Jak działa aparat SLR?

Aparat został wynaleziony w 1861 roku w celu odbierania i przechowywania nieruchomych obrazów. Początkowo w urządzeniu zamocowano je na specjalnych płytach, a później na filmie. W latach 70. XX wieku rozpoczyna się intensywny rozwój technologii cyfrowej. Klasyczne (filmowe) urządzenia fotograficzne stopniowo zaczynają zanikać w tle. Do tej pory prawie zostały wyparte przez aparaty cyfrowe. Te nowoczesne urządzenia umożliwiają wykonywanie wysokiej jakości zdjęć. Najbardziej rozpowszechnione modele lustrzane, lustrzane i kompaktowe. Dla osób zajmujących się tworzeniem zdjęć zaleca się korzystanie z dwóch pierwszych rodzajów produktów. Jednocześnie dla tego rodzaju aktywności wymaga znajomości aparatu i zasady jego działania.

Zasada działania kamer

Zasada działania cyfrowego i filmowego aparatu fotograficznego jest generalnie identyczna. Silnie uproszczony jego schemat można przedstawić w następujący sposób:

• po naciśnięciu przycisku migawka otwiera się i światło odbite od obiektu wchodzi przez soczewkę wewnątrz urządzenia fotograficznego;
• w rezultacie na elemencie światłoczułym (matrycy lub filmie) powstaje obraz - fotografowanie;
• migawka zamyka się, po czym urządzenie jest gotowe do robienia kolejnych zdjęć.

Cały opisany proces fotografowania odbywa się w ułamku sekundy. Różne modele sprzętu fotograficznego ze względu na ich cechy konstrukcyjne, jego szczegółowy przepływ różni się.

W przeciwieństwie do aparatów cyfrowych w technologii cyfrowej zamiast fotochemicznej ochrony wykorzystanych obrazów metoda fotoelektryczna. Jego istota polega na tym, że strumień świetlny jest zamieniany na sygnał elektryczny, który jest następnie zapisywany na nośniku informacji (cyfrowe urządzenie magazynujące).

Przechwycony obraz jest natychmiast dostępny do oglądania na wyświetlaczu ciekłokrystalicznym, co jest bardzo wygodne do oceny wyniku. Można go zapisać na komputerze lub laptopie w celu późniejszego przeglądania, przechowywania, edycji, przesyłania (na przykład przez Internet) lub drukowania na papierze fotograficznym za pomocą drukarki.

Podstawowe elementy aparatu cyfrowego

Lustrzany aparat cyfrowy jest jednym z najbardziej zaawansowanych pod względem konstrukcji i funkcjonalności rozległej grupy sprzętu fotograficznego. Na jego przykładzie wygodnie jest rozważyć urządzenie urządzeń fotograficznych w ogóle. Wynika to z faktu, że można zapoznać się z elementami strukturalnymi występującymi w innych typach tej technologii.

Głównymi częściami lustrzanego cyfrowego aparatu fotograficznego są:

• soczewka;
• matryca;
• przepona;
• migawka;
• pentapryzm;
• wizjer;
• obrotowe i pomocnicze lusterka;
• lekka obudowa.

Szczegółowe struktura kamery jest przedstawiony poniżej. Pokazuje, że rozważane główne części są bezpośrednio zaangażowane w proces uzyskiwania obrazu.

Bez dodatkowych szczegółów, takich jak lampa błyskowa, karta pamięci, akumulatory, wyświetlacz ciekłokrystaliczny, różne czujniki, kamera nie może pracować i uzyskać wysokiej jakości zdjęcia. Ale te elementy strukturalne nie są bezpośrednio związane z zasadą działania sprzętu fotograficznego.

Obiektyw aparatu

Obiektyw jest układem optycznym składającym się z soczewek umieszczonych wewnątrz obręczy. Są to szkło lub plastik (w tanich modelach technologii). Strumień świetlny przechodzący przez soczewkę załamuje się i tworzy obraz na matrycy. Dobre obiektywy pozwalają uzyskać ostre, wyraźne zdjęcia bez zniekształceń.

Mogą być nowe modele obiektywów wyposażone w obwody elektronicznekontrolowanie, na przykład, stabilizatora optycznego, apertury. Ale w starszych aparatach elektronika może nie działać.

Główne cechy soczewek to:

1. Jasność - parametr pokazujący zależność między jasnością wyświetlanego obiektu a jasnością obrazu uzyskanego w płaszczyźnie ogniskowej (na matrycy) za pomocą systemu optycznego.
2. Ogniskowa - jest odległością w milimetrach od środka optycznego obiektywu do znaku płaszczyzny ogniskowej (ogniska), w którym znajduje się matryca. Od tego zależy kąt widzenia (pole widzenia) optyki i wymiary wynikowego obrazu.
3. Powiększ - zdolność systemu optycznego do zbliżania się do odległych obiektów (zwiększenie ich obrazu). Jest on określony przez stosunek długości ogniskowej (maksimum do minimum).
4. Różnorodność bagnetów.

Przy oznaczaniu soczewek zwykle pierwsza liczba (lub para liczb) wskazuje długość ogniskowej, a druga (lub para) wskazuje jasność. Klasyfikacja obiektywu według ogniskowej i kąta widzenia jest pokazana na poniższym zdjęciu. Rozważany jest bardziej uniwersalny typ optyki.

To ważne! Skuteczność świetlna soczewek zależy od jasności. Im jest on większy, tym lepiej sprzęt fotograficzny i tym samym jest droższy. System optyczny, który ma większą jasność, umożliwia robienie zdjęć przy krótszych ekspozycjach niż przy niższej wartości.

Zamontuj optykę

Soczewki są przymocowane do korpusu aparatu za pomocą bagnetu. Jest to specjalna mieszanka o wysokiej precyzji (często typ standardowy). Strukturalnie, ten zespół montażowy może być wykonany w postaci nakrętki kołpakowej, wyposażonej w szczeliny lub występy na ramie z odpowiednimi rowkami na obudowie. Istnieją modele produktów, w których połączenie bagnetowe jest reprezentowane przez dużą nitkę o krótkim skoku.

Główne cechy bagnetu to:

• średnica, która wpływa na stosunek przysłony obiektywu;
• segment roboczy (pokazany schematycznie na zdjęciu poniżej), który określa zakres roboczych ogniskowych.

Przysłona i jej funkcje

Przysłona to mechanizm przeznaczony do regulacji strumienia świetlnego padającego na matrycę aparatu cyfrowego.. Znajduje się między soczewkami wewnątrz obiektywu.

Strukturalnie część składa się z zestawu nakładających się na siebie płatków (ich zwykła liczba wynosi od 2 do 20 sztuk), które mają różne kształty. Wielkość ich wzajemnego przesunięcia określa wielkość wynikowej rundy (z pełnym otwarciem) lub wielobocznej (z częściowymi) otworami. Ze względu na fakt, że mechanizm otwiera się i zamyka, ilość nadchodzących zmian światła. Drogie i wysokiej jakości optyka wyposażona membrany multilobe.

Głębia ostrości zależy od średnicy przysłony (głębia pola obrazu): im mniejszy okrąg, tym większa głębia ostrości. Ta zależność umożliwia fotografom tworzenie różnych efektów podczas fotografowania, na przykład w celu oddzielenia obiektu od tła.

Oprócz rozważanych wskaźników wielkość przysłony przepony wpływa na parametry obrazu wynikowego:

• aberracja (błąd lub błąd w przesyłaniu obrazu), którego wartość jest najmniejsza, gdy apertura jest zamknięta w największym możliwym stopniu
• dyfrakcja (zaokrąglanie za pomocą fal świetlnych przeszkód), wyrażające się zmniejszeniem zdolności optyki do odtwarzania obrazów obiektów znajdujących się w pobliżu (wskaźnik nazywany jest rozdzielczością obiektywu), przy jednoczesnym zmniejszeniu rozmiaru otworu przepuszczającego światło;
• winietowanie (zmniejszenie oświetlenia, które występuje od środka obrazu do jego krawędzi), najwyraźniej manifestuje się przy maksymalnym otworze otwartym.

