно, он будет казаться больше. Это и есть эффект увеличения по сравнению с пленочной камерой.

 

Процессор

 

       Процессор - это мозг фотоаппарата, который управляет всеми функциями и возможностями камеры также делает предварительную обработку изображения.

Процессоры в цифровых фотоаппаратах напрямую взаимодействуют с матрицей, управляют работой затвора, объективом, предустановленными режимами съемки, работой вспышки и т.д. Использование больших буферов памяти и скоростных процессоров может уменьшить задержку, по этой причине дорогие фотоаппараты снимают быстрее своих дешевых собратьев.

Подобно любой другой цифровой системе, цифровая камера работает тем быстрее, чем выше ее внутренняя пропускная способность. Как правило, у каждого производителя имеется своё коммерческое название процессора (обработчик изображения):

Sony – Bionz

Canon - DIGIC

Nikon – EXPEED

Panasonic - Venus Engine

Удаляет ли камера накопленный электрический заряд перед съемкой или преобразует его в изображение во временном буфере, в любом случае процессор камеры использует эти данные для регуляции и выбора параметров будущей фотографии. Например, процессор камеры, занимающийся регуляцией баланса белого (цветокоррекцией), может использовать полученные значения для определения, какие пиксели текущего изображения должны быть белыми. Он может попытаться отрегулировать все цвета для устранения смещения от "точки белого". Точно также на базе полученных данных выбирается фокус, необходимость вспышки и другие обязательные параметры (еще перед фактической съемкой изображения). Эти параметры сохраняются в буфере и могут быть использованы далее на фазе обработки изображения. Если для съемки используется ЖК видоискатель, то на него также поступят эти данные.

Как только электрические заряды будут сброшены с сенсора и необходимые параметры съемки будут выбраны, сенсор готов к принятию требуемого изображения (которое вы ожидаете получить при нажатии на клавишу затвора). Далее камера открывает механический затвор и активизирует электронный затвор. Оба из них остаются открытыми на время выдержки (определенное ранее). По окончании времени выдержки механический затвор закрывается.

Пока камера занимает обработкой, затвор вновь открывается. Он будет закрыт только при последующем нажатии на клавишу затвора (когда будет начат процесс сброса заряда для подготовки к получению следующего изображения). Если процессор (или фотограф) решит использовать электронную вспышку для получения фотографии сцены (обычно применяется встроенный в камеру стробоскопический источник света), то вспышка будет освещать сцену до тех пор, пока отдельный световой сенсор не решит, что вспышка достаточно осветила сцену для данного времени выдержки и не выключит вспышку.

Так как для сброса заряда сенсора требуется некоторое время (равно как и для чтения информации и установки параметров), всегда существует некоторая неизбежная задержка между полным нажатием на клавишу затвора и временем съемки изображения. На рядовой компактной камере эта задержка начинается от 60 миллисекунд (этот промежуток настолько мал, что вы вряд ли его заметите) до 1 секунды.

       Разберемся с терминологией

Некоторые могут неправильно интерпретировать термин "битовая глубина цвета". Для понимания этого термина рассмотрим основы цифрового цвета. Все цвета в цифровом фотоаппарате создаются с помощью комбинации интенсивности (или битовых значений) трех главных цветов - красного, зеленого и синего. Эти три главные цвета также называются каналами.

Битовая глубина может быть определена для каждого из трех каналов (например, 10 бит, 12 бит и т.д.) или для всего спектра, при этом битовые значения каналов умножаются на три (30 бит, 36 бит и т.д.) Однако в мире приняты зачастую нелогичные соглашения по терминологии, поэтому вам придется кое-что просто запомнить. Например, 24-битный цвет (который иногда также называют True Color, так как он первым в цифровом мире приблизился по количеству цветов к уровню восприятия человеческого глаза) отводит по 8 бит на каждый канал.

Но 24-битный цвет никогда не называют 8-битным цветом. Если вы услышите, что кто-то говорит о 8-битном цвете, то он вовсе не имеет в виду 8 бит на канал. Скорее всего, этот человек подразумевает 8 бит на весь спектр, что дает 256 различных цветов (очень ограниченный спектр, кстати). 24-битный же цвет дает возможность отобразить 16,7 млн различных оттенков. Поэтому лучше всего принять 24-битный цвет как разделительную линию: если количество бит в спектре больше 24, то принято называть такую битовую глубину по количеству бит на весь спектр или по количеству бит на канал. Если же количество бит 24 или меньше, то такую битовую глубину лучше называть по количеству бит в полном спектре.

Большинство камер, типа Canon PowerShot G1, могут записывать 36-битное изображение в формате RAW, но этот формат патентован, и он не может быть считан напрямую ни одной программой редактирования изображений. Хотя Photoshop и понимает изображения с глубиной вплоть до 16 бит на канал, его функциональность в таких случаях ограничена. Программное обеспечение для работы с камерой Canon должно сначала преобразовать файл в TIFF, который уже можно будет загрузить в Photoshop. Еще одна неприятная вещь: с такими файлами не будет работать большинство устройств вывода). Возникает закономерный вопрос: зачем нам нужно снимать с такой глубиной цвета, если нам будет очень трудно или даже невозможно использовать такие изображения? Все дело в том, что чем больше битовая глубина цвета, тем больше деталей и градаций оттенков мы получим, особенно это касается затененных и ярко освещенных объектов. Здесь существует интересное решение. Как только камера (или ее программное обеспечение) получит данные, она может проанализировать их и при преобразовании изображения в 24-битное фотоаппарат попытается сохранить правильные цвета на самых критических участках.

Если в камере используется хороший алгоритм, то в результате получится лучшее изображение (по диапазону полутонов и по детализации в ярко освещенных областях и тенях), чем если бы камера изначально получала 24-битное изображение и потом его записывала. Большая глубина цвета (производная от глубины получаемого на сенсоре цвета и АЦП) является одной из характеристик, отличающих зеркальные камеры от компактных (в дополнение к лучшей оптике и большим возможностям профессиональных устройств). По этой же причине, даже если цифровые фотоаппараты <$1000 оснащаются сенсором с большим разрешением чем камера за $5 000, это отнюдь не означает, что менее дорогой фотоаппарат будет получать такие же качественные снимки.

АЦП передает поток цифровых данных на чип цифрового процессора сигналов (DSP). В некоторых камерах используется несколько DSP. В чипе DSP данные преобразуются в изображение на основе определенных инструкций. Эти инструкции включают в себя определение координат полученных от сенсора точек и присвоение им цвета по черно-белой и цветной шкале. В камерах с одним сенсором, использующим массив цветных светофильтров, применяются алгоритмы присвоения цветов с учетом мозаичного расположения пикселей.

Лучше всего представлять расположение массива цветных светофильтров как мозаику, составленную из трех или четырех основных или дополнительных цветов. Из этих цветов создаются все остальные оттенки. Алгоритмы преобразования анализируют соседние пиксели для определения цвета данного пикселя. Таким образом, в итоге получается изображение, похожее на то, если бы мы создавали его от трех физически разделенных сенсоров (если используются цвета RGB). Поэтому в результате изображение передает естественные цвета и переходы между ними.

Кроме описанного процесса, DSP отвечает за разрешение изображения. Хотя большинство цифровых фотоаппаратов можно настроить на различные разрешения, внутри себя они будут получать и обрабатывать данные исходя от разрешения сенсора. Например, при VGA съемке на 3 Мегапиксельной цифровой камере, она будет выполнять съемку в разрешении 2048x1548, а не в 640x480. Далее DSP переведет (интерполирует) изображение в выбранное фотографом разрешение (кстати, разрешение выбирается через операционную систему с помощью ЖК дисплея или панели управления, или при нажатии соответствующей клавиши). Однако некоторые сенсоры (как правило, КМОП) могут выборочно отсеивать пиксели вместо интерполирования, таким образом, выбирая меньшее или большее разрешение прямо во время съемки. Такая возможность КМОП сенсоров связана с подобной ОЗУ структурой, благодаря чему сенсор может выбрать требуемые данные через быстрый доступ по строке/столбцу. В отличие от КМОП сенсора, ПЗС сенсор является устройством последовательного вывода данных, он должен непременно передать все данные, а уже потом процессор камеры сам будет осуществлять интерполяцию. Обычно использование КМОП сенсора, который может снимать только нужные данные, позволяет ускорить время обработки изображения в фотоаппарате.

Алгоритм преобразования изображения в требуемое разрешение обычно держится производителями в секрете, так что он зависит от конкретной модели фотоаппарата. Другими словами, DSP осуществляет улучшение изображения в зависимости от параметров, заданных производителем. Таким образом, изображение, созданное любой камерой, является уникальным. Оно реализует свой баланс цветов и свою насыщенность (которые производитель счел наилучшими). Некоторые производители предпочитают добавлять теплые (розоватые) цвета, другие, наоборот, - холодные (голубоватые). Третьи выбирают нейтральную, реалистичную насыщенность для более аккуратной передачи цветов. (Производитель выбирает цвета и насыщенность в каждой модели на основе своих предположений о том, какие цвета и оттенки больше понравятся среднему покупателю. Такой выбор редко бывает случайным, чаще всего он базируется на основе выбранного корпоративного дизайна).

Пример цветовой насыщенности: теплые (розоватые) цвета	Пример цветовой насыщенности: холодные (голубоватые) цвета

Более того, благодаря использованию одного или нескольких DSP вкупе с остальной логикой, камера комбинирует настойки фотографирования с анализом типа изображения. (А не является ли картинка с большим количеством голубого цвета небом, а бежевый блок - это случайно не кожа?) При этом также учитываются ручные настройки фотографа, заданные через интерфейс операционной системы камеры. Если камера производит ненужный шум, или ее электронный затвор приводит к появлению затуманивания, то будет использован специальный алгоритм (заданный производителем) для выполнения необходимых исправлений. Подобным же образом регулируется резкость/мягкость изображения, используется заранее заданный баланс белого и т.д. Именно на этом этапе обработки изображения и существуют значительные отличия между цифровыми фотоаппаратами от разных производителей.

 

Карты памяти

Как только изображение пройдет через DSP, процессор камеры будет преобразовывать поток данных в файл изображения формата JPEF, TIFF или RAW. Обычно к этому файлу прикрепляются и метаданные фотографии (значение диафрагмы, скорость затвора, баланс белого, коррекция экспозиции, включение вспышки, время/дата и т.д.). Метаданные есть у любого файла, для того чтобы посмотреть мета данные нужно зайти в свойства файла и нажать кнопку дополнительно там можно подробно узнать про снимок, помимо того многие принтера используют мета данные при печати изображения для достижения лучшего качества.

Если файл не записывается в форматы RAW или TIFF, то он сжимается в соответствии с выбранным фотографом коэффициентом сжатия (обычно можно указать высокое, средне или низкое сжатие) и логикой камеры. Алгоритмы сжатия в фотоаппарате стараются соблюсти баланс между размером файла, скоростью обработки и качеством изображения. После этого изображение записывается либо на встроенную память (как правило, в недорогих компактных камерах есть место для 1-5 снимков), либо на съемную карту.

Преимущество использования съемной памяти заключается в возможности смены карты при ее заполнении. Таким образом, вы можете продолжать фотографировать, вместо того чтобы бежать к компьютеру, скачивать на него фотографии и стирать затем память камеры. Кроме того, съемная память дает пользователю возможность гибкой модернизации на карты большей емкости. Чаще всего используются карты Secure digital (SD), Sony Memory Stick (MS) либо редко в зеркальных камерах CompactFlash (CF). Тип используемой карты определяется маркой производителя и моделью фотоаппарата. Впрочем, различия между картами Secure digital, Sony Memory Stick, CompactFlash сейчас кроме формы практически нет.

 

Secure Digital Memory Card (SD ) — формат карты флеш-памяти, разработанный для использования в основном в портативных устройствах. На сегодняшний день самый широко используется в цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах, коммуникаторах и смартфонах, электронных книгах, GPS-навигаторах и в некоторых игровых приставках.

Формат был разработан в 1999 году фирмами Panasonic, SanDisk и Toshiba. Карта размером 24x32x2,1 мм снабжена собственным контроллером и специальной областью, способной, записывать информацию таким образом, чтобы «незаконное» чтение информации было невозможно, в соответствии с требованиями «Secure Digital Music Initiative». Этот факт был отражён в названии стандарта («Secure Digital»). Для записи в защищённую область используется специальный протокол записи, недоступный для обычных пользователей. При этом карта также может быть защищена паролем, без которого доступ к записанной информации невозможен; восстановить работоспособность карты можно только её полным переформатированием с потерей записанной информации.

Карты формата Secure Digital снабжены механическим переключателем защиты от записи. В положении «lock» невозможны запись информации (у некоторых производителей отсутствует), и, соответственно, удаление файлов и форматирование карты, что позволяет избежать случайной потери информации. Однако следует учитывать, что собственно защита от записи осуществляется не самой картой, а устройством, использующим карту, и может оказаться в нём не реализованной, либо намеренно отсутствовать. Например, автозагрузка резидентной программы CHDK для фотоаппаратов Canon работает только когда карта защищена от записи.

       Важно помнить что SD карты делятся на классы на сегодняшний день в продаже есть карты 2class, 4class, 6class и 10class. Отличаются они по скорости чтения/записи, чем выше класс тем выше скорость. Так допустим для зеркальной камеры предпочтительно использовать карты 10class’а так как объем данных большой и скорость съемки высокая, карта памяти должна успевать записывать. Если для фото не очень критична скорость записи, то при видео съемки в FullHD формате при использовании медленной карты на экране будут появляться артефакты (зеленые полосы или кубики). Поэтому для зеркальных камер и для видео камер FullHD важно использовать карты памяти 10class’a.   

 

CompactFlash — торговая марка одного из первых форматов карт флеш-памяти. Формат разработан компанией SanDisk Corporation в 1994 году. Несмотря на возраст, карты этого формата всё ещё популярны в фототехнике благодаря рекордным показателям скорости и емкости. В 2008 году максимальный объём накопителей с интерфейсом CompactFlash достиг 128 Гбайт. Различают карты двух типоразмеров: CompactFlash Type I и Type II. Вариант карт Type II был придуман исключительно для миниатюрных винчестеров Microdrive и на сегодня может считаться устаревшим. Размеры карт CompactFlash Type I составляют 42 мм на 36 мм, толщина составляет 3,3 мм, CompactFlash Type II — 5 мм. Карты CompactFlash Type I могут вставляться в слоты обоих типоразмеров, CompactFlash Type II — только в слот для CompactFlash Type II.

Memory Stick (MS) - носитель информации на основе технологии флеш-памяти от корпорации Sony. Карты памяти Memory Stick используются в видеокамерах, цифровых фотоаппаратах, персональных компьютерах, принтерах, игровых приставках PSP, сотовых телефонах и других электронных устройствах, преимущественно самой компании Sony.

