Принцип работы камеры: Анатомия цифровой камеры: Что у нее внутри?

Содержание

Анатомия цифровой камеры: Что у нее внутри?

Eсли вы держите в руках этот журнал, вероятно, не в ваших правилах пользоваться вещью (а уж тем более ее покупать), не зная, что у нее внутри

Андрей Коноплёв

Item 1 of 12

1 / 12

Panasonic Lumix FZ1 В этой камере объединились цифровые технологии Panasonic и гигантский опыт разработки оптических систем Leica Camera AG.

Объектив Leica DC VarioElmarit с 12-кратным зумом позволяет поддерживать светосилу F2.8 во всем диапазоне увеличения. Неизменную четкость кадров обеспечивает встроенный оптический стабилизатор изображения. При всем при этом вес камеры – всего 318 г

Главный принцип работы фотокамеры не изменился со времен ее изобретения — лучи света, отраженные от фотографируемых объектов, фокусируются объективом камеры и создают уменьшенное изображение на плоской поверхности, расположенной на небольшом расстоянии от объектива. Но если в случае традиционной камеры этой поверхностью оказывается кусок фотопленки, то в цифровой камере лучи падают на сенсор, задача которого — преобразовать поток фотонов (а им, собственно, и являются эти лучи света) в поток электронов, то есть, попросту, в электрический ток. Затем ток будет усилен, преобразован в набор битов, обработан и, наконец, записан в память камеры. Сенсор разделен на так называемые пиксели — ячейки размером в несколько микрон, каждая из которых отвечает за регистрацию одной точки изображения.

Традиционно пиксели имеют форму квадрата и собраны в «строчки» и «столбцы», так что сенсор зачастую называют «матрицей».

Основным материалом для изготовления сенсора служит краеугольный камень современной цивилизации, скрывающийся внутри самых разнообразных предметов, от микросхем бытовой электроники до бюстов голливудских звезд, — кремний (он же силикон). Фотоны, падающие на поверхность сенсора, выбивают электроны с внешней орбиты атомов кремния, образуя пару «электрон — дырка». Дальнейшая судьба внезапно обретшего свободу электрона (его путь до усилителя) зависит от того, какой из двух распространенных сейчас типов сенсора (CCD или CMOS) используется в камере.

CCD

CCD (ChargeCoupled Device, он же прибор с зарядовой связью, ПЗС) в данный момент является наиболее распространенным типом сенсора. Как и конкурирующая технология (CMOS), он был разработан Bell Laboratories в конце 60-x и изначально предназначался для использования в качестве компьютерной памяти.

Однако уже в начале 70-х появились первые коммерческие CCD-матрицы с разрешением, пригодным для использования в телевизионных камерах. Принцип действия CCD основан на накоплении электронов, освобожденных в результате фотоэлектрического процесса, непосредственно в пикселях матрицы (в так называемых «потенциальных ямах»), потом построчного перемещения зарядов, накопленных в этих ямах, на соседние строчки (отсюда и название технологии), а затем — и на край матрицы. Строчку, оказавшуюся с краю, аналогичным образом попиксельно сдвигают в один из углов, где заряды попадают на вход усилителя и преобразуются в электрический ток. Как же устроены «потенциальные ямы» и каким образом происходит сдвиг зарядов из ямы в яму? На поверхность кремниевой пластины сенсора наносится тончайший слой окисла кремния, служащего диэлектриком, а за ним — слой металла (электрод), на который во время «экспозиции» матрицы подается положительный потенциал. В результате в прилегающем полупроводнике возникает электрическое поле, отталкивающее дырки и притягивающее свободные электроны.
Чем дольше экспонировалась матрица и чем больше фотонов попало на отдельный пиксель сенсора, тем больше электронов скапливается в потенциальной яме этого пикселя. Если на электрод соседней строки матрицы будет подан больший потенциал, заряд переместится в соседнюю, «более глубокую» потенциальную яму. Таким образом во время считывания осуществляется перенос зарядов к краю матрицы и в сторону усилителя. Усиленный сигнал попадает на вход аналогово-цифрового преобразователя (АЦП), а затем уже подвергается цифровой обработке.