Membrana jest zwykle oznaczona literą „f”. Liczba obok wskazuje średnicę otworu. W tym przypadku im mniejsza liczba, tym większy rozmiar otworu, oznaczony przez niego. Średnica 2,8 w tym momencie jest maksymalna dla większości obiektywów. Dyfrakcja z aberracją jest zrównoważona w szczelinach od f / 8 do f / 11. Obiektyw ma maksymalną rozdzielczość.

Nowoczesne lustrzanki wyposażone są w obiektywy przesłony tęczówki typu skokowego. Są one zamykane na ustawioną wartość tylko w bezpośrednim momencie fotografowania. Aby móc oszacować głębię pola obrazu o określonej średnicy otworu, wiele lustrzanek wyposażony w repeater. Jest to mechanizm wymuszonego zamknięcia przepony do wartości roboczej.

Lustra działają

Światło, które przeszło przez otwór membrany, spada na lustro. Tam przepływ jest podzielony na 2 części. Jeden z nich wchodzi w czujniki fazy (odbite od lustra pomocniczego), które mają na celu określenie, czy obraz jest ostry. Następnie system ogniskowania wydaje polecenie skierowane do obiektywu. W tym przypadku stają się tak, że obiekt jest ostry. To samostrojenie jest wywoływane autofokus fazowy. Jest to jedna z głównych zalet lustrzanek cyfrowych w lustrzankach cyfrowych. Aby zobaczyć lustro w obudowie, wystarczy usunąć optykę.

Drugi strumień spada na ekran ogniskowania (szkło matowe). Dzięki temu fotograf może natychmiast ocenić głębię ostrości przyszłego obrazu i dokładność ogniskowania. Wypukła soczewka umieszczona powyżej ekranu ustawiania ostrości zwiększa rozmiar obrazu wynikowego. Lustro jest cofane po naciśnięciu spustu migawki, dzięki czemu światło bez przeszkód wchodzi do matrycy.

Cała kategoria sprzętu fotograficznego jest reprezentowana przez modele ze stałym półprzezroczystym lustrem. Korzystanie z niego pozwala korzystać z autofokusa nie tylko podczas robienia zdjęć, ale także podczas nagrywania wideo w trybie „Live View”. Możliwa jest także ciągła obserwacja.

Funkcje i typy zaworów

Po naciśnięciu migawki aktywowana jest także migawka, która jest instalowana między lustrem a matrycą. Jego celem jest regulacja dostępu do matrycy światła. Czas otwarcia migawki nazywa się czasem otwarcia migawki. W tym okresie następuje proces ekspozycji.

Okiennice na lusterkach są dwóch typów:

• mechaniczne (najczęściej);
• elektroniczny (cyfrowy).

Konstruktywnie okiennice mechaniczne Jest pionowy lub poziomy 1 lub 2 nieprzezroczysty dla kurtyn świetlnych. Głównymi cechami takich bram są szybkość i opóźnienie. Pod tym drugim rozumiem prędkość otwierania zasłon po naciśnięciu spustu.

Otwieranie i zamykanie zasłon następuje bardzo szybko (w ułamku sekundy) z powodu elektromagnesów lub sprężyn. Szybkość migawki to czas potrzebny na wykonanie zdjęcia po naciśnięciu migawki. Mechaniczne rolety mają limit działania. Ekstrakty z około 1/8000 sekundy są uzyskiwane przy użyciu okiennic cyfrowych.

Migawka elektroniczna - to nie jest żadne oddzielne urządzenie, ale zasada kontrolowania ekspozycji (ilość przychodzącego światła) przez matrycę. Ekspozycja w tym przypadku to przedział czasu między jego zerowaniem a momentem odczytu informacji z niego.Zastosowanie elektronicznych rolet charakteryzuje się możliwością uzyskania krótszych ekspozycji bez użycia drogich mechanicznych analogów.

Modele urządzeń fotograficznych z połączeniem elektronicznych i mechanicznych typów zaworów są uważane za bardziej doskonałe. W tym przypadku pierwsza jest używana do krótkich ekspozycji, a druga - na długo. Ponadto mechaniczna przesłona chroni matrycę przed kurzem.