Формат Memory Stick является закрытым. Как следствие, полное соответствие стандарту гарантировано только у оригинальных карт Sony. Как правило, такие карты стоят дороже других карт распространенных стандартов при том же объеме. Большинство техники Sony на сегодняшний день уже могут использовать SD карты.

Параллельно с записью изображения на носитель, оно также выводится и на ЖК видоискателе или на электронном прямом видоискателе. В большинстве ЖК видоискателей используются 2'' - 3'' TFT панели. Рекомендуется всегда использовать прямой видоискатель при съемке изображений, а ЖК видоискатель - главным образом для установки различных параметров и последующем просмотре снятого изображения. Даже при использовании ЖК видоискателей с высоким разрешением, цифровые камеры все равно вынуждены уменьшать изображение, так что вы никогда не увидите изображения 1:1 на видоискателе. По этой причине ЖК видоискатель сложно использовать для фокусировки или установки кадра. Но что еще хуже, ЖК экран просто пожирает батарейки при частом своем использовании. Еще одним важным недостатком выступает то, что во многих дизайнах фотоаппаратов ЖК дисплей находится вблизи ПЗС или КМОП сенсора, а это может привести к нежелательному шуму или к появлению визуальных артефактов. Главное преимущество шарнирных (поворотных) ЖК видоискателей - то, что они не находятся в корпусе камеры, например, в Canon 600D, тем самым оказывают меньшее воздействие на матрицу.

 

 

Видоискатель

       Видоискатель - элемент фотоаппарата, показывающий границы будущего снимка, резкость и параметры съёмки. Для правильного определения границ кадра необходимо, чтобы угловое поле зрения видоискателя соответствовало угловому полю зрения съемочного объектива, а оптическая ось видоискателя совпадала с оптической осью съемочного объектива. Казалось бы, какая существенная разница может быть между видоискателями, но видоискатель хоть и косвенно, но влияет на качество снимка. Рассмотрим типы видоискателей, существует 3 основных типа видоискателей.

1) Оптический параллаксный - представляет собой оптическую систему, отдельную от объектива. Это, грубо говоря, сквозное отверстие в корпусе камеры. Достоинства оптического видоискателя — высокая четкость изображения и отсутствие в его конструкции узлов, потребляющих электроэнергию. Недостатки — нестрогое соответствие видимого изображения и реальных границ кадра. Из-за несовпадения оптической оси видоискателя с оптической осью объектива возникает параллакс. Чем больше фокусное расстояние объектива и, соответственно, меньше угол зрения, тем больше параллактическая ошибка. Такие видоискатели достаточно редки, применяются как правило в дорогих компактных камерах как например Canon G1.

 

2) Электронный видоискатель - показывают изображение с основного сенсора на основной дисплее или маленький дисплей в окуляре. В электронных видоискателях отображается дополнительная информация о настройках фокусного расстояния, выдержка, состояние вспышки и др. Электронные видоискатели показывают в точности то изображение, что создаётся на матрице цифрового аппарата. Параллакс отсутствует. Но для получения изображения с матрицы она должна быть непрерывно включена. Это приводит к её нагреву и увеличению шума, тем самым снижается качество снимка. Электронные видоискатели вносят запаздывание изображения. Спортивная съёмка, съёмка детей и животных оказывается чрезвычайно сложным занятием, при съёмке в условиях яркого внешнего освещения чрезвычайно сложно рассмотреть изображение на экране. Таки типы видоискателя используются в компактных камерах. Достоинства электронного видоискателя: достаточно точное соответствие границ видимой области и получаемого изображения независимо от расстояния до объекта съемки, возможность вывода различной служебной информации (параметров экспозиции, режимов и даже гистограммы), одинаково хорошая видимость независимо от внешних условий освещенности. Недостатки: электронный видоискатель потребляет электроэнергию (правда встроенный в окуляр, меньше, чем большой дисплей камеры) и по четкости изображения уступает оптическому.

 

3) Зеркальный - видоискатель (Оптический без параллаксный) - представляет собой шарнирное зеркало, которое во время наводки на резкость отражает поступающий в объектив свет на фокусировочный экран. В зеркальных фотоа ппаратах фокусировочный экран наблюдается через пентапризму. Благодаря этому фотограф видит прямое, неперевёрнутое изображение, формируемое объективом в точности так, как оно будет зафиксировано без параллакса (поле зрения яркость и равномерность изображения). Такие видоискатели применяются в зеркальных фотоаппаратах. Именно поэтому они и называются ЗЕРКАЛЬНЫМИ (SLR — Single Lens Reflex).

Почему изображение перевернуто? Если представить прохождение света через объектив в виде векторной схемы, то станет понятно.

