Конструкция однообъективного зеркального фотоаппарата

Дальномерные фотоаппараты

Такое название эти ФА получили благодаря способу фокусировки – по дальномеру. К числу достоинств эти ФА относятся малые габариты и отсутствие вибраций при работе затвора, а к числу недостатков – наличие параллакса, сложность использования сменной оптики, увеличение погрешности фокусировки при использовании длиннофокусной и светосильной оптики. Дальномерные ФА оснащены видоискателем, совмещенным с дальномером, который механически связан с оправой объектива; шторно-щелевым затвором, позволяющим использовать короткие выдержки до 1/500….1/1000 с и короче, а также длинные до 15 с.

Панорамные фотоаппараты

1 — объектив; 2 — цилиндрическая камера; 3 — щель затвора; 4 — узкий раструб; 5 — вертикальная ось; 6 — пленка; 7 -подающая кассета; 8 — приемная кассета; 9 — шторка

Панорамные ФА предназначены для съемки объектов, расположенных по кругу горизонта. В особенности они хороши при фотографировании фасадов архитектурных сооружений, объектов, имеющих фронтальное расположение.

Отличительной особенностью панорамного ФА является расположение фоточувствительной пленки не в плоскости, а по дуге. Объектив ФА расположен в светонепро­ницаемой цилиндрической камере. Световой поток попадает в объектив через щель затвора и затем через узкий раструб на пленку. При нажатии на спусковую кнопку щель затвора от­крывается, объектив с постоянной скоростью поворачивается вокруг вертикальной оси на 120° и происходит экспонирование пленки. Таким образом, в каждый отдельный момент экспонируется только узкая полоса пленки, для каждой после­дующей съемки пленка протягивается из подающей кассеты в приемную. Выдержка в панорамных ФА может регулиро­ваться как скоростью поворота барабана с объективом, так и шириной щели.

Фотоаппараты системы APS

Первые образцы ФА системы APS (Advanced Photo System) появились на рынке в 1996 г. Создание системы APS осуществлялось в полном согласии ведущих оптических фирм CANON, NICON, MINOLTA и фирм, выпускающих пленку Fuji и Kodak. Совместные усилия, а не конкурентная борьба позволили создать новую, более качественную систему. Фо­тоаппараты системы APS отличаются от других моделей размером используемой фотопленки, форматом кадра и типом кассеты.

Пленка ФА системы APS представляет собой чрезвычай­но тонкую основу с обычной галоидосеребряной эмульсией. Для таких пленок разработан новый материал полиэтиленнафталат. Он позволяет делать пленки тоньше, чем используемые в настоящее время триацетатные. Эти пленки более прочные и лучше выравниваются. На пленке может; быть 15, 25, 40 кадров, ширина пленки 24 мм. Полный фор­мат кадра 16,7x30,2 мм.

Пленка имеет две магнитные дорожки. На одну из них во время съемки автоматически записываются все необходи­мые параметры, которые учитываются лабораторией при печати. Например, использование фотовспышки, искусствен­ный свет, используемые диафрагма и выдержка, расстояние до объекта и т. п.

Другая магнитная дорожка позволяет записывать на плен­ку дату, время, номер кадра и другую информацию о съемке.

Достоинства фотоаппаратов системы APS:

Выбор формата кадра. При съемке можно установить формат кадра, который вы хотели бы получить.

Надпись на отпечатке. На обратной стороне отпечатка могут быть нанесены дата и время съемки, а также одна из 100 внесенных в память системы надписей на 12 языках, на­пример: "С днем рождения".

Установка количества отпечатков. Во время съемки можно установить количество необходимых отпечатков.

Смена не до конца отснятых пленок. В любой момент можно вынуть пленку из фотоаппарата. При этом она сама смотается в кассету.

Улучшенное качество изображения. Во время съемки на магнитную дорожку на пленке заносится полная информация о данном кадре. При печати фотографий эти данные исполь­зуются печатной машиной.

Фотоаппараты системы POLAROID

(ФА одноступенного процесса)

Работы по созданию одноступенного процесса были на­чаты еще в 1933 г., но только в 1960 г. американская фирма POLAROJD под руководством крупнейшего физика доктора Ленда разработала фотокомплект для получения высокочастотной цветной фотографии через минуту после съемки. На рынке ФА POLAROIDвпервые появились в начале 70 годов и прочно завоевали свое место.

В основе работы лежит принцип, объединяющий операции экспонирования фотоматериала и получение готового отпечатка, минуя традиционные трудоемкие операции обработки негативного материала и непосредственно печати, что делает фотографию «моментальной».

Недостатки ФА POLAROID– малая допустимая погрешность экспозиции (из-за малой фотографической широты), сложность получения копий снимков, постоянство формата, громоздкость.

Цифровые фотоаппараты

Появление первых цифровых фотоаппаратов относится к началу 90-х годов. Цена их была настолько высока» что приобрести их мощи только профессиональные фотостудии.

Производство любительских цифровых компактных фо­тоаппаратов практически всеми ведущими фирмами-произ­водителями началось в 1996 г. С этого момента цифровая фо­тография перестает быть исключительной принадлежностью профессионалов. Ее проникновение в сферу массового потреб­ления объясняется тем, что цена цифровых ФА стала сопос­тавимой со стоимостью зеркального фотоаппарата и резко возросло производство компьютеров.

Имеется две концепции построения цифровых фотоап­паратов, Наиболее простая сводится к тому» что ФА должен только фотографировать, а все дальнейшие операции — про­смотр, распечатка и т. д. должны происходить при подключе­нии ФА к компьютеру. Такое решение обеспечивает более низкую цену ФА, но сильно ограничивает функциональные возможности и "привязывает" фотографа к компьютеру, Дру­гая концепция заключается в создании полностью автономно­го ФА, который использует компьютер только при необхо­димости записать изображение на жесткий диск. Такая кон­цепция предусматривает наличие у ФА собственных накопи­телей; жидкокристаллического дисплея, возможности про­смотра фотографий и взаимодействия со специальными фото­принтерами без применения компьютера.

Традиционная технологическая цепочка получения фотоснимка выглядит следующим образом: экспонирование фотопленки — химическая обработка — негатив цветокоррекций и экспонирование фотобумаги — химическая обработка – позитив.

Компьютерная технология в идеале такова: оцифровка изображения при помощи цифрового фотоаппарата — обра­ботка изображения на персональном компьютере программой фоторедактирования — печать на принтере.

Новый процесс не затрагивает традиционные процессы фотографий. Композиция снимка, освещенность, выбор экс­позиционных параметров и т. д., все что предшествует нажа­тию спусковой кнопки, не зависит от технологии получения снимка. Изменяется только то, что происходит за объекти­вом после нажатия на спусковую кнопку.       

Цифровой фотоаппарат — это устройство для фотогра­фической съемки, в которой оптическое изображение объек­та съемки формируется в фокальной плоскости точно такой же оптической системой, как и в обычном фотоаппарате, но изображение регистрируется не на фотопленке, а на прямоугольной светочувствительной матрице. Фотоматрица рас­полагается там, где в обычных фотоаппаратах находитсяфотопленка. Затем изображение преобразуется в цифровой вид.

На матрице по строкам размещено множество мельчай­ших фотоэлементов. Фотоматрица представляет собой при­бор с зарядовой связью (ПЗС), а находящиеся в ней фотоэле­менты называются пикселями (от англ. picture element — эле­мент изображения).

Каждый пиксель генерирует электрические заряды, про­порциональные его освещенности. Эти заряды в заданной последовательности подаются в выходную цепь посредством импульсов управляющего напряжения и на выходе ПЗС формируется сигнал,  содержащий информацию об изображении.

Полученный сигнал преобразуется в цифровой вид и подвер­гается дальнейшей обработке и записи.

При  воспроизведении, цифрового изображения на экране монитора или при печати на бумаге компьютер, используя цифровой сигнал, делит экран или печатную страницу на множество отдельных ячеек. Затем, используя параметры изображения, сохраняемые в файле, он определяет яркость и цвет каждой ячейки и вырабатывает необходимее сигна­лы, подаваемые на монитор или принтер для воспроизведения каждой ячейки изображения.

Качество напечатанного или отображенного на экране цифрового изображения зависит от количества пикселей, которые создают изображение.

Цифровые ФА по конструкций похожи на обычные пле­ночные. Разница только в способе формирования изображения.

С помощью фотоматрицы изображение фиксируется, а сохраняется оно на карте памяти, основу которой составля­ют микросхемы флеш-памяти. Compact Flash (CF)-KapTbi — лидирующий в настоящее время тип носителя, который можно встретить в большинстве новых цифровых ФА. Карты памя­ти CF представляют собой легкие съемные устройства памяти большой емкости, которые используют технологию флэш-памяти долговременного хранения данных при отсутствии источника питания. Срок хранения информации на карте — около 100 лет.

К фотоаппарату карта памяти присоединяется 50-штырковым разъемом. С карты памяти информация переписывает­ся в компьютер и хранится на жестком диске. Процедура пе­реписывания зависит от программного обеспечения, которое установлено на компьютер. Обычно карта памяти цифрового ФА рассматривается компьютером как дополнительно уста­новленный съемный диск. Поэтому просто копируются фай­лы с одного диска на другой.