Ilość światła wpadającego do aparatu, kontrolowanego przez przysłonę, oraz migawka czasu otwarcia migawki stanowią podstawę procesu fotografowania. Dzięki połączeniu tych wskaźników w różnych wersjach fotografowie osiągają różne efekty.

Pentapryzm i wizjer

Strumień światła przechodzący przez ekran ogniskowania wchodzi w pentapryzm. Składa się z dwóch luster. Początkowo obraz z obrotowego lustra jest odwrócony. Pentaprism lustra przewracają go, nadając ostateczny obraz celownikowi w normalnej formie.

Wizjer to urządzenie, które umożliwia fotografowi wstępną ocenę klatek. Jego główne cechy to:

• lekkość (zależy od jakości i właściwości przepuszczalności światła szkła, z którego jest wykonana);
• rozmiar (obszar);
• zasięg (w nowoczesnych modelach osiąga 96-100%).

Lustrzanki mogą być wyposażone w następujące typy wizjerów:

• optyczny;
• elektroniczne;
• lustro.

Wizjery optyczne najczęściej. Takie urządzenia znajdują się w pobliżu systemu soczewek obiektywu. Ich zaletą jest brak zużycia energii, a wadą jest pewne zniekształcenie obrazu wpadającego do ramy.

Urządzenia elektroniczne - To jest miniaturowy ekran ciekłokrystaliczny (LCD). Obraz jest przesyłany do niego z matrycy kamery. Wizjer elektroniczny może być używany nawet w silnym świetle słonecznym, ponieważ znajduje się wewnątrz obudowy. Ale podczas pracy zużywa energię elektryczną.

Lustrzane wizjery są uważane za najlepsze, ponieważ są w stanie zapewnić najwyższy kontrast, jakość konturów obiektów. Takie urządzenia są przenoszone do cyfrowych urządzeń fotograficznych z analogów filmowych. Obraz widoczny przez fotografa jest tworzony przez obracające się lustro.

Są modele bez wizjerów. W nich fotograf ogląda obrazy za pomocą monitora LCD. Wadą takich ekranów jest to, że prawie niemożliwe jest patrzenie na nie w jasnym świetle słonecznym. Ponadto monitory mogą mieć małą rozdzielczość.

Matrycowa lustrzanka cyfrowa

Macierz DSLR jest analogowym lub cyfrowo-analogowym układem z fotosensorami. Te ostatnie są elementy światłoczułektóre zamieniają energię światła na ładunek elektryczny (proporcjonalny do jasności oświetlenia). W ten sposób macierze tłumaczą obraz optyczny na sygnał analogowy lub na dane cyfrowe. Które następnie przechodzą przez kartę pamięci konwertera-procesora.

To ważne! Odbieranie zdjęć w kolorze odpowiada filtrowi światła. Jest zainstalowany przed mikroukładem.

Głównymi cechami macierzy są:

• pozwolenie;
• rozmiar;
• światłoczułość (ISO);
• związek między sygnałem a hałasem (skupisko losowo rozmieszczonych punktów o różnych kolorach, których wygląd wiąże się z brakiem oświetlenia obiektów).

Pod za pozwoleniem rozumieją liczbę elementów światłoczułych w części mierzonych w nowoczesnych urządzeniach z megapikselami (odpowiadającymi milionowi fotoczujników). Im większa ich liczba, tym lepsze drobne szczegóły zostaną przeniesione na zdjęcie.

Od rozmiar matrycymierzona po przekątnej, zależy od liczby fotonów, które może złapać, jak również od obecności szumu w obrazie wynikowym. Im większy jest ten parametr, tym lepiej (mniej szumów). Przekątne w poszukiwanych modelach sprzętu fotograficznego wynoszą 1 / 1,8 -1 / 3,2 cala.

Światłoczułość matrycy jest w zakresie 50-3200. Duże wartości czułości umożliwiają fotografowanie w warunkach słabego oświetlenia, na przykład o zmierzchu lub w nocy. Ale to zwiększa poziom hałasu. Optymalny poziom ISO jest uważany za jego wartość od 50 do 400. Wzrostowi czułości towarzyszy wzrost szumu.

W lustrzanej technice fotograficznej popularne stały się dwa rodzaje matryc:

• pełna klatka (ten sam rozmiar co klatka filmu 35 mm);
• ścięty (o zmniejszonej przekątnej).

Macierze różnią się od siebie formatami, które są następujące:

• Pełna klatka - pełna klatka (35 × 24 mm);
• APS-H - matryce profesjonalnych kamer (29 × 19–24 × 16 mm);
• APS-C - stosowany w modelach produktów konsumenckich (23 × 15-18 × 12 mm).

Macierz pełnoklatkowa większa niż obcięta. Wyposażone są w profesjonalne modele kamer.

Systemy stabilizacji obrazu

Ze względu na ruch aparatu podczas robienia zdjęć lub z powodu drżenia ręki, uzyskuje się rozmyte ramki. Zjawisko to polega na walce ze stabilizatorem obrazu (niedostępne we wszystkich modelach). Jest trzech typów:

• optyczny;
• z ruchomą matrycą;
• elektroniczny (cyfrowy).

Pierwszym z nich jest jednostka obiektywu wbudowana w obiektyw, sterowana przez specjalne czujniki. Systemy ruchoma matryca (na przykład „Anti-shake”) sugeruje jego zamocowanie na ruchomej platformie. Są uważane za mniej skuteczne niż stabilizacja optyczna.

Elektroniczny vr (tłumik drgań) obejmuje transformację tylko obrazów przez procesor. Cyfrowy stabilizator działa z każdym obiektywem.

Krótki opis pozostałych części sprzętu fotograficznego

Obecność lampy błyskowej pozwala wyróżnić obiekty znajdujące się na pierwszym planie w pobliżu fotografa. Zazwyczaj pierwotnie wbudowane takie urządzenia mają małą pojemność. Z tego powodu półprofesjonalne i profesjonalne urządzenia fotograficzne są wyposażone w złącze, które umożliwia podłączenie dodatkowych lamp błyskowych.

Funkcje aparatu rozszerzają użycie błysków, które mogą tłumić czerwone oko. Również wygodna jest obecność kilku ich głównych trybów pracy:

• automatyczny;
• zmuszony;
• powolna synchronizacja;
• bez lampy błyskowej.

Aby wykonać autoportrety lub wyeliminować wibracje aparatu, użyj samowyzwalacza. To urządzenie powoduje opóźnienie czasowe między naciśnięciem spustu migawki a jej rzeczywistym wyzwoleniem.

Uwaga! Podczas długotrwałej fotografii zaleca się stosowanie wielu modeli lustrzanek zamiast akumulatorów zasilanych za pomocą adaptera podłączonego przez złącze prądu stałego. Jest to możliwe tylko wtedy, gdy masz dostęp do sieci 220 V.

Procesor kamery wykonuje następujące funkcje:

• kontrolki flash, interfejs aparatu, autofokus;
• oblicza ekspozycję;
• przetwarza dane z macierzy;
• dostosowuje ostrość, czułość, kontrast, balans bieli, szum i kilka innych parametrów obrazu;
• zapisuje obraz na karcie pamięci, kompresuje pliki;
• zapewnia komunikację z urządzeniami zewnętrznymi (na przykład komputerem).

Podczas przetwarzania danych cyfrowych przez procesor są one przechowywane w pamięci RAM. Nośniki wymienne w postaci kart pamięci o różnych formatach (na przykład SecureDigital - SD) służą do trwałego przechowywania informacji.

Ze względu na obecność przyciski sterujące Możesz ręcznie sterować różnymi ustawieniami, na przykład: dostosuj czas otwarcia migawki za pomocą przysłony, ustaw czułość matrycy, balans bieli. Pozwala to kontrolować cały proces fotografowania, tworząc pożądane efekty.

Wniosek

Lustrzanki umożliwiają robienie wysokiej jakości zdjęć dzięki dużej matrycy.Dlatego są wykorzystywane w swoich działaniach przez profesjonalnych fotografów i amatorów, którzy są poważnie zaangażowani w fotografię. Najważniejszym czynnikiem popularności lustrzanego sprzętu fotograficznego jest również wymienna optyka, która umożliwia fotografowanie przez teleskop, endoskop lub mikroskop.