Как работает затвор в беззеркальной камере
Обновлено: 01.05.2024
Задумывались ли вы о том, что происходит внутри той маленькой коробки, которую вы держите в руках и подносите к своим глазам, когда делаете фотоснимок?
Основы
Если упростить, то фотоаппарат, это рамка, в которую проникает свет и воздействует на светочувствительную поверхность. Светочувствительная поверхность, это либо кадр фотоплёнки, либо электронный сенсор.
В простейшем случае, в роли фотоаппарата могут выступать пинхол камеры. Пинхол камера может иметь только одну подвижную поверхность. Или вообще не иметь подвижных частей. Или же, может иметь десятки подвижных частей, как это сделано в современных зеркальных фотоаппаратах.
В этой статье, мы обсудим современные камеры, популярные у современных фотографов. Мы будем говорить про камеры в общих чертах. Да, я знаю, камеры получают изображения десятками различных способов. Но я остановлюсь на простом способе.
Общий принцип
Современные камеры, более или менее, получают снимки одинаковым путем. Очевидно, что одни камеры сложнее других, но, как правило, свет проходит по сходному пути, как только он встречается с камерой.
- Объектив.
- Диафрагма.
- Затвор.
- Плоскость изображения.
Способ просмотра изображения на камере, через оптический или электронный видоискатель или электронный экран — это одно из отличий камер различных типов.
Объектив
Свет вначале попадает в объектив. Это оптическое устройство, изготовленное из пластика, стекла или кристалла, который искривляет свет, поступающий в объектив, в направлении плоскости изображения. Объектив имеет определенное количество оптических элементов. Они сгруппированы по группам. Если посмотреть на характеристики объектива, вы увидите упоминание о количестве элементов и групп в данном объективе. Некоторые группы имеют только один элемент.
Некоторые объективы имеют фиксированное фокусное расстояние. Другие объективы имеют подвижные части, что позволяет регулировать фокусное расстояние. В таких объективах, один или несколько элементов, могут изменять свое положение для точной фокусировки на плоскости изображения.
Объективы определяются фокусным расстоянием. Это длина в миллиметрах от задней узловой точки объектива до плоскости изображения. Некоторые объективы имеют фиксированные фокусные расстояния, а другие имеют регулируемые фокусные расстояния. Те объективы, которые могут изменять фокусное расстояние, называются объективами с переменным фокусным расстоянием (или по другому, зум объективы).
Диафрагма
Технически часть объектива, диафрагма — это размер отверстия объектива. Многие конструкции имеют различные диафрагмы, которые управляют тем, сколько света проходит через объектив. Диафрагма имеет определенное количество лепестков, которые уменьшают или расширяют размер диафрагмы по мере необходимости. Некоторые объективы имеют фиксированную диафрагму, размер которой не может быть отрегулирован.
Затвор
Многие камеры оснащены устройством, которое открывается и закрывается, чтобы свет воздействовал на плоскость изображения в течение определенного времени. Это затвор, и он работает так же, как открывающие и закрывающие веки – если бы глаза были закрыты намного больше, чем открыты!
Плоскость изображения
После того, как свет проходит через диафрагму объектива и пропускается через открытый затвор, он попадает в плоскость изображения. В плоскости изображения находится светочувствительная химическая пленка или цифровой датчик, на котором записывается проецируемое изображение.
Цифровые мыльницы
Цифровые мыльницы, это наиболее простые из современных фотокамер. Большинство таких камер имеют объективы с фиксированным фокусным расстоянием, нерегулируемые диафрагмы и базовую конструкцию затвора. Более продвинутые мыльницы могут включать объектив с переменным зумом, переменную диафрагму, а также комбинацию механических шторок фокальной плоскости и электронных шторок.
Таким образом, путь света через мыльницу очень прост. Чтобы увидеть свет, проходящий через объектив, цифровая камера PAS будет иметь электронный экран, который показывает истинное изображение, которое падает на электронный сенсор. Или, на некоторых цифровых и пленочных мыльницах, имеется отдельный оптический видоискатель, который при просмотре отображает поле зрения объектива.
Беззеркальные камеры
Современные цифровые беззеркальные камеры, также известные как камеры со сменными объективами (interchangeable-lens cameras — ILC), имеют такой же оптический путь, как и мыльницы, за исключением наличия сменных объективов, которые можно снять и заменить на другие объективы с разными фокусными расстояниями.
Беззеркальные камеры также могут оснащаться электронными видоискателями (EVF) и ЖК-экранами, а некоторые имеют также оптические видоискатели. Однако, в отличие от зеркальных камер, оптические видоискатели на беззеркальной камере не смотрят напрямую через объектив камеры.
Дальномерные камеры
Пленочные и цифровые дальномерные камеры имеют световой путь, который также похож на камеры мыльницы. Определяющей характеристикой дальномерной камеры является то, как она использует внешний оптический видоискатель для компоновки и фокусировки изображения.
Цифровые видоискатели и видоискатели в зеркалках совмещены с оптической осью объектива, но смещенный видоискатель обеспечивает параллакс обзора. Параллакс возникает при просмотре одного и того же объекта с двух разных углов.
Для фокусировки дальномерной камеры вторичное изображение собирается через отдельное окно, и часть этого изображения отражается через зеркало на видоискателе. Регулировка фокуса объектива позволяет объединить два изображения, чтобы указать, когда объектив правильно сфокусирован.
Зеркальные камеры (пленочные и цифровые)
И последний, но конечно же, не менее важный тип — это однообъективный зеркальный фотоаппарат. Несмотря на свою популярность, я решил обсудить его здесь в последнюю очередь, потому что это самый сложный тип фотоаппаратов.
Световой путь к плоскости изображения похож на путь других камер, но между объективом и затвором лежит зеркало, которое блокирует свет от достижения затвора. Это и дало название этому типу фотокамер. Свет попадает в объектив, а затем ударяет по зеркалу внутри корпуса камеры. Затем он отражается вверх к призме в верхней части камеры, а затем наклоняется к задней части камеры через оптический видоискатель. Под призмой расположен фокусировочный экран, который может накладывать информацию на изображение.
Фотограф смотрит изображение через видоискатель, при нажатии кнопки спуска затвора зеркало откидывается вверх, по пути света открывается затвор, а затем свет проходит в плоскость изображения.
Когда речь идет о ручной фокусировке, зеркальная камера проста. В основном, вы просто определяете фокусировку, просматривая видоискатель, как показывает изображение, передаваемое через объектив. Автофокусировка более сложная и включает прозрачную часть зеркального отражения, дополнительное зеркало позади (…).
Заключение
Итак, это основные принципы работы современных цифровых и пленочных камер. Если у вас есть вопросы или вы хотите узнать больше об особенностях, не стесняйтесь комментировать ниже.
Фотографический затвор, это устройство для регулирования времени экспозиции – интервала времени воздействия света на фотоматериал или сенсор фотоаппарата.
Это один из двух, вместе с диафрагмой, главных инструментов управления экспозицией.
Все типы фотографических затворов состоят из привода и шторок (лепестков или ламелей), перекрывающих свет. Приводы затворов делятся на механические, электромеханические, электронные и электронно-механические.
Все фотографические затворы можно классифицировать по следующим признакам:
1. по методу дозирования света;
По методу дозирования света фотографические затворы делятся на:
1. центральные затворы;
Центральный затвор, это такой затвор, заслонки которого, при срабатывании открывают отверстие объектива от центра к его краям и закрывают в обратном порядке.
Такие затворы, как правило, устанавливаются между линзами объектива ( апертурные [i] ) или непосредственно за задней линзой ( залинзовые [ii] ).
Конструктивно, центральный затвор может являться частью или объектива, или фотоаппарата.
Механизм такого затвора очень похож на механизм диафрагмы и представляет собой несколько поворотных металлических лепестков, закреплённых на осях по краям круглой оправы, с помощью пружин и рычагов, осуществляя возвратно-вращательное (или только вращательное) движение лепестков открывающих и закрывающих отверстие, тем самым регулируя время экспозиции.
По траектории движения центральные затворы могут быть: прямого действия (ротативные) или возвратного действия (реверсивные).
В ротативном затворе, лепестки, в момент срабатывания, совершают круговое, вращательное движение, сначала открывая объектив, а потом закрывая его. Из-за своей громоздкости, этот тип затворов получил распространение только в специальной фотоаппаратуре.
В реверсивных затворах, лепестки после полного раскрытия, совершают обратное движение по той же траектории.
Минимальная выдержка, достигаемая центральными реверсивными затворами, может достигать - 1/500 сек, а ротативными затворами – 1/750 сек.
Достоинством центральных затворов является одновременное и равномерное экспонирование всей площади кадра, не зависящее от точности настройки механизма.
В качестве недостатков центрального затвора необходимо отметить неудобство использования их со сменной оптикой и сложность получения выдержек короче 1/500 секунды.
[i] Апертурный затвор - это разновидность затворов, которые располагаются между линзами объектива вблизи плоскости апертурной диафрагмы.
Шторно-щелевой затвор конструктивно состоит из двух непрозрачных шторок, изготовляемых из эластичной синтетической ткани, или тонких стальных полос (ламелей), или из тонкой гофрированной нержавеющей стали. Выдержки отрабатываются механизмами задержки за счёт регулирования ширины щели между ними и скорости их движения.
Этот тип затворов может быть как с вертикальным, так и с горизонтальным ходом шторок.
Перед началом съёмки каждого следующего кадра, затвор взводится в исходное положение, в которое шторки возвращаются без образования щели.
Шторно-щелевой затвор чаще всего располагается вблизи задней фокальной плоскости.
Главным достоинством шторно-щелевого затвора считается, возможность отработки коротких выдержек (до 1/1000 и более), главным недостатком – при коротких выдержках, створки затвора образуют только щель, не экспонируя весь кадр сразу. Это делает невозможным использование фотовспышек во всем диапазоне выдержек камеры.
Частным случаем шторного затвора может считаться гильотинный с щелью постоянной ширины, движущейся с переменной скоростью. [i]
В цифровых камерах среднего и высшего ценового сегмента, электронный затвор часто дополняется электромеханическим шторно-щелевым .
Принцип работы веерного затвора подобен шторно-щелевому, но его принципиальное отличие заключается в том, что ламели двигаются не по линейной траектории - горизонтали или вертикали, а по окружности. Также, как и в шторно-щелевом, секторные ламели веерного затвора, состоят из двух частей, одна открывает кадровое окно, а другая закрывает.
Размер щели, образующейся между этими двумя частями, определяет время экспонирования. Самая короткая выдержка может достигать 1/1000 сек., а полное раскрытие кадрового окна обеспечивается на всех значениях выдержки до 1/125 сек.
Веерные затворы обладают теми же достоинствами и недостатками, что и шторные.
Веерные затворы крайне редко использовались в любительской фототехнике из-за сложности конструкции и сопровождаещего его работу резкого инерционного рывка, возникавшего в момент срабатывания.
Затвор-жалюзи является одной из разновидностью семейства фотографических шторно-щелевых затворов.
Свет перекрывается набором нескольких узких пластин-ламелей, одновременно поворачивающихся вокруг своих осей. При открытом затворе пластинки направлены вдоль оптической оси, пропуская практически весь свет. Для закрытия затвора достаточно повернуть пластинки на 90°. Благодаря небольшой массе каждой отдельной пластинки инерционность затвора невелика, а приводной механизм отличается простотой.
Конструкция затвора позволяет отрабатывать выдержки короче 1/1000 сек и даже больше, при этом фотовспышки можно было использовать во всем диапазоне.
Затворы-жалюзи применяются только в специальных типах фотоаппаратов, там где необходимо перекрывать большую площадь кадра, например, в пленочных крупноформатных аэрофотоаппаратах.
По конструкции, дисковые затворы представляют собой вырезанную в диске щель, которая, во время вращения открывает и закрывает кадровое окно.
Щель может быть, как постоянного размера, так и переменного. В первом случае, время экспонирования регулируется изменением угловой скорости вращения диска, а во втором, при постоянной угловой скорости, изменением размера щели.
Такого типа затворы нашли широкое применение только в киносъемочных аппаратах и называются обтюраторами.
Фотографический затвор в оптической схеме фотоаппарата может быть деталью камеры, или деталью объектива, или вообще, быть отдельным, присоединяемым к фотоаппарату или объективу узлом.
1. перед объективом (внешний затвор, фронтальный затвор );
2. в объективе ( апертурный затвор , залинзовый затвор);
3. между объективом и камерой ( залинзовый , промежуточный присоединяемый затвор);
4. в камере (залинзовый затвор, фокальный затвор ).
Фронтальный затвор располагается перед объективом.
В качестве самых первых фотографических затворов использовались крышки объективов фотокамер. На момент экспонирования крышка снималась с объектива, а после отсчета необходимого времени, возвращалась на место.
Для некоторых (тоже, старых, крупноформатных камер), создавались закреплявшиеся на съемочный объектив, механические затворы. Сегодня, схема фронтального затвора, т.е. располагающегося перед объективом, чаще всего используется только в специальных фотографических камерах для аэрокосмических съемок.
По конструкции, фронтальные затворы, могут быть центральными или шторно-щелевыми.
Апертурный затвор размещается между линзами объектива вблизи плоскости апертурной диафрагмы. Особенностью таких затворов является одновременное и абсолютно равномерное экспонирование по всей площади кадра.
По конструкции, чаще всего, в качестве апертурного, применяются центральные затворы, нередки случаи функционального совмещения их с диафрагмой. Гораздо реже используются шторно-щелевая конструкция и затворы жалюзи.
В крупноформатных камерах большинство апертурных затворов встраиваются в оправу сменных объективов и не являются принадлежностью фотоаппарата.
К этой же группе, условно, можно отнести и некоторые залинзовые затворы, расположенные вблизи задней линзы объектива.
Залинзовый затвор размещается непосредственно за задней линзой объектива и перед фокальной плоскостью.
Залинзовые затворы, это отдельные, не принадлежащие ни объективу, ни камере, отдельные механизмы, которые устанавливаются в промежутке между объективом и камерой. Залинзовые затворы, как правило, бывают центральными, но в меньшей степени, чем апертурные и межлинзовые, обеспечивают равномерность экспонирования всей площади кадра. Это происходит по причине большего влияния дифракционной аберрации на прохождение света на границе лепестков механизма.
Залинзовые затворы, чаще всего, используются на крупноформатных и специальных камерах.
Разновидностью залинзового затвора является фокальный затвор, который располагается в непосредственной близости к задней фокальной плоскости [i] .
Чаще всего, фокальный затвор являются конструктивной частью фотоаппарата и, по конструкции, может быть как центральным, так и шторно-щелевым.
Преимущества фокальных затворов:
- возможность отработки коротких выдержек (свыше 1/500);
- удобство использования в аппаратуре со сменной оптикой;
- отсутствие внесения каких-либо ограничений для светосилы объективов.
Недостатки фокальных затворов:
- риск неравномерного экспонирования кадра при неточной настройке;
- невозможность съёмки с электронной фотовспышкой на коротких выдержках;
- искажение формы быстро движущихся объектов (т.н. временной параллакс);
- повышенные шум и вибрации из-за сравнительно больших массы и размеров движущихся частей;
- риск прожигания солнцем в случае использования матерчатых шторок;
- прямая зависимость габаритов механизма от размеров кадра и неудобство использования в крупноформатной аппаратуре.
И, все же, несмотря на это, фокальные затворы, это наиболее часто используемый тип затворов, не только в пленочных фотоаппаратах, но и в цифровых.
Механизмы приводов фотографических затворов принято разделять на следующие типы:
В механических затворах раскрытие и закрытие створок обеспечивает пружинный механизм, который, непосредственно перед съемкой, взводится рычагом, совмещенным с механизмом перемотки фотопленки, а время экспонирования регулируется при помощи механического таймера. Точность времени экспонирования определяется типом механизма и точностью его изготовления, чаще всего в фотоаппаратах используются анкерные механизмы, которые обеспечивают точность в пределах ±10%.
Механические приводы фотографических затворов способны обеспечивать диапазон выдержек от 1/15 сек до 1/250 с центральными затворами и до 1/2000 в шторно-щелевых. Главным преимуществом механических приводов является их независимость от источников питания.
[i] Как частный случай, фокальный затвор может размещаться и вблизи передней фокальной плоскости.
В электромеханических затворах, раскрытие и закрытие шторок затвора выполняет электропривод (электромотор или соленоид), а время экспонирования, в зависимости от конструкции, может обеспечиваться механическим или электронным таймером. Электромеханическим затворам, для работы, обязательно необходим источник питания, без него, механизмом отрабатывается лишь одна, реже две выдержки. Весь остальной диапазон выдержек обеспечивается только при наличии источника питания. Преимущество электромеханических затворов заключается в том, что: во-первых, они точнее отрабатывают время экспонирования и способны обеспечивать диапазон выдержек до 1/5000 сек; во-вторых, их работу проще совмещать с автоматикой фотоаппарата, например, со встроенным экспонометром. А недостаток такого типа приводов – для их работы обязательно необходим источник питания.
И обычная пленочная камера, и современный цифровой фотоаппарат имеют оптическую систему линз, диафрагму и затвор. Можно сказать, что с точки зрения основной схемы работы фотографического устройства мало что изменилось с появлением цифровой фототехники: в объективе собираются световые лучи и далее направляются через отверстие (диафрагму) на светочувствительный элемент (сенсор). В этой схеме затвор и диафрагма являются невидимыми для глаз фотографа элементами, которые, тем не менее, оказывают огромное влияние на результат съемки. Почему в современной цифровой фототехнике эти элементы, хорошо известные еще по пленочным аппаратам, были сохранены? Для чего они нужны? Как работают диафрагма и затвор в цифровом фотоаппарате?
Предназначение затвора и диафрагмы
Затвор – это один из основных механизмов цифрового фотоаппарата, который отвечает за пропускание световых лучей к светочувствительному элементу (матрице) в течение заданного промежутка времени при нажатии фотографом на кнопку затвора. Основное предназначение затвора состоит в том, чтобы регулировать продолжительность прохождения светового потока через оптическую систему камеры.
Время, на которое открывается затвор фотоаппарата, называется выдержкой или временем экспозиции. Если выдержка составляет меньше секунды, то она указывается как знаменатель дроби, обозначая долю секунды. Например, 1/125 секунды или 1/30 секунды. Затворы, устанавливаемые в цифровых камерах, способны закрываться и открываться с большой скоростью, регулируя, тем самым, время засветки матрицы, то есть выдержку, с высокой точностью.
Чем больше выдержка, тем больше света попадет на светочувствительный элемент камеры. С точки зрения фотографа, затвор камеры должен обладать высокой точностью срабатывания, надежностью в работе в различных условиях съемки и широким диапазоном выдержек. В современных цифровых камерах затвор используется не только для управления выдержкой, но и для защиты матрицы от засветки во время считывания изображения или до начала экспозиции.
Диафрагма представляет собой круглое изменяемое отверстие, которое находится внутри объектива камеры. Фотограф может варьировать диаметр отверстия, тем самым, регулируя поток света, поступающего на матрицу цифрового аппарата. Величина данного отверстия определяется диафрагменным числом: чем больше отверстие диафрагмы (маленькое диафрагменное число), тем больше света падает на матрицу и наоборот.
Фотографический затвор: принцип работы и виды
В тот момент, когда осуществляется фотографирование, затвор фотоаппарата открывается. Световые лучи проходят сквозь объектив, попадают на диафрагму, за счет которой регулируется количество света, и, в конечном счете, доходят до светочувствительного элемента. После того, как прямо на матрицу цифровой фотокамеры попадает свет, начинается экспонирование кадра. Дальше затвор закрывается. Через мгновенье камера уже будет готова снимать следующий кадр. Открываясь и закрываясь, затвор так же, как и диафрагма, обеспечивает изменение количества упавшего на матрицу света.
Естественно, что каким бы ни был совершенным фотографический затвор, он требует хоть и непродолжительного, но все же некоторого периода времени для того, чтобы открыться. Также требуется определенное время и на его закрытие. В этой связи можно выделить три этапа или фазы в работе фотографического затвора.
Первая фаза связана с открыванием действующего отверстия объектива. Следующая – это уже фаза полного открытия действующего отверстия. И, наконец, последняя фаза – это фаза закрывания, то есть определенный промежуток времени от начала уменьшения действующего отверстия до его полного закрытия. Отсюда можно понять, что в течение всего этого цикла работы затвора действующее отверстие объектива остается полностью открытым только некоторую часть времени.
Все затворы цифровых камер имеют специальные регуляторы, посредством которых можно устанавливать требуемую для данной фотосъемки выдержку. Впрочем, подходящая выдержка может определяться камерой и автоматически. Во многих аппаратах предусмотрен специальный режим полностью ручного управления временем открытия затвора (Bulb), посредством которого затвор может не только открываться, но и закрываться строго по команде фотографа. Такой режим очень актуален при съемке на длительных выдержках, когда камера устанавливается на штативе.
По своей конструкции и принципу действия затворы в цифровых фотоаппаратах подразделяются на следующие виды:
Если в пленочных фотоаппаратах устанавливался механический затвор, который открывал и закрывал шторки, ограничивая воздействие света на пленку, то в цифровых камерах его роль выполняет электронный затвор. Практически все цифровые фотоаппараты оснащены именно таким электронным эквивалентом затвора, который встроен прямо в сенсор камеры.
Он представляет собой своеобразный переключатель, включающий сенсор на прием светового потока в нужный момент и выключающий его по команде процессора. Электроника и процессор камеры полностью управляют работой такого затвора. Особенность электронного затвора состоит в том, что свет на матрицу попадает постоянно, что позволяет, в частности, передавать изображение с матрицы на ЖК-дисплей фотокамеры. При срабатывании электронного затвора изображение с матрицы камеры считывается в течении определенного промежутка времени. Этот промежуток между обнулением матрицы и моментом считывания электронной информации с нее и составляет в данном случае время выдержки.
Преимуществом использования электронных затворов в современной цифровой фототехнике является то, что с их помощью удается достичь очень коротких выдержек. Такой затвор, в частности, способен отработать выдержку вплоть до 1/8000 или 1/15000 с. Кроме того, электронный затвор работает бесшумно и без вибраций.
Однако у него есть и свои недостатки. Это, прежде всего, низкое качество, связанное с различными искажениями изображения, причиной возникновения которых является последовательное чтение ячеек матрицы. Вследствие постоянной засветки электронный затвор характеризуется склонностью к ореолам, блюмингу и другим неприятным эффектам. Именно поэтому в продвинутых компактных камерах и профессиональных цифровых аппаратах помимо электронного затвора обязательно присутствует и традиционный механический. В дешевых же моделях цифровых камер используется только электронный затвор.
Несмотря на появление цифровой фототехники с электронными затворами, управляемымимощными процессорами, механический затвор не ушел в прошлое. Он по-прежнему используется в приличных цифровых камерах, только теперь он работает в паре с электронным. Синхронная работа этих двух затворов дает возможность обеспечить короткие выдержки и одновременно избежать появления ореола вокруг контрастных изображений. В профессиональных зеркальных аппаратах и продвинутых компактах электронный затвор используется только для сверхкоротких выдержек, в основном же работает механический.
Помимо того, что механический затвор дозирует свет, попадающий на светочувствительный элемент камеры, он еще и служит для дополнительной защиты матрицы от попадания на нее пыли и грязи. Ведь матрица является самым дорогостоящим элементом цифрового фотоаппарата, особенно когда речь идет о профессиональной камере. У самого механического затвора есть определенный ресурс работы и со временем он выходит из строя.
По своей конструкции механические затворы традиционно подразделяются на два типа - центральные и шторные (шторно-щелевые) затворы. Центральный затвор, как правило, устанавливается между линзами объектива. В нем используются заслонки в виде тонких лепестков, которые открывают световое отверстие объектива от оптической оси к краям, а закрывают в обратном направлении. Благодаря этому обеспечивается равномерное распределение освещенности по всему полю кадра. Наибольшим коэффициентом полезного действия обладает тот центральный затвор, у которого светозащитные заслонки действуют с наибольшей скоростью.
У центрального затвора довольно много достоинств: отсутствие искажений изображения в результате работы, равномерное распределение освещенности и хорошая устойчивость к температурным колебаниям. Однако по сравнению со шторными затворами центральные обладают меньшим коэффициентом полезного действия и более низкой минимальной скоростью, то есть меньшей моментальной выдержкой.
Что касается шторного или шторно-щелевого затвора, то в нем применяется светонепроницаемая шторка, состоящая из двух частей, разделяемых поперечной щелью. В эту щель и проникает свет, идущий от объектива. При срабатывании затвора шторки перемещаются одна за другой: первая световая заслонка открывает кадровое окно, а другая, соответственно, закрывает его. Выдержка здесь зависит от ширины щели.
Основными достоинствами шторного затвора являются высокий коэффициент полезного действия (может достигать 95%) и способность отрабатывать короткие выдержки (до 1/1250 с в некоторых моделях). Но при съемке быстродвижущихся объектов использование шторно-щелевого затвора нередко приводит к смещению и искажению отдельных элементов изображения. Шторные затворы также характеризуются тем, что они больше подвержены температурным колебаниям.
Вместе с электронным затвором в некоторых моделях цифровых камер используется не механический, а электронно-оптический затвор. Это жидкий кристалл, который располагается между двумя параллельными поляризованными пластинами. Через него световой поток проходит на электронно-оптический преобразователь камеры. Когда на тонкое электропроводное напыление внутренней поверхности пластин подается напряжение, то возникает электрическое поле, которое изменяет на 90 градусов плоскость поляризации жидкого кристалла. В результате, обеспечивается максимальная непрозрачность кристалла и, как следствие, жидкокристаллический затвор закрывается. При отсутствии же напряжения свет через жидкий кристалл попадает на матрицу. Поскольку здесь отсутствуют какие-либо механические элементы, то электронно-оптический затвор отличается довольно высокой надежностью и простотой.
Диафрагма цифрового фотоаппарата
Диафрагма в своем классическом виде устроена как светонепроницаемая заслонка, образованная сдвигающимися к центру объектива тонкими металлическими лепестками. Это так называемая ирисовая диафрагма. Тонкие лепестки, размещающиеся по кругу вдоль обода объектива, поворачиваются и, тем самым, увеличивают или уменьшают отверстие, через которое поступает свет. Чем больше открыты лепестки диафрагмы, тем больше света проходит на светочувствительный элемент. Управление диафрагмой в цифровых фотоаппаратах может осуществляться в ручном или автоматическом режимах.
Ручное управление диафрагмой реализовано обычно в виде кольца на внешней поверхности оправы объектива, на котором отмечена шкала диафрагменных чисел. При вращении кольца диафрагмы лепестки сдвигаются. При этом каждый переход от одного значения диафрагменного числа к соседнему значению обеспечивает изменение количества проходящего через объектив света ровно вдвое. Очень удобным является режим приоритета диафрагмы, когда можно самостоятельно установить диафрагму, а все остальные параметры съемки фотоаппарат выставит автоматически. Управление же диафрагмой в автоматическом режиме осуществляется посредством электроники фотокамерыисходя из анализаконкретных условий фотосъемки.
Изменение диафрагмы оказывает влияние сразу на два ключевых свойства изображения – светосилу и глубину резкости. Под светосилой понимают то максимальное количество света, которое способен пропускать данный объектив. В условиях дневного света регулировать и контролировать диафрагму цифрового фотоаппарата не представляет особого труда. Но в условиях недостаточной освещенности, например, при съемке в темном помещении, фотографу приходится снимать с большим отверстием диафрагмы, чтобы фотография не получилась темной. Здесь требуется гибкое управление диафрагмой для компенсации недостатка света.
Размером диафрагмы определяется и та зона, которая на фотографии будет выглядеть резкой. Другими словами, от диафрагмы зависит, каким будет фон на снимке - размытым или резким. Например, маленькая диафрагма используется для того, чтобы размыть фон и перспективу. Глубина резкости распространяется от центра к краю изображения, соответственно, чем ближе к краю снимка, тем более размытым будет объект. Наоборот, большая диафрагма применяется в тех случаях, когда на фотографии все должно выглядеть резко. В целом, управление диафрагмой предоставляет фотографу полную свободу действий и широкое поле для творческих экспериментов.
Говоря о затворе и диафрагме цифрового фотоаппарата, нужно отметить, что в некоторых современных камерах диафрагма может быть объединена с центральным лепестковым затвором. В этом случае механизм диафрагмы срабатывает точно в момент срабатывания затвора, а лепестки затвора в это же самое время расходятся на расстояние, которое соответствует установленному значению диафрагмы. Но такие комбинированные затворы-диафрагмы с регулированием величины и длительности открытия светового отверстия устанавливаются, главным образом, в камеры начального уровня. Хотя они и обеспечивают большую компактность фототехники.
Проблема в том, что в силу своей конструкции объединенный механизм затвор-диафрагма способен отработать только экспозиционные пары вроде длительная выдержка - минимальное относительное отверстие или короткая выдержка - максимальное относительное отверстие. Такая линейность экспопараметров оборачивается тем, что, например, в условиях недостаточной освещенности камера будет использовать длительные выдержки с открытой диафрагмой, что, естественно, негативно скажется на качестве фотоизображения. К тому же, затворы-диафрагмы не способны предоставить широкий диапазон выдержек и значений диафрагмы.
Затвор и диафрагма остаются основными механизмами фотографического аппарата и в эпоху цифровых технологий. Наряду с характеристиками объектива, затвор и диафрагма во многом предопределяют качество фотоизображения. Возможность ручной настройки диафрагмы и выдержки обеспечивает фотографу пространство для творческих экспериментов и тонкой подстройки своей цифровой камеры под конкретные условия съемки.
Ни на что не похожий, и при этом столь знакомый современному человеку – звук срабатывания затвора ( Shutter ) камеры. Этот звук стал настолько узнаваемым, что стал синонимом фотографии, его стали имитировать на цифровых аналогах и мобильных телефонах электронным образом. А задумывались ли вы о том загадочном процессе, который стоит за этим звуком?
Работа затвора в зеркальной фотокамере
Существуют три основных составляющих затвора в фотокамере: зеркало, нижняя шторка и верхняя шторка. Когда вы смотрите через видоискатель, так называемых зеркальных камер, вы по сути, видите изображение непосредственно с объектива проходящее через группу зеркал. При нажатии на спуск затвора, зеркало приподнимается на короткое время для того, чтобы свет попал на матрицу/плёнку. Именно поэтому в видоискателе пропадает картинка, - в этот момент он становится тёмным.
После того, как зеркало поднимется вверх небольшая шторка начинает движение сверху вниз, обнажая матрицу/плёнку, находящуюся за ней. После этого, еще одна шторка выпадает вниз, закрывая матрицу/плёнку целиком. В зависимости от установленной выдержки этот процесс может меняться во времени. Иной раз он может быть очень быстрым.
Итак - вторая шторка закрывает матрицу, зеркало падает вниз, возвращаясь на прежнее место, шторки занимают исходное положение. Всё это действие, от момента поднятия зеркала до его возвращения, и есть цикл срабатывания затвора.
Работа затвора без зеркальной фотокамеры
В отличии от зеркальных фотоаппаратов, в без зеркальных - отсутствует система зеркал, или пента призма. Собственно, поэтому такой тип фотокамер и называют без зеркальными. Матрица в таких аппаратах все время подвергается воздействию света, проходящего через объектив. По этой причине в без зеркальных фотокамерах используется либо ЖК экран, либо электронный видоискатель.
Как только пользователь нажимает кнопку спуска затвора, нижняя шторка поднимается вверх чтобы закрыть матрицу. Затем, эта же шторка начинает опускаться, и в этот момент происходит экспонирование. Далее опускается вторая шторка и закрывает матрицу. После того, как вторая шторка закроет матрицу, экспонирование завершается, а шторки возвращаются в исходное положение.
Нужен ли механический затвор?
До эпохи цифровых матриц, очень важно было оснастить камеру затвором. Связанно это было с тем, что пленку невозможно просто включить, а затем выключить. Фотопленка и кинопленка весьма чувствительны к свету и любое, даже короткое световое воздействие на неё чревато последствиями. Конечно, в настоящее время технологии позволяют вовсе обходиться без механического затвора в камерах определенной категории.
Классическим примером подобных, без затворных аппаратов, являются фотокамеры пользовательского класса - карманные аппараты и мобильные телефоны. Камеры такого рода обычно более шумные, чем их классические аналоги. Связанно это с тем, что в таких камерах постоянно подается питание на матрицу. Также надо учитывать, что чем выше значение ISO , тем более шумным будет изображение, причем относится это к любым типам фотоаппаратов.
Скорее всего в ближайшем будущем, технологии позволят получать профессионального качества изображение, используя камеры без затворов, однако на данный момент, они еще далеки от профессионального качества.
Механизм работы затвора при съемке видео
Механизм работы затвора для видео съемки, сильно отличается от принципов работы затвора при фотографии. Связанно это с тем, что обычная фотокамера, способна активировать механизм затвора, приблизительно шесть раз в секунду. Механизм срабатывания просто слишком медленный для видео, в котором обычно записывается 25 или 30 кадров в секунду. Поэтому, шторки и механизмы зеркал, все время находятся в открытом состоянии. Затвор же реализован, на основе регулировки времени считывания информации с матрицы. Это и есть электронный затвор. Выдержка же, определяется временем, между сбрасыванием матрицы и моментом считывания с неё информации. Соответственно, матрица обнуляется после каждого кадра.
Что такое Global Shutter?
Возможно название намекает на то что это один из типов затвора, но на самом деле взаимодействие Global Shutter и матрицы очень важный момент. Когда речь заходит о матрице видеокамеры, существует два основных типа матриц, о которых необходимо знать – CMOS и CCD.
Другой тип матрицы - CCD - ПЗС (прибор с зарядовой связью), записывает кадр целиком. Это и есть, так называемый Global Shutter . Принцип работы Global Shutter схож с работой плёночного фотоаппарата - кадр записывается целиком, тем самым исключается деформация изображения. Таким образом Global Shutter выдает более реалистичное и качественное изображение.
Что такое Обтюратор?
Обтюратор (фр. obturateur, от лат. obturo — закрываю) — механическое устройство, для периодического перекрывания светового потока. Этот тип затвора используется в кинокамерах. Как известно, пленочная кинокамера записывает 24 отдельных кадра в секунду, это значит, что 24 раза в секунду пленка подвергается воздействию света. В результате мы получаем иллюзию движения. При съемке видео, затворы, описанные выше в этой статье, невозможно использовать, так как они слишком сложны, для реализации 24 раза в секунду. По этой причине и был разработан обтюратор.
Затвор этот, очень похож на вентилятор. Распложён он внутри корпуса камеры и вращаясь закрывает, либо открывает световой поток к плёнке или матрице. Процесс состоит из трех этапов: пока диск перекрывает свет, пленка устанавливается на позицию, далее диск открывается - происходит экспонирование, на заключительном этапе диск закрывает кадр. Этот процесс повторяется 24 раза за секунду.
В современных камерах реализована возможность, точно подобрать значение скорости затвора. Но в случае с классическими пленочными камерами, вам придется рассчитывать выдержку самостоятельно. Существует понятие угла выдержки (смотри рисунок), соответственно, оператор вычисляет скорость затвора учитывая два параметра, угол затвора и частоту кадров.
Для примера, если вы работаете с пленкой, и запись ведется на скорости 24 кадра в секунду, а значение угла затвора равно 180°, то скорость затвора будет 1/48, или два раза 24. Следующая картинка поможет понять вам этот процесс.
Нередко производители кинокамер высокого класса указывают скорость затвора в углах, к тому же, существует большое количество интернет ресурсов, которые более детально и точно описывают механизм работы и вычисления скорости затвора, для плёночных камер.
Затвор-диафрагма
Затвор-диафрагма, или диафрагменный затвор — центральный затвор, максимальная степень раскрытия лепестков которого регулируется, за счёт этого затвор одновременно выполняет и роль диафрагмы. Располагается такого рода затвор в группе линз, в объективе.
Подобного рода затвор редкость в повседневной жизни, так как объективы с диафрагменным затвором чаще всего используются в профессиональных фотокамерах среднего формата. Связанно это с тем, что диафрагменный затвор позволяет работать на более высоких скоростях синхронизации вспышки (до 1/16000). Такого рода объективы не производятся автоматизировано, они собираются вручную, поэтому и цена на них довольно высока.
Затвор фотокамеры в действии
Следующая видео подборка иллюстрирует в замедленном действии, работу затвора в различных фотокамерах. Обратите внимание как сказывается это действие на камере, странно что шторки не ломаются чаще.
В предыдущей статье в разделе технических основ фотодела мы рассматривали виды фотоаппаратов. Если кто не читал статью, настоятельно рекомендую ознакомиться, потому что тема сегодняшней статьи будет перекликаться с предыдущей. Для всех остальных еще раз повторю резюме. Существует три типа фотоаппаратов: компактные, беззеркальные и зеркальные. Компактные – самые простые, а зеркальные – самые продвинутые. Практический вывод статьи заключался в том, что для более-менее серьезного занятия фотографией следует остановить свой выбор на беззеркалках и зеркалках.
Сегодня мы поговорим об устройстве фотоаппарата. Как и в любом деле, нужно понимать принцип работы своего инструмента для уверенного управления. Не обязательно досконально знать устройство, но основные узлы и принцип действия понимать надо. Это позволит взглянуть на фотоаппарат с другой стороны – не как на черный ящик со входным сигналом в виде света и выходом в виде готового изображения, а как на устройство, в котором вы разбираетесь и понимаете, куда дальше проходит свет и как получается итоговый результат. Компактные камеры затрагивать не будем, а поговорим о зеркальных и беззеркальных аппаратах.
Устройство зеркального фотоаппарата
Глобально фотоаппарат состоит из двух частей: фотоаппарата (его еще называют body — тушка) и объектива. Тушка выглядит следующим образом:
Тушка — вид спереди Тушка – вид сверху
А вот так выглядит фотоаппарат в комплекте с объективом:
Теперь посмотрим на схематическое изображение фотоаппарата. Схема будет отображать структуру фотоаппарата “в разрезе” с такого же ракурса, как на последнем изображении. На схеме цифрами обозначены основные узлы, которые мы и будем рассматривать.
Объектив представляет собой набор линз, которые пропускают свет и формируют изображение. Конструкция объективов, их типы и особенности не входят в данную статью. Поэтому рассмотрим их позже, а сейчас двигаемся дальше.
Внутри объектива находится диафрагма. Она представляет собой набор лепестков, которые накладываются друг на друга и образуют отверстие круглой формы. В зависимости от того, на какое расстояние будет сдвинут лепесток от начального положения, будет зависеть площадь кружка. Итак, мы пришли к тому, что диафрагма служит для регулирования количества пропускаемого света. Она имеет свойство открываться и закрываться. При полностью закрытой диафрагме площадь отверстия минимальна и света проходит также минимум, при полностью открытой – наоборот.
Часть света, которая прошла через диафрагму, через дальнейший набор линз попадает на полупрозрачное зеркало 3. Если снять объектив, то первое, что вы увидите внутри, будет зеркало. Вернитесь в начало статьи, посмотрите на первое изображение и вы увидите не что иное, как зеркало. На нем световой поток разделяется на две части.
Первая часть потока поступает на систему фокусировки 4. Система фокусировки представляет собой несколько фазовых датчиков, которые определяют, находится ли изображение в фокусе или нет и выдают задание на перемещение линз так, чтобы нужный объект попал в фокус.
Вторая часть светового потока поступает на фокусировочный экран 5, который позволяет фотографу оценить точность фокусировки и увидеть, какой будет ГРИП (глубина резко изображаемого пространства) в итоговом снимке. Над фокусировочным экраном, который представляет собой матовое стекло, расположена выпуклая линза, увеличивающая картинку.
После фокусировочного экрана свет поступает в пентапризму. Изображение, поступающее с объектива 1 на зеркало 3, является перевернутым. Пентапризма состоит из двух зеркал, которые переворачивают изображение, чтобы в итоге в видоискателе оно отображалось нормальным. Выступ сверху характерен для зеркалок и представляет собой не что иное, как пентапризму.
С пентапризмы свет поступает в видоискатель, в котором мы и видим итоговое нормальное (не перевернутое) изображение. Основными характеристиками видоискателя являются его покрытие, размер и светлость. В современных зеркалках покрытие видоискателя составляет 96-100%. Если оно меньше 100%, то получаемая фотография будет немного больше, чем видит фотограф. Но, во-первых, это незначительно, а, во-вторых, больше — не меньше. При высоком разрешении матриц в современных камерах лишнее можно “отрезать”. Размер видоискателя определяется его площадью, а светлость – качеством и светопропускаемостью стекол, из которых он изготовлен. Чем видоискатель больше и стекла светлее, тем легче фотографу будет фокусироваться и определять, попал ли нужный объект в фокус. В целом работать со светлыми и большими видоискателями одно удовольствие, но устанавливаются они только в топовые камеры и фотоаппараты уровня выше среднего.
После настройки всех параметров, кадрирования и фокусировки фотограф нажимает кнопку спуска. При этом зеркало поднимается и поток света попадает на главный элемент фотоаппарата – матрицу.
Как видите, поднимается зеркало и открывается затвор 1. Затвор в зеркалках механический и определяет время, в течении которого свет будет поступать на матрицу 2. Это время называется выдержкой. Также его называют временем экспонирования матрицы. Основные характеристики затвора: лаг затвора и его скорость. Лаг затвора определяет, как быстро откроются шторки затвора после нажатия кнопки спуска – чем меньше лаг, тем больше вероятность, что вон та проносящаяся мимо вас машина, которую вы пытаетесь снять, получится в фокусе, не смазана и скадрирована так, как вы это сделали при помощи видоискателя. У зеркалок и беззеркалок лаг затвора небольшой и измеряется в мс (миллисекундах). Скорость затвора определяет минимальное время, в течении которого будет открыт затвор – т.е. минимальную выдержку. На бюджетных камерах и камерах среднего уровня минимальная выдержка – 1/4000 с, на дорогих (в основном полнокадровых) – 1/8000 с. Когда зеркало поднято, свет не поступает ни на систему фокусировки, ни на пентапризму через фокусировочный экран, а попадает прямо на матрицу через открытый затвор. Когда вы делаете кадр зеркальным фотоаппаратом и при этом все время смотрите в видоискатель, то после нажатия на спуск вы на время увидите черное пятно, а не изображение. Это время определяется выдержкой. Если установить выдержку 5 с, к примеру, то после нажатия на кнопку спуска вы будете наблюдать черное пятно в течении 5 секунд. После окончания экспонирования матрицы зеркало возвращается в исходное положение и свет опять поступает в видоискатель. ЭТО ВАЖНО! Как видите, существуют два основных элемента, регулирующих поток света, попадающий на сенсор. Это диафрагма 2 (см. предыдущую схему), которая определяет количество пропускаемого света и затвор, который регулирует выдержку – время, за которое свет попадает на матрицу. Эти понятия лежат в основе фотографии. Их вариациями достигаются различные эффекты и важно понять их физический смысл.
Матрица фотоаппарата 2 представляет собой микросхему со светочувствительными элементами (фотодиодами), которые реагируют на свет. Перед матрицей стоит светофильтр, который отвечает за получение цветной картинки. Двумя важными характеристиками матрицы можно считать ее размер и соотношение сигнал/шум. Чем выше и то, и другое, тем лучше. Подробнее о фотоматрицах мы поговорим в отдельной статье, т.к. это очень обширная тема.
С матрицы изображение поступает на АЦП (аналого-цифровой преобразователь), оттуда в процессор, обрабатывается (или не обрабатывается, если ведется съемка в RAW) и сохраняется на карту памяти.
Еще к важным деталям зеркалок можно отнести репетир диафрагмы. Дело в том, что фокусировка производится при полностью открытой диафрагме (насколько это возможно, определяется конструкцией объектива). Выставляя в настройках закрытую диафрагму, фотограф не видит изменений в видоискателе. В частности, ГРИП остается постоянной. Чтобы увидеть, каким будет выходной кадр, можно нажать на кнопку, диафрагма прикроется до установленного значения и вы увидите изменения до нажатия на кнопку спуска. Репетир диафрагмы устанавливается на большинстве зеркалок, но мало кто им пользуется: новички часто о нем не знают или не понимают назначения, а опытные фотографы примерно знают, какой будет ГРИП в тех или иных условиях и им легче сделать пробный кадр и в случае необходимости поменять настройки.
Устройство беззеркального фотоаппарата
Давайте сразу посмотрим на схему и будем обсуждать предметно.
Беззеркалки не в пример проще зеркалок и по сути являются их упрощенным вариантом. В них нет зеркала и сложной системы фазовой фокусировки, а также установлен видоискатель другого типа.
Световой поток попадает через объектив на матрицу 1. Естественно, свет проходит через диафрагму в объективе. Она не обозначена на схеме, но, думаю, по аналогии с зеркалками вы догадались, где она расположена, ведь объективы зеркалок и беззеркалок по конструкции практически не отличаются (разве что размерами, байонетом и количеством линз). Более того, большинство объективов от зеркалок через переходники можно установить на беззеркалки. В беззеркалках нет затвора (точнее, он электронный), поэтому выдержка регулируется временем, в течении которого матрица включена (принимает фотоны). Что касается размера матрицы, то он соответствует формату Micro 4/3 или APS-C. Второй используется чаще и полностью соответствует матрицам, встраиваемым в зеркалки от бюджетного до продвинутого любительского сегмента. Сейчас стали появляться полнокадровые беззеркалки. Думаю, в будущем количество FF (Full Frame — полнокадровых) беззеркалок будет увеличиваться.
Под цифрой 3 изображен экран, на который выводится изображение в режиме реального времени (режим Live View). В отличии от зеркалок в беззеркалках это не сложно сделать, потому что световой поток не преграждается зеркалом, а беспрепятственно поступает на матрицу.
В общем все выглядит просто замечательно – убраны сложные конструктивные механические элементы (зеркало, датчики фокусировки, фокусировочный экран, пентапризма, затвор). Это значительно облегчило и удешевило производство, уменьшило в размере и весе аппараты, но также создало массу других проблем. Надеюсь, вы помните их из раздела о беззеркалках в статье о типах фотоаппаратов. Если нет, то сейчас мы их обсудим, попутно разбирая, какими техническими особенностями обусловлены эти недостатки.
Первая главная проблема – видоискатель. Так как свет попадает прямо на матрицу и никуда не отражается, то мы не можем видеть изображение напрямую. Мы видим лишь то, что попадает на матрицу, потом непонятным образом преобразуется в процессоре и выводится на непонятно какой экран. Т.е. в системе существует множество погрешностей. Мало того, у каждого элемента имеются свои задержки и изображение мы видим не сразу, что неприятно при съемке динамических сцен (из-за постоянно улучшающихся характеристик процессоров, экранов видоискателей и матриц это не так критично, но все равно имеет место быть). Изображение выводится на электронный видоискатель, у которого высокое разрешение, но которое все равно не сравнится с разрешением глаза. Электронные видоискатели имеют свойство слепнуть при ярком свете из-за ограниченной яркости и контрастности. Но более чем вероятно, что в будущем эту проблему преодолеют и чистое изображение, пропущенное через ряд зеркал канет лету также, как и “правильная пленочная фотография”.
Вторая проблема возникла из-за отсутствия фазовых датчиков автофокуса. Вместо них используется контрастный метод, который по контуру определяет, что должно быть в фокусе, а что – нет. При этом линзы объектива перемещаются на определенное расстояние, определяется контрастность сцены, линзы перемещаются опять и снова определяется контрастность. И так до тех пор, пока не будет достигнута максимальная контрастность и камера не сфокусируется. Это занимает слишком много времени и такая система менее точна, чем фазовая. Но в то же время контрастный автофокус представляет собой программную функцию и не занимает дополнительного места. Сейчас в матрицы беззеркалок уже научились встраивать фазовые датчики, получив гибридный автофокус. По скорости он сопоставим с системой автофокусировки у зеркалок, но пока что устанавливается только в избранных дорогих моделях. Думаю, в будущем эта проблема также будет решена.
Третья проблема представляет собой низкую автономность из-за напичканности электроникой, которая постоянно работает. Если фотограф работает с камерой, то все это время свет поступает на матрицу, постоянно обрабатывается процессором и выводится на экран или электронный видоискатель с высокой скоростью обновления – фотограф ведь должен видеть происходящее в реальном времени, а не в записи. Кстати, последний (я про видоискатель) тоже потребляет энергию, и не мало, т.к. его разрешение высоко и яркость с контрастностью должны быть на уровне. Отмечу, что при увеличении плотности пикселей, т.е. при уменьшении их размера при одном и том же энергопотреблении неизбежно снижается яркость и контрастность. Поэтому на питание качественных экранов с высоким разрешением расходуется много энергии. В сравнении с зеркалками количество кадров, которое можно сделать от одного заряда батареи, в несколько раз меньше. Пока что эта проблема критична, потому что значительно уменьшить энергопотребление не получится, а рассчитывать на прорыв в элементах питания не приходится. По крайней мере такая проблема долгое время существует на рынке ноутбуков, планшетов и смартфонов и ее решение успехом не увенчалось.
Четвертая проблема представляет собой как преимущество, так и недостаток. Речь идет об эргономике камеры. Вследствие избавления от “ненужных элементов” зеркалочного происхождения уменьшились размеры. Но беззеркалки пытаются позиционировать как замену зеркалкам и размеры матриц это подтверждают. Соответственно, используются объективы не самого маленького размера. Небольшая беззеркалка, похожая на цифрокомпакт, просто исчезает из поля зрения при использовании телевика (объектива с большим фокусным расстоянием, сильно приближающим объекты). Также многие элементы управления спрятаны в меню. В зеркалках они вынесены на корпус в виде кнопок. Да и просто приятнее работать с аппаратом, который нормально ложится в руку, не норовит выскользнуть и в котором можно наощупь, не задумываясь оперативно менять настройки. Но размер камеры – это палка о двух концах. С одной стороны большой размер обладает выше описанными преимуществами, а с другой — малая камера помещается в любой карман, ее можно чаще брать с собой и люди обращают на нее меньше внимания.
Что касается пятой проблемы, то она связана с оптикой. Пока что существует множество байонетов (типов креплений объективов к камерам). Под них сделано на порядок меньше объективов, чем под байонеты основных систем зеркалок. Проблема решается установкой переходников, с помощью которых на беззеркалках можно использовать абсолютное большинство зеркалочных объективов. Простите за каламбур)
Устройство компактного фотоаппарата
Что касается компактов, то у них масса ограничений, основным из которых является малый размер матрицы. Это не позволяет получить картинку с низким шумом, высоким динамическим диапазоном, качественно размыть фон и накладывает еще массу ограничений. Далее идет система автофокусировки. Если в зеркалках и беззеркалках используется фазовый и контрастный виды автофокуса, которые относятся к пассивному типу фокусировки, так как ничего не излучают, то в компактах используется активный автофокус. Камерой излучается импульс инфракрасного света, который отражается от объекта и попадает обратно в камеру. По времени прохождения этого импульса определяется расстояние до объекта. Такая система работает очень медленно и не работает на значительных расстояниях.
В компактах используется несменная низкокачественная оптика. Для них недоступен широкий набор аксессуаров, как для старших собратьев. Визирование происходит в режиме Live View по дисплею или через видоискатель. Последний представляет собой обычное стекло не очень хорошего качества, не связан с оптической системой фотоаппарата, из-за чего возникает неправильное кадрирование. Особенно сильно это проявляется при съемке близлежащих объектов. Продолжительность работы компактов от одного заряда невелика, корпус маленький и его эргономичность еще намного хуже, чем у беззеркалок. Количество доступных настроек ограничено и они спрятаны в глубине меню.
Если говорить об устройстве компактов, то оно простое и представляет собой упрощенную беззеркалку. Здесь меньше и хуже матрица, другой тип автофокуса, нет нормального видоискателя, отсутствует возможность замены объективов, невысокая продолжительность работы от аккумулятора и непродуманная эргономика.
Вывод
Вкратце мы рассмотрели устройство фотоаппаратов различных типов. Думаю, теперь вы имеете общее представление о внутреннем строении камер. Эта тема очень обширна, но для понимания и управления процессами, происходящими при съемке теми или иными фотоаппаратами при различных настройках и с разной оптикой вышеизложенной информации, думаю, будет достаточно. В дальнейшем мы все-таки поговорим об отдельных важнейших элементах: матрице, системах автофокусировки и объективах. А пока давайте на этом остановимся.
Читайте также: