Как устроен и как работает зеркальный фотоаппарат

Люди, желающие приобрести фотокамеру, часто интересуются, как же устроен и работает зеркальный фотоаппарат. Данное устройство сильно отличается от цифровых камер и “мыльниц”.

Знания об устройстве фотокамеры помогут создавать качественные снимки. Давайте разберем, из чего состоит зеркальный фотоаппарат, как работает и как правильно его настроить.

Название аппарата связано с зеркалом. Оно располагается под углом в 45 градусов. Это является главным отличием данного типа фотокамер от других.

Зеркальные фотоаппараты имеют целый ряд преимуществ, по сравнению с цифровыми устройствами и камерами-мыльницами:

• Наличие зеркального видоискателя, обеспечивающего лучшую фокусировку при съемке;
• Размер матрицы устройств гораздо больше, чем у цифровых, ввиду чего цвета на фото получаются более насыщенными и яркими, а дефектов и “шумов” гораздо меньше;
• Зеркальные камеры имеют фазовые датчики фокусировки, а не контрастные (как у “мыльниц”), что увеличивает скорость получения снимков.

Все указанные преимущества зеркальной камеры свидетельствуют о том, что она в несколько раз превосходит другие фотоаппараты по своим характеристикам и процессу съемки.

Принцип работы фотоаппаратов

Работа камер такого типа имеет несколько дополнительных процессов, происходящих во время съемки, по сравнению с цифровыми устройствами. Полученное через объективы изображение проходит несколько ступеней обработки перед тем, как снимок отображается на матрице устройства.

Принцип работы зеркального фотоаппарата:

• Изначально стекло закрывает собой матрицу, находясь в стандартном положении.
• После, лучи попадают на матовое стекло, проходя к оптической системе (пентапризме). Здесь изображение переворачивается на 90 градусов, чтобы отобразиться на матрице под правильным углом.
• После того, как пользователь нажимает на кнопку, делающую снимок, зеркало переходит во второе положение. В это время отодвигается затвор, а изображение проецируется на матрицу камеры.
• Последним этапом, который проходит снимок, является считывание информации и её отображение на экране фотокамеры.

Таким образом, пройдя все указанные этапы обработки и преобразования, изображение сохраняется в памяти устройства. Если правильно пользоваться зеркальной фотокамерой, знать, как работает фотоаппарат, снимки будут получаться четкими и качественными.

Основные элементы цифрового фотоаппарата

Важно знать, из чего состоит фотоаппарат и как он работает, чтобы делать качественные снимки и уметь правильно настраивать его.

Устройство цифрового фотоаппарата состоит из нескольких частей, во многом похоже на устройство пленочной камеры:

• Корпус
• Объектив
• Диафрагма
• Затвор
• Кнопка спуска
• Видоискатель
• Устройство фокусировки
• Фотоэкспонометр
• Встроенная вспышка
• Детали питания фотоаппарата
• Матрица
• Дисплей
• Элементы управления
• Стабилизатор изображения
• Карта памяти
• Блок цифровой обработки и хранения изображения

Большинство деталей в устройстве разберем в данной статье.

Объектив фотокамеры

Зеркальный фотоаппарат глобально состоит из двух частей: устройство фотоаппарата и объектива. Разберем устройство объектива.

Объектив – это глаз фотоаппарата, набор линз, пропускающих свет и формирующих картинку. Внутри него расположена диафрагма (несколько «лепестков», последовательно накладывающихся друг на друга). Благодаря этому образуется отверстие круглой формы.

Виды объективов

Существует несколько видов объективов, каждый из которых хорош для разных целей:

• Китовый объектив. По-другому его называют штатным, комплектным, обычным. Это универсальный объектив, часто именно такой идет в комплекте при покупке фотоаппарата. Он настроен под углом обзора человеческого глаза.Китовый объектив применяется при съемке портретов, пейзажей и при бытовой съемке.Он имеет свои особенности: универсальность (приспособлен для съемки в любых жанрах), недостаток освещения губительно сказывается на качестве снимков, имеет небольшую цену. Благодаря стандартному объективу пользователь может определить, в каком жанре хотел бы снимать и при покупке следующей оптики сделать правильный выбор.

• Широкоугольный объектив. Также его называют короткофокусным или ласково «шириком». Особенностью такого объектива является большая видимость (начиная от 60 градусов). Он подойдет для съемки пейзажей, интерьеров и массовых мероприятий (свадеб, к примеру).Широкоугольный объектив дает много возможностей: фотографирование в неформальных условиях, качественная съемка группы людей. Такой объектив придает размытость фону. Для съемки на данный объектив не требуется много дополнительных знаний, однако широкоугольный объектив имеет высокую цену.

• Рыбий глаз. Его называют fishye или «фишай». Особенностью данного объектива является угол обзора в 180 градусов и неисправимая дисторсия (искажение ровной линии в дугу). Рыбий глаз применяется при съемке уличных спортсменов (скейтбордисты), при творческой архитектурной съемке. Существуют два подвида рыбьего глаза: круговой (фото в форме круга) и диагональный (сверхширокоугольное фото).Такой объектив дает возможность для создания интересных фотографий.

• Макрообъектив. По-другому – «макрушник». Он предназначен для фотографирования маленьких объектов большим планом с незначительного расстояния.Его особенностью является фокус – его можно взять даже с дистанции в пару сантиметров. Сами снимки выходят яркими и четкими. Конечно, применяется для съемки самых мелких частей живой и неживой природы.

• Длиннофокусный объектив. Его называют телеобъективом или «телевиком». Угол обзора начинается от 40 градусов. Применяется для съемки мероприятий по спорту или зверей в неограниченной человеком природе.Имеет большие размеры и вес, позволяет снимать объекты на огромном расстоянии.

• Портретный объектив. Также его называют «портретником», «фиксом» или «полтинником». Благодаря мягкому фокусу на фото незаметны некоторые дефекты кожи.Существуют подвиды портретных объективов. Они рассчитаны на разное расстояние съемки. 50 mm – полный рост или по колено; 85 mm – по пояс или по грудь; 135 mm – крупный план.

Рынок предоставляет множество оптик для разных целей. Нужно быть внимательным при выборе подходящего устройства объектива для себя.

Крепление оптики

В устройстве цифровых фотоаппаратов часто сменный объектив. Если Ваша камера такая – обратите внимание на крепление оптики к устройству фотоаппарата. Это может иметь большое значение, особенно если планируется использование массивных объективов.

Есть два основных крепления:

1.  Резьбовое крепление При таком соединении и фотоаппарат, и объектив имеют резьбу. Они скрепляются обычным прокручиванием, а открепляются с помощью обратного раскручивания.

Данное крепление было популярно с появления плёночных камер. В современных устройствах такой вид соединения почти не используется.

Резьбовое крепление имеет ряд своих недостатков:

• Для установки объектива требуется время. Иногда его получается закрутить не с первого раза, в некоторых фотоаппаратах приходится делать несколько оборотов.
• Если не полностью закручивать объектив, со временем он может самооткручиваться, что приводит к потере резкости изображения.
• Из-за постоянного трения возможно появление мелких металлических частиц, которые могут попасть в матрицу. В таком случае её, конечно, придётся чистить.

Есть важный плюс резьбового соединения – оно более дешевое в изготовлении.

2.  Байонетное крепление. При таком соединении нужно вставить оптику и прокрутить по часовой стрелке до щелчка. Чтобы открепить, нужно нажать на специальную кнопку около объектива и прокрутить в обратную сторону.

Такое крепление позволяет быстро сменять объективы, надежно их соединять с камерой. Помимо этого, открылась возможность использовать электронную оптику, где соединяются много контактов.

У данного соединения практически нет минусов, однако появилась новая проблема. Большинство производителей выпускают объективы именно под устройство своих фотоаппаратов. Такой маркетинговый ход понятен, но ограничивает выбор оптики. Конечно, в таком случае лучше покупать объектив своего производителя. Есть производители, выпускающие объективы, совместимые с подобными фотоаппаратами, однако их качество заметно хуже.

Диафрагма и ее функции

Диафрагма – особая деталь в устройстве объектива в виде кольца из лепестков, которые регулируют пропуск света на матрицу. Чем меньше значение, тем шире диафрагма, также наоборот.

Диафрагма влияет на экспозицию. Чем больше открыта диафрагма, тем светлее будет полученное фото. Работа фотоаппарата со светом одинаково важна при съемке различных сюжетов. Также благодаря ей можно добиться таких эффектов, как размытие заднего фона, при этом отверстие должно быть максимально открытым.

Диафрагма влияет на глубину резкости. Настраивая диафрагму, можно корректировать резкость изображений, а соответственно – в какой-то степени и качество снимка. Чем уже кольцо диафрагмы, тем больше резкость. При широкой диафрагме предмет окажется в фокусе, а задний фон будет размыт.