В большинстве зеркальных фотоаппаратах используется шарнирное зеркало, которое во время наводки отражает до 100% (реже полупрозрачное зеркало которое не поднимается, а пропускает часть света на матрицу) поступающего в объектив света в глаз фотографа. Когда фотограф нажмет клавишу затвора, зеркало поднимается (отсюда и возникает механический звук во время съемки) сойдя с пути светового потока, на время, зачерняя видоискатель, но в то же время, не препятствуя попаданию всего света на сенсор. После съемки зеркало возвращается обратно, и фотограф может продолжать составлять композицию для следующего кадра. При маленьких выдержках фотограф буквально даже не успеет моргнуть во время за чернения видоискателя - настолько быстро движется зеркало. Однако такая система механически более сложна, а, следовательно, более дорога, нежели в других типах видоискателей. В некоторых зеркальных камерах используется неподвижное зеркало со свет делителем. При использовании свет делителя (также он называется пленочным зеркалом), 90% света проходит через наклоненное под углом зеркало на сенсор, а 10% отражается под углом 90 градусов и через пента призму попадает в глаз фотографа. Такую систему легко вычислить если посмотреть в окуляр выключенной камеры, как правило, изображение будет затемнено, а у классической компоновки изображение будет естественным. Преимущество такой системы заключается в неподвижности зеркала (уменьшении вибрации) и отсутствии движущихся частей. Таким образом, светоделитель является более надежной системой. Но опять же, главным его недостатком является низкая эффективность при съемке в помещениях и в темноте: слишком мало света попадает в глаз фотографа, подчас такого света бывает недостаточно для выбора нужной композиции и фокуса.

Многие начинающие фотографы предпочитают использовать в качестве видоискателя встроенный дисплей камеры. Такой подход предоставляет значительно большую свободу при выборе точки съемки. Дисплей позволяет точно видеть, что попадет в кадр, а кроме того, на его экран можно выводить композиционную сетку и различную служебную информацию. Такая система в зеркальных камерах называется Live View. Серьезным недостатком используемых в современных камерах ЖК-дисплеев является сильная зависимость качества изображения от внешнего освещения. Не стоит также забывать и о том, что постоянно работающий дисплей потребляет много электроэнергии, вследствие чего уменьшается время автономной работы камеры. Кроме того, при использовании в зеркальном фотоаппарате дисплея в качестве видоискателя очень сильно уменьшается скорость её работы.

ФОТОВСПЫШКА

Практически каждый фотоаппарат имеет встроенную фотовспышку. Фотовспышка предназначена для кратковременного освещения объекта съемки при фотографировании в условиях недостаточной естественной освещенности, съемке объекта против света, а также подсветки теневых участков объекта при ярком солнце.

На сегодняшний день существуют вспышки встроенные и внешние, которые делятся по мощности и предназначению. Умелое использование вспышки очень сильно расширяет возможности фотографии.

Встроенные вспышки.

Встроенные в фотоаппарат. Они обычно не очень мощные, за счёт близости к оси объектива дают «плоское» изображение, почти без теней, плохо выделяют структуру. Их основное преимущество — они всегда с фотоаппаратом и практически не увеличивают габариты и вес фотоаппарата. Их также очень хорошо использовать при съёмке в яркий солнечный день, для подсветки резких теней от солнечного света. Чем ближе к оптической оси, тем больше выражен эффект красных глаз. В данном случае он максимален.

Внешние вспышки.

Внешние вспышки делятся на несколько типов. Закрепленные на фотоаппарате через специальный разъем называемый “башмаком”. Они обычно мощнее встроенных. Дают тоже плоское изображение с резкими небольшими тенями. Многие, однако, имеют возможность поворота головки вверх (некоторые — и в сторону), благодаря чему можно направлять вспышку не непосредственно на снимаемый объект, а на белый потолок, или отражающий экран, и получить освещение, более напоминающее натуральное. Это также уменьшает эффект красных глаз.

Вспышки, не прикреплённые к фотоаппарату. Как правило, используются для студийной съёмки.  Могут применяться в группе нескольких вспышек. Они дают возможность гибко менять условия освещения в зависимости от замыслов фотографа. Например, для получения мягкого освещения, можно направлять вспышку не непосредственно на снимаемый объект, а на белый потолок, или отражающий экран, и получить освещение, более напоминающее натуральное. Управляются такие вспышки либо посредством кабельного соединения с камерой, либо беспроводным способом (ИК, управляющей вспышкой, радио). Таким способом можно управлять одновременно несколькими вспышками, появляется возможность освещать объект с разных углов, и создаются лучшие условия освещения по сравнению с другими вспышками.

Макровспышки. Для макросъёмки применяются фотовспышки в виде кольца либо парной системы вспышек на кронштейнах, которые устанавливаются на объективе. Закреплённые на фотоаппарате вспышки для макросъёмки малоэффективны: объектив загораживает вспышку.

Существуют фотоаппараты, у которых отсутствует встроенная вспышка, например Canon EOS mark. Но, как и у всех зеркальных фотоаппаратов, на корпусе есть специальный разъём (башмак) для установки внешней вспышки. При покупке фотоаппарата как mark , предполагается, что у пользователя либо уже есть внешняя мощная вспышка, либо он будет приобретать её отдельно, так как фотоаппарат такого уровня изначально подразумевает что будет использоваться для профессиональной съёмки, где встроенная вспышка не даст полной свободы для творчества.

АНТИКРАСНЫЙ ГЛАЗ.

Очень часто, при съемке со вспышкой, возникает нежелательный эффект отражения света от сетчатки глаза животных или человека, так называемый эффект "красного глаза". Все видели, как в темноте у кошки светятся зелёные глаза. Так же у человека, если его фотографировать со вспышкой, глаза иногда светятся красным.

От чего это происходит? Эффект «красных глаз» у людей проявляется на фотографиях из-за того, что глазное дно человека отражает свет фотовспышки. Оболочка глазного дна (сосуды) человека красного цвета. Избежать этого на сто процентов не удается, но снизить вероятность появления этого эффекта можно. Принцип работы очень прост. Вспышка в основном используется в темное время суток либо в темном помещении.  Все знают, когда темно зрачок глаза расширяется, тем самым увеличивается количество улавливания света и соответственно количество отраженного света от глаза. Если за доли секунды до съемки глаз уловит яркое освещение, то зрачок резко сузится, что в свою очередь уменьшит количество отраженного света от дня глазного яблока.  Поэтому многие модели стали снабжать системой подавления "красного глаза", сводящей этот эффект к минимуму. О наличии в фотокамерах системы подавления "красного глаза" можно узнать по надписи "Red-eye reduction" или особому символу - "человеческому глазу".

Уменьшение этого эффекта достигается с помощью зажигания яркой лампочки или предварительной вспышки, реагируя на которую, зрачки сужаются к моменту основной вспышки. Многие фотоаппараты используют систему уменьшения эффекта "красных глаз" с помощью стробоскопической вспышки. Такой фотоаппарат перед съемкой включает на 1-1,5 секунды слабое мерцание вспышки и только потом срабатывает основной мощный импульс. Такая система подавления "красных глаз" считается наиболее эффективной. Профессиональные фотографы применяют другие способы борьбы с таким эффектом. Если вспышка на фотоаппарате снимается, то нужно убрать ее от фотоаппарата на высоту вытянутой руки. При таком расположении вспышки свет, отраженный от глазного дна не будет попадать в объектив. Либо перенаправить вспышечный свет на рассеиватель.

 

Светочувствительность

 ISO – светочувствительность матрицы. Высокое ISO позволяет делать снимки при плохом освещении, например, в помещении с искусственным освещением. Это мера того, насколько чувствительна матрица к количеству получаемого света. Чем выше ISO, тем она более чувствительна, соответственно, появляется возможность снимать в мало освещённых местах. В цифровых фотоаппаратах имеется возможность записи снимков, сделанных с разной ISO, на один и тот же носитель. Но так было не всегда. Раньше фотографу для этого требовалось сменить пленку. Допустим, ваша камера сигнализирует о том, что ей не хватает света, чтобы правильно выставить экспозицию. Вы, конечно, можете воспользоваться вспышкой. Но предположим, что ситуация исключает эту возможность (например, вы снимаете на концерте). В этом случае вам придется выставить более высокую ISO вручную или воспользоваться функцией автоматической установки светочувствительности.

Аналогично, если вы видите, что скорость затвора вашего фотоаппарата слишком медленна, невозможно больше увеличить выдержку и у вас нет штатива, чтобы избежать негативных эффектов от дрожания рук, - вы можете поставить светочувствительность выше, что позволит вам использовать более высокую скорость затвора.

ISO и шум.

Как и все на свете, увеличение светочувствительности не дается просто так. За все надо платить, и в данном случае ваши изображения станут более шумными. Когда вы увеличиваете чувствительность вашей матрицы повышением ISO, матрица начинает воспринимать незначительные световые сигналы. Повышенная чувствительность позволяет матрице фиксировать больше света, но и больше шума. Помните о том, что вдобавок матрица генерирует еще и свой собственный шум. Отношение светового сигнала к шуму (S/N отношение) определяет "шумность" вашего конечного
изображения.

Матрица обычно калибруется таким образом, чтобы обеспечить наилучшее качество изображения (наибольшее S/N отношение) при как можно более низких ISO. Для широкого класса фотоаппаратов это обычно ISO=100, ISO=150 или ISO=200.

Шум для цифрового фотоаппарата - это то же самое, что и зернистость для пленки. Это крайне нежелательный эффект, проявляющийся в виде точек определенного цвета по всему кадру.

ISO и размер матрицы.

Размер матрицы является определяющей характеристикой для диапазона ISO, в котором можно снимать, не страдая от проявления шума. Одна из причин этого - то, что пиксели на больших матрицах имеют больший размер и, соответственно, воспринимают больше света. Например, если вы возьмете две четырехмегапиксельные матрицы, одна из которых по размеру в два раза больше второй, то она будет шуметь меньше. Поскольку модели фотоаппаратов, рассчитанные на основную массу покупателей, имеют маленькие матрицы, то шум - это проблема.

Следует ли снимать при высокой ISO.

Пока фотоаппараты "массового потребления" не начнут выпускаться с большими матрицами, шум на снимках с высокой ISO будет оставаться заметным.

Сейчас появились компактные камеры, у которых матрица немного больше (2.3") - этакий мост между компактными и зеркальными цифровыми камерами. Но "гонка за мегапикселями" привела к тому, что производители пытаются втиснуть в большие матрицы неоправданно большое (с точки зрения шума: выгода от размера матрицы исчезает) число пикселей. Таким образом, шум остается проблемой. И вы не должны обманываться гипнотизирующей рекламой "Больше мегапикселей - лучше". Вы должны знать, что это работает далеко не всегда.

Несильный шум может быть незаметен, если вы печатаете фотографии маленьких форматов. Кроме того, имеется некоторое программное обеспечение по борьбе с шумами и также современные процессора имеют встроенные алгоритмы подавления шумов. С его помощью иногда удается подавить шум без существенной потери качества снимков. Иногда встает выбор между тем, чтобы сделать фото на высокой ISO и пострадать от шума, или не сделать вовсе. Тогда лучше все же попытаться сфотографировать, а дома попробовать подавить шум и предпринять еще кое-какую обработку. Возможно, результат выйдет не таким уж плохим.

Баланс белого

Одной из особенностей цифрового фотоаппарата является необходимость выставления, так называемого баланса белого. Как правило, в фотокамере есть полностью автоматический режим — auto, несколько предустановленных режимов, — “лампа накаливания”, “лампа дневного света”,  “дневной свет”, “облачно” и режим установки баланса белого вручную — “preset”. Названия и номенклатура в разных камерах могут отличаться, но суть от этого не меняется.

Как заявляют производители цифровой фототехники, ни один из предустановленных режимов, а тем более автоматический режим, не дает абсолютно точной цветопередачи, то есть, попросту говоря, все режимы немножко врут. Это и понятно: предустановленные режимы настроены на определенную цветовую температуру, а реальная цветовая температура источника освещения может от нее немного отличаться.

Поэтому в ряде камер есть дополнительные градации для каждого режима. К примеру, от — 3 (для теплых тонов) до +3 (для холодных тонов) для съемки в облачную погоду. Но и их наличие не сильно облегчает жизнь фотографа. Многие фотографы пользуются ручным режимом установки баланса белого, по белому листу бумаги или по любой другой белой (нейтрально-серой) поверхности. Происходит это так: берется какой небудь предмет белого цвета (обычно белая бумага), и фотографируется, после чего фотоаппарату можно сказать, этот цвет при данном освещении является белым. После чего логика фотоаппарата будет обрабатывать картинку относительно заданных параметров.

\Физики объясняют это тем, что белая поверхность почти полностью отражает весь падающий на нее свет, являясь бедным родственником абсолютно белого тела. А, поскольку предполагается, что остальные предметы в данном месте освещаются тем же источником, любое отклонение от действительно белого (5500 К) будет вычтено или прибавлено равномерно по всему полю фотографии, и цвета должны получиться так, как они выглядели бы при дневном свете, а не так, как они выглядят на самом деле.

Эти вещи всем известны, поэтому скажу только, что иногда искусственная стрижка всех видов освещения под гребенку дневного света сказывается отрицательно. А что будет, если выставить баланс белого не по белому листу бумаги, а по красному, синему, зеленому, по любому другому? На рисунках результаты эксперимента.

Режимы съемки

Помимо возможности выбирать баланс белого в фотоаппарате есть автоматические режимы, который упрощают процесс съемки, как правило, называются “Сюжетные программы”:

Название	Описание
Auto	Камера выбирает параметры автоматически. Часто используется для съёмки навскидку
Портрет	Используется для съёмки портретов. Портретируемый выделяется за счёт того, что главный объект резкий и чётко выделяется на размытом заднем фоне. Для улучшения эффекта следует увеличивать расстояния до фона и (или) использовать телеобъективы.
Пейзаж	Используется для съёмки пейзажных фотоснимков, с подчёркнутыми контурами, цветом и контрастом. Пейзаж может содержать и близкие и удалённые объекты. Хорошо прорабатываются такие сюжеты как облачное небо и лес. У некоторых производителей акцент сюжетной программы пейзаж делается на предметах дальнего плана.
Макро или Макросъёмка	Эта сюжетная программа предназначена для съёмки крупным планом цветов, насекомых или мелких объектов. Красные и зелёные тона передаются особенно сочно. В некоторых фотоаппаратах сюжетно важную деталь снимка следует располагать по центру.
Супер макро	Позволяет снимать с очень маленького расстояния. Расстояние от объекта съёмки до передней линзы объектива всего несколько сантиметров.
Спорт	Короткие выдержки в сюжетной программе спорт позволяют «заморозить движение» при съемке, а открытая диафрагма отлично отделяет объект съёмки от фона. Фотокамера при этом непрерывно фокусируется, а затвор переводится в режим серийной съёмки.
Ночной сюжет Ночной портрет Портрет на фоне ночного пейзажа	Позволяет снимать людей на фоне вечернего неба или вечернего пейзажа. Вспышка обеспечивает проработку объекта съёмки, а длительная выдержка гарантирует отличную проработку фона. Снимок лучше делать в режимное время, а для устойчивости фотокамеры следует использовать хороший штатив.
Ночной пейзаж Ночная съёмка	Для проработки деталей используется длинная выдержка, при этом фотокамера автоматически настраивается на минимизацию шумов и увеличение насыщенности цвета.
Пляжная съёмка Пляж	Предотвращает недоэкспонирование объектов около воды или на песке при съёмке в сильном отражённом солнечном свете. При этом океан, море, озеро или река передаются во всём богатстве оттенков синего цвета
Зимний пейзаж Снег	Отлично изображается белый снег. Предотвращается появление излишнего синего оттенка и недоэкспонирование снимков с белым снежным фоном.
Листва	Великолепно изображаются цвета свежей зелени, деревьев, осенних листьев и цветов.
Дети и домашние животные Питомцы	При съёмке подвижных объектов, детей и домашних животных (питомцев), обеспечивает отсутствие эффектов смазанности изображения и предотвращает появление эффекта «красных глаз». Отличается от сюжетной программы спорт тем, что съёмка ведётся с близкого расстояния.
Под водой Подводная съёмка	Сюжетная программа под водой предназначена для подводной съёмки (фотоаппарат при этом помещается в специальный бокс для подводной съёмки). Используется специальный баланс белого, который уменьшает голубые оттенки и позволяет получить естественные цвета изображения подводного мира.

 

Существуют и многие другие сюжетные программы. Каждый производитель придумывает что-то своё, особенное. Однако в большинстве случаев подобные сюжетные программы служат маркетинговым целям.

Тем не менее, существуют чрезвычайно полезные сюжетные программы, позволяющие, например, снимать панораму (горизонтальную или вертикальную) или получать 3D изображение. При этом фотокамера «подсказывает» фотографу порядок действий. Очень удобно. Такими возможностями обязательно нужно пользоваться. Особенно удобно использовать сюжетные программы в период обучения, когда навыков практической фотографии ещё не очень много, а так хочется, чтобы снимок получился!

Следует учитывать, что для серьёзной фотографии требуется полное управление фотокамерой для достижения осмысленного результата. Поэтому конструкторы фотоаппаратов в большинстве фотокамер предусмотрели и так называемые «творческие программы» (их нередко называют творческие режимы съёмки). Творческие программы позволяют фотографу точно настроить фотокамеру для достижения желаемого результата. В большинстве современных цифровых фотоаппаратах возможно использование нескольких режимов экспозиции:

P ( Program ) — автоматический режим, при котором камера автоматически выбирает сочетание выдержки и диафрагмы. В отличие от полностью автоматического режима, в данном случае пользователь может манипулировать рядом дополнительных параметров, таких как коррекция экспозиции, брэкетинг и т.д.;

А ( Aperture ) — приоритет диафрагмы. Пользователь самостоятельно устанавливает значение диафрагмы, а фотоаппарат на основе экспозамера автоматически вычисляет величину выдержки;

S ( Shutter ) — приоритет выдержки (иногда обозначается буквой T). Пользователь самостоятельно устанавливает величину выдержки, а фотоаппарат на основе экспозамера автоматически вычисляет необходимое значение диафрагмы;

M ( Manual ) — ручной режим. Пользователь самостоятельно устанавливает величину выдержки и диафрагмы. В некоторых аппаратах автоматика камеры в этом режиме «высказывает свое мнение» относительно выбранных настроек — например, выводит на дисплей разницу относительно величины экспозиции, рассчитанной для данных условий экспоавтоматикой.

Автоспуск или таймер - устройство, позволяющее фотографировать с задержкой, обычно, через 12 секунд. Это дает возможность сфотографировать самого себя с семьей, с друзьями или на понравившемся фоне, необходим при съемке при плохой освещенности, когда нельзя держать фотоаппарат в руках из-за того, что даже минимальное дрожание рук в этом случае смажет картинку. Большинство фотоаппаратов снабжены такой функцией.

Режим видеозаписи

Практически все современные модели цифровых фотоаппаратов позволяют записывать видео. В некоторых моделях даже имеется набор встроенных средств для выполнения простейших монтажных операций: удаления выделенной части видеоклипа, соединения двух фрагментов и т.п. Хотя многие фотоаппараты обеспечивают запись видео с довольно высоким разрешением, практической пользы от наличия данной функции оказывается немного: конструкция корпуса большинства моделей плохо приспособлена для видеосъемки, в большинстве камер нет автофокусировки в режиме видео записи, и так как фото камера имеет большую по размеру матрицу, при видео съемке она достаточно сильно греется что приводит к автоматическому выключению камеры. Даже недорогие видеокамеры обеспечивают значительно более высокое качество записи, более широкие возможности и функциональность при съемке.

На носителе емкостью 8 Гбайт умещается лишь 40 мин записи FullHD качества.

 

 

 

---

Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 60; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!