CMOS

Другой набирающей популярность технологией изготовления сенсоров цифровых камер является CMOS (Complimentary Metal-Oxide-Semiconductor, или Комплиментарная Метал-Окисел-Полупроводник [схема], КМОП). В отличие от CCD, CMOS выполняет преобразование заряда в напряжение (то есть усиление) непосредственно в самом пикселе, а затем обеспечивает прямой доступ к содержимому произвольного пикселя аналогично тому, как это происходит в памяти компьютера. Произвольный доступ к элементам изображения позволяет увеличить скорость камеры при предварительном считывании, а за счет использования для изготовления сенсора технологии, широко применяемой при производстве многих цифровых микросхем, CMOSсенсоры могут быть интегрированы с другими компонентами цифровой камеры — АЦП и даже процессором, выполняющим обработку изображения. К преимуществам CMOS можно отнести значительно более скромное энергопотребление, а также компактность и дешевизну всей конструкции камеры, ведь усилитель и АЦП как отдельные компоненты уже не нужны. Однако до недавнего времени CMOS использовался только в самых дешевых камерах, поскольку он не мог соперничать с CCD по качеству изображения: за счет того, что каждый пиксель пользуется собственным усилителем, в результирующей картинке был заметен изрядный разнобой. Да и с чувствительностью матрицы возникали проблемы, ведь за счет обилия электроники на матрице оставалось не так уж и много места для собственно светочувствительных элементов.

Однако возросшее качество производства кремниевых пластин, улучшенная схема усилителя и продвинутые технологии подавления шумов нынче позволяют CMOS-сенсорам вполне успешно конкурировать по качеству с CCD. Так что даже Canon несколько лет назад отважился выпускать цифровые «зеркалки» профессионального уровня (D-30, а ныне D-60 и D-10) на базе CMOS-сенсоров.

Как легко представить, чем больше расстояние от центра кадра, тем меньше угол, под которым лучи света падают на поверхность сенсора, а под прямым углом лучи попадают на сенсор лишь в центре кадра. Обычная фотопленка не особенно чувствительна к углу падения света, а вот в случае сенсора это критично. Так что производителям некоторых матриц и здесь приходится идти на изрядные ухищрения, располагая над каждым из пикселей микроскопическую линзочку, фокусирующую луч света в нужное место и под правильным углом.

Появляется цвет

Любой из описанных выше сенсоров сам по себе — устройство монохромное.

Для того чтобы сделать матрицу чувствительной к цвету, на поверхность пикселей наносятся миниатюрные светофильтры из «основных» цветов. Наиболее распространен шаблон Байера, в котором расставленные в шахматном порядке зеленые пиксели чередуются с синими и красными (см. рис.). То, что зеленых пикселей в два раза больше каждого из остальных двух цветов, объясняется повышенной чувствительностью человеческого глаза к зеленому цвету, а также тем фактом, что зеленый наиболее существенно влияет на субъективную резкость картинки. Таким образом, в 3мегапиксельной камере матрица насчитывает 1,5 млн зеленых пикселей и по 750 тыс. синих и красных. Как же камере удается обеспечить на выходе картинку, в которой 3 млн полноцветных пикселей? Процессор камеры использует интерполяцию, для того чтобы по интенсивности соседних пикселей другого цвета вычислить недостающую цветовую информацию для каждой точки картинки.

Некоторые камеры в состоянии выдавать картинки с разрешением, превышающим реальное разрешение сенсора. Откуда берутся лишние пиксели, вы, наверное, уже начали догадываться. Как и в случае с цветами, они получаются в результате интерполяции. Многие не без оснований полагают, что такой подход увеличивает не качество картинки, а размер файла. Ведь дополнительной информации от этого не появляется, а увеличить количество пикселей в картинке вы можете и сами, вашим любимым графическим редактором.

Еще одна занятная неоднозначность, которую вы часто можете заметить в технических характеристиках камеры, — это небольшое расхождение между «номинальным» и «рабочим» количеством пикселей сенсора. Как правило, разница не превышает 5%, так что едва ли существенна на практике, но зачастую не дает покоя любопытству. Причин тому, что не все пиксели матрицы оказываются рабочими, несколько. Во-первых, при изготовлении сенсора неизбежны микроскопические дефекты. Кроме этого, часть пространства матрицы камера использует для служебных целей — к примеру, для определения величины «темных токов».

Все не так просто

Принято считать, что качество картинки «цифровика» прежде всего зависит от количества пикселей на сенсоре. Именно этот параметр изготовитель гордо пишет на лицевой панели камеры, да и в разного рода обзорах и сравнениях эту цифру считают определяющей класс камеры. Отчасти такое мнение оправдано, ведь чем на большее количество пикселей разбит кадр, тем больше деталей он передает и тем более резко смотрится снимок. Однако просто «нарезать» сенсор на большее количество пикселей — это отнюдь не решение проблемы качества, ведь при одном и том же размере матрицы чем больше на ней пикселей, тем меньше каждый из них. А с уменьшением размера пикселя падает и его чувствительность, так как и света на него попадает меньше. Таким образом, сигнал придется еще больше усиливать, а при усилении вместе с полезным сигналом усилятся и вредные шумы, возникающие в матрице по многочисленным причинам, — это и так называемые «темные токи», то есть заряд, снимаемый с матрицы даже при отсутствии освещения, и тепловые помехи от греющихся во время работы камеры микросхем, и электроны, залетевшие на соседний пиксель во время экспозиции или «заблудившиеся» при считывании.

Поэтому одним из наиболее существенных формальных показателей, определяющих качество цифровой камеры, является динамический диапазон, выражающийся в децибелах и подсчитывающийся как 20 х log10 х (максимальный уровень сигнала / уровень шумов). Определенные выводы можно сделать и из размера матрицы. К примеру, качество снимков уже упомянутого 3-мегапиксельного Canon D-30 заметно превосходит многие современные 5-мегапиксельные мыльницы, и это несмотря на CMOS-сенсор! (Справедливости ради надо отметить, что D-30 и стоит недешево.)

Мозг

Обсудив столь подробно «сердце» камеры, ее сенсор, давайте теперь перейдем к «мозгу», то есть к процессору. Его роль сводится к тому, чтобы сделать из информации об интенсивности отдельных пикселей, выходящей из аналогово-цифрового преобразователя, красивую картинку. Прежде всего, для этого необходимо восстановить информацию о цвете и, в некоторых случаях, повысить разрешение картинки за счет интерполяции. Дальнейшая обработка может включать коррекцию баланса белого, яркости и контраста, а также различные визуальные эффекты — к примеру, тонирование изображения или даже исправление дефектов оптики за счет программного увеличения резкости. Завершающей стадией обработки является сжатие картинки — разумеется, для того, чтобы в память камеры помещалось больше снимков. От быстродействия процессора камеры и объема буферной памяти напрямую зависит «скорострельность» камеры, то есть то, насколько быстро вы можете снять серию снимков и сколько кадров камера успеет снять перед тем, как крепко задумается.

Пиксель за пиксель

Как уже упоминалось, считается, что количество мегапикселей в камере определяет ее класс, а вслед за ним и ценовую категорию. Поэтому при покупке вы, возможно, озадачитесь вопросом: «А сколько мегапикселей нужно для счастья?». Ответ на этот вопрос, безусловно, зависит от того, что вы собираетесь делать со снимками. Если ваша задача — просто выложить их на веб или послать друзьям по email, вам, скорее всего, подойдет даже мегапиксельная камера. На мониторе все равно много не разглядишь, да и миллион пикселей — это примерно столько, сколько обычно помещается на экране компьютера. Однако привычный процесс рассматривания бумажных фотографий обладает какой-то особенной притягательностью, так что не все готовы променять его на кликанье мышкой в браузере. И, скорее всего, рано или поздно вы пожелаете придать осязаемую форму своим цифровым творениям. Приличное качество печати подразумевает разрешение 300 точек на дюйм, так что для обычных отпечатков 10×15 потребуется изображение размером уже почти 1800×1200, то есть примерно 2 мегапикселя. А если учесть возможность скадрировать снимок и разные погрешности при последующей компьютерной обработке, то 3 мегапикселя кажутся более уместными. Если же вас греют мысли о возможности повесить на стену отпечаток большого формата, то вам в пору призадуматься о покупке камеры с большим разрешением, а вместе с этим, и о том, окупят ли удобства цифровой обработки разницу в цене между приличным «цифровиком» и хорошей пленочной камерой.

Объектив

С увеличением качества сенсора и приближением его разрешающей способности к пленке наиболее важным для получения хорошей фотографии компонентом камеры становится объектив. К счастью, относительно высокая цена «цифровиков» позволяет большинству изготовителей не экономить на оптике. К тому же, формат кадра у цифрового фотоаппарата обычно значительно меньше, чем у пленочного, так что и оптика требуется более скромных размеров, а значит, и более дешевая. Поэтому компактным цифровым камерам зачастую достаются объективы с приличным качеством и хорошей светосилой. Многие именитые изготовители электроники, не имеющие собственного опыта разработки объективов, выпускают «цифровики» с оптикой известных фирм. К примеру, Panasonic ставит объективы от Leica, Sony — от Сarl Zeiss, Fuji — от Nikon, а Casio — от Canon. Одним из основных параметров объектива является фокусное расстояние: от него зависит угол зрения и увеличение объектива. С легкой руки фирмы Leitz, вот уже более чем полвека большинство фотографов снимают на 35-миллиметровые камеры и давно уже привыкли к фокусным расстояниям объективов, рассчитанных на формат кадра 24×35. Так, объективы с фокусным расстоянием 50 мм имеют угол зрения как у человеческого глаза. 28−35 мм — классические широкоугольные объективы, удобные для съемки пейзажей, а также устанавливаемые на большинство «мыльниц». 85−135 мм — длиннофокусные объективы, наиболее подходящие для портретов. 300−500 мм — телевики, обычно используемые для удаленной съемки футбола, диких животных и важных персон. Как уже упоминалось, формат кадра цифровых камер значительно меньше, поэтому и фокусные расстояния там фигурируют совсем другие. Но чтобы не создавать путаницы, изготовители часто указывают аналог фокусного расстояния для 35-миллиметрового кадра. Например, настоящее фокусное расстояние зума у Minolta Dimage 7 — от 7,2 до 50,8 мм, а аналогичный объектив для 35 мм имел бы фокусное расстояние от 28 до 200 мм (то есть, по сравнению со стандартным объективом 50 мм, он обеспечивает четырехкратное увеличение и почти двукратное уменьшение изображения). Многие изготовители встраивают в камеру функцию «цифрового зума» — попросту, возможность взять кусок изображения из центра матрицы и «растянуть» его до размера всего кадра в процессе цифровой обработки. Как и в случае интерполяционного увеличения разрешения камеры, практическая полезность такой функциональности весьма невелика, ведь любой графический редактор справится с этим ничуть не хуже камеры. Профессиональные цифровые камеры допускают установку сменных объективов со своих пленочных аналогов. Однако сенсоры с размером полноценного пленочного кадра (24×35 мм) появились лишь недавно, да и стоят ощутимо дорого даже для профессиональной техники. До недавнего времени в большинство зеркалок устанавливали матрицы размером 15×22 мм, так что фокусное расстояние обычных объективов автоматически увеличивалось в 1,6 раза. Что, с одной стороны, даже неплохо, потому как делало более доступными дальнобойные телевики, но, с другой стороны, практически лишало фотографов «сверхширокоугольных» объективов.

Пленка не сдается

Несмотря на многочисленные плюсы цифровой фотографии, пленка все еще не окончательно сдала свои позиции. Скорострельность и время реакции на спуск затвора даже у профессиональных цифровых камер не могут сравняться с многими пленочными моделями любительского уровня. В некоторых условиях старые механические камеры оказываются единственным решением, так как не требуют зарядки. А если вы едете в путешествие с цифровой камерой, вам придется подумать не только о том, где и от чего ее заряжать, но и о ноутбуке или хорошем запасе недешевых цифровых носителей, чтобы было где складировать отснятые кадры. Если вы продвинутый фотолюбитель, то цифровая техника обеспечивает для вас далеко не лучшее отношение «цена — качество». Покупая даже хорошую цифровую камеру (около $1000), вы вынуждены довольствоваться несменным объективом и серьезными неудобствами ручной фокусировки. В то время как за те же деньги могли бы купить весьма серьезную пленочную «зеркалку» с парой неплохих объективов.

И все же рано или поздно «цифра» победит — победят оперативность получения снимков, отсутствие затрат на пленку и неудобств, связанных с ее проявкой, компактность и надежность камеры (ведь можно обойтись без механического затвора и прыгающего зеркала). А главное — победит возможность обрабатывать и печатать свои снимки самому, без всех неудобств, связанных с фотохимическим процессом, и не прибегая для этого к помощи «минилабов».