Загруженные в компьютер фотографии можно ретуши­ровать, распечатывать на цветном принтере.

Качество получаемых фотографий зависит и от техники, применяемой для печати фотоснимков. В современных системах цифровой фотографии отпечатки могут быть получены с помощью лазерных, струйных и термосублимационных прин­теров.

Лазерные принтеры — наиболее сложные и дорогие из печатающих устройств. Принцип действия их основан на изве­стном свойстве "прилипания" измельченной полимерной крас­ки к статически заряженной полупроводниковой поверхности. В силу дороговизны и высокого энергопотребления ограничи­вается возможность их использования в домашних условиях.

Для переноса изображения из компьютера или цифрово­го ФА на бумагу в настоящее время наиболее выгодно использовать струйные принтеры, которые являются опти­мальными по соотношению "цена"/"качество".

Изображение в таких принтерах строится за счет раз­брызгивания на бумагу микроскопических капель чернил че­тырех основных цветов: голубого, пурпурного, желтого и чер­ного, которые, будучи смешаны в разных пропорциях, по­зволяют получить практически любой цвет.

При всех своих достоинствах струйные принтеры имеют существенный недостаток: изображение, распечатанное на струйном принтере, подвержено влиянию атмосферы (влага, солнечные лучи). Ведь чернила, которые используются при печати, — водорастворимы.

Термосублимационные принтеры — особый класс прин­теров для особенно взыскательных пользователей, они по­зволяют получать отпечатки с непревзойденным качеством, но стоят значительно дороже.

Их принцип действия несколько иной: те же красители (голубой, пурпурный, желтый) нанесены на специальную лен­ту, а печатающая головка в процессе печати разогревает кра­ситель настолько, что он переходит из твердого состояния в газообразное (этот процесс называется термосублимацией) и оседает на бумаге не в виде отдельных точек, а сплошным слоем. Печать осуществляется за три прохода (последовательно тремя лентами с разными красителями), при этом на бумаге происходит взаимопроникновение и реальное смешение кра­сок, что приводит к точной передаче всех полутонов.

В цифровых ФА обычно устанавливают оптический ви­доискатель, но наряду с ним многие ФА оснащены еще цвет­ным жидкокристаллическим (ЖКД) дисплеем, который пока­зывает изображение именно в том виде, как оно будет запи­сано в карту памяти. При этом можно оценить не только границы кадра, глубину резкости, но и правильность установленной экспозиции.

Основным предназначением ЖКД обычно считается про­смотр снимков после съемки и удобное визирование кадра при съемке. При этом можно сразу стереть непонравившиеся снимки.

ЖКД используется и в качестве панели управления, дуб­лирует установки и режимы ФА с помощью "меню". Нажимая кнопку, прокручивают меню и выбирают нужный режим.

Недостатком ЖКД является большое потребление энер­гии от источника питания. Поэтому не рекомендуется ис­пользовать ЖКД для компоновки кадра и выбора точки съем­ки. Для этой цели нужно использовать оптический видоис­катель.

Основными параметрами цифровых ФА являются: глуби­на цветопередачи, оптическое разрешение, формат изобра­жения, чувствительность, динамический диапазон.

Глубина цветопередачи — отражает разрядность анало­го-цифрового преобразователя, установленного в ФА, т. е. показывает количество информации, которое используется для записи каждого цвета.

Оптическое разрешение — это плотность ячеек, на ко­торые разбивается регистрируемое изображение.

Формат изображения  - отношение ширины изображения к его высоте.

Чувствительность

В пленочных ФА можно улучшить качество снимков в условиях низкой освещенности, взяв более светочувствитель­ную пленку. В цифровых ФА максимальная светочувствитель­ность ПЗС-матрицы является постоянной и зависит от разме­ров пикселя. Чем больше размеры пикселя, тем больше све­та он воспринимает и более чувствительной будет ПЗС-мат­рица.

Динамический диапазон ПЗС-матрицы характеризует ее способность различать на изображении переходы между смеж­ными тонами. Чем больший диапазон линейно передаваемых яркостей доступен матрице, тем лучше.

К достоинствам цифровых ФА относится возможность быстрого и полного контроля снятого материала сразу после съемки. Благодаря такой возможности можно сразу удалить неудачные кадры. После получения цифрового изображения можно легко сортировать, отбирать, сохранять полученные снимки, а перед печатью можно просмотреть их на экране монитора, при необходимости отредактировать или вообще отказаться от печати.

На цифровой фотографии легко сделать надписи для сохранения информации об обстоятельствах, при которых производилась съемка. Одним из направлений использования циф­ровых изображений может стать восстановление старых или испорченных фотографий.