Важно уметь настраивать диафрагму для съемки различных объектов – так Вы получите лучший результат.

f/4 – портретная съемка; f/5.6 – полный рост; f/8 – людей; f/16 и f/22 – пейзажная съемка. Это приблизительные размеры диафрагмы, которые, конечно, лучше корректировать для себя, искать свой вид.

С каким бы устройством фотоаппарата Вы ни работали, нужно уметь настраивать внутренние параметры и подбирать свет.

Работа зеркал

Благодаря работе зеркал происходит первичная обработка потока света и его вывод на экран. Разберем, чем отличается устройство зеркального типа фотоаппарата от беззеркальных устройств.

Световой поток проходит через линзы, попадает на зеркало, которое в исходящем положении заслоняет матрицу и затвор. Потом свет проходит через матовое стекло, попадает в пентапризму. Там картинка поворачивается на 90 градусов. Это происходит для того, чтобы в итоге не получить перевернутого изображения.После нажатия кнопки спуска зеркало и затвор поднимаются, а свет попадает на матрицу. На последнем этапе информация считывается, проходит обработку и выводится на экран.

Функции и разновидности затворов

Важным невидимым механизмом любого аппарата, в том числе устройства зеркального фотоаппарата, является затвор. Его главная функция – пропуск лучей света к матрице, регулирование продолжительности светового потока. Свет пропускается за заданный промежуток времени. Его называют выдержкой (время, за которое открывается затвор).

Помимо этого, затвор защищает матрицу от засветки.

В устройстве цифрового фотоаппарата устанавливается затвор, который открывается и закрывается с очень большой скоростью. Функция регулировки выдержки особенно важна профессионалам. Чем больше выдержка – тем больше света попадает на матрицу.

Существуют различные виды затворов. Как правило, они отличаются по своей конструкции и принципу закрытия. Есть три вида затворов:

Электронный затвор. Процессор включает и выключает сенсор для приема потока света. При таком виде затвора свет на матрицу попадает постоянно, благодаря чему изображение матрицы транслируется на дисплей цифрового фотоаппарата. Электронный затвор в устройстве фотоаппарата позволяет фотографу использовать очень маленькую выдержку (до 1/8000с). Конечно, больше возможностей делают работу с фотоаппаратом лишь интереснее.

У электронного затвора есть свои преимущества: он не издает звуков. К недостаткам можно отнести низкое качество получаемого изображения. Это происходит из-за того, что чтение матрицы происходит последовательно. Для сохранения снимка и избегания эффектов вроде ореола и блюминга устанавливается и механический затвор тоже. Чаще всего это делают в профессиональных фотоаппаратах, где важны даже такие мелочи при настройке.

Механический затвор. Его роль в защите матрицы от маленьких пылинок и грязи. Помимо этого, он дозирует лучи света для матрицы. Однако у таких затворов определенный срок службы.

В современных фотоаппаратах затвор защищает матрицу от попадания пылинок и грязи. Такие мелочи могут навсегда вывести матрицу из строя. Не нужно забывать, что матрица – одна из самых дорогостоящих деталей фотографического аппарата.

Механические затворы бывают двух видов:

• Шторный затвор. Характеризуется большей скоростью и лучшей выдержкой. Строение: он состоит из двух шторок, в щель между ними попадает свет. При снимке первая шторка открывает кадр, вторая – закрывает. Такой вид затвора может искажать снимок, но сохраняет короткую выдержку.
• Центральный затвор. Он состоит из лепестков. Благодаря тому, как они закрываются и открываются, свет распределяется равномерно. Такой затвор устанавливают в объектив между линзами.

Электронно-оптический затвор. Такой вид затвора применяется в устройствах зеркальных фотоаппаратов. Это жидкий кристалл, находящийся между пластинами. Через него проходит свет и направляется к оптическому преобразователю.

Затвор – важная деталь фотоаппарата, позволяющая, пропускать лучи света на матрицу, регулировать выдержку и, собственно, делать снимки.

Пентапризма и видоискатель

Пентаризма – пятиугольный механизм в устройстве фотоаппарата, который поворачивает изображение на 90 градусов, увеличивает путь лучей света благодаря дальнейшему прохождению через зеркала.

Уже на матовом стекле изображение прямое. В профессиональных устройствах пентапризма съемная. Иногда в неё встраивают различные индикаторы, открывающие больше возможностей.

Чаще всего она изготавливается из стекла. В более дешевых моделях – из пластика. Возможна альтернатива, при которой изображение поворачивают зеркало и несколько линз.

Это используется при совсем небольшой матрице.

Видоискатель – часть фотоаппарата, позволяющая видеть, какое изображение получится.

Он не влияет на качество, бывает трёх видов:

• Зеркальный (система зеркал);
• Электронный (жидкокристаллический экран);
• Оптический (набор линз).

Самая сложная и дорогая конструкция в зеркальном видоискателе, однако при хороших линзах стоимость полностью оправдывает себя.

В одном устройстве может быть установлен как один видоискатель, так и их комбинация.

Матрица зеркальной цифровой фотокамеры

Одной из важных деталей, обеспечивающих работу зеркального фотоаппарата, является матрица. Матрица – это часть фотоаппарата, благодаря которой световой поток превращается в биты, дальше из них формируется само изображение.

Матрица состоит из мельчайших фотодиодов. Один диод – один пиксель будущей фотографии.

Матрица является неким аналогом плёнки, она так же формирует изображение. Конечно, иным и более качественным путем.

Нужно знать, что такое экспонирование матрицы, этот термин часто используют фотографы. Это процесс выявления снимка с момента, когда Вы нажали на кнопку до закрытия затвора. Часто слово матрица опускается – экспонирование.

Матрица имеет характеристики, которые определяют её возможности:

• Физический размер – одна из важнейших характеристик. Чем больше расстояние между пикселями и их количество, тем лучше качество получаемого изображения. Также от размера матрицы зависят следующие характеристики: шумы, динамика изображения, цвета снимка, размер фотоаппарата.
• Разрешение – название размеров матрицы. Может измеряться в дюймах, миллиметрах.
• Соотношение шум. Чем больше размер матрицы, тем лучше получается изображение, на нем будет меньше шумов. Как правило, они заметны при увеличении.
• Чувствительность ISO. Данный параметр регулирует яркость снимка. Насколько качественно повысится или понизится яркость также определяется матрицей.
• Динамический диапазон – наибольшая яркость фотографии. Она определяет качество самых тёмных и самых светлых участков.

ВАЖНО! Мегапискели полностью не определяют качество камеры, гораздо важнее, сколько света принимает один пиксель.

Матрицу следует выбирать по данным критериям. Матрица является залогом отличной картинки.

Системы стабилизации изображения

Камеры становятся все легче, а при съёмке с рук все чаще фото получаются худшего качества. Конечно, в некоторых ситуациях с такой проблемой неплохо справляется штатив, однако он не всегда удобен. Стабилизировать изображение также можно уменьшив выдержку и увеличив чувствительность, но в таком случае может появиться зернистость.

Существуют стабилизаторы, делающие работу за нас: это оптическая и цифровая системы.

Оптический стабилизатор проделывает работу с блоком линз. Они двигаются в зависимости от того, как перемещается камера. Такая система дороже, но её преимущество в том, что полученная картинка передается и на матрицу, и в видоискатель. Такая система возможна с перемещением матрицы (то есть двигается сама матрица), что позволяет использовать любые объективы. Оптическая система не влияет на качество фото даже при увеличении, однако потребляет больше энергии.

Цифровой стабилизатор – это установленные в процессор программы, определяющие, насколько миллиметров картинка сдвинута. При такой работе теряется часть изображения с краёв матрицы. Данный стабилизатор хуже справляется с увеличением, возможны помехи на изображении.

СОВЕТ: Если у Вас нет требований к размерам камеры, выбирайте оптический стабилизатор. Результат работы этих частей фотоаппарата играет важную роль в получаемом изображении.

Краткая характеристика остальных деталей фототехники

Мы разобрали, как устроен фотоаппарат и его основные детали.

Характеристика остальных деталей:

• Кнопка спуска. При неполном нажатии возможна фокусировка. Если нажать полностью, камера делает кадр.
• Встроенная вспышка. При плохой освещенности она включается автоматически. В некоторых режимах её нужно включать самостоятельно.
• Кнопка ISO. С её помощью регулируется чувствительность. В некоторых режимах это делается автоматически, но её можно регулировать вручную.
• Главный диск управления. С его помощью устанавливаются диафрагма и выдержка.

Заключение

Мы разобрали, как же устроен и работает зеркальный фотоаппарат, основные функции фотоаппарата, принцип работы и виды главных элементов. Чтобы научиться пользоваться зеркальным фотоаппаратом, придется уделить много времени Вашей аппаратуре, изучению её свойств. Нужно понимать, как происходит процесс появления изображения, настройка аппарата. В таком случае Вы всегда будете знать, что нужно нажать или с какой стороны подойти, чтобы сделать удачное фото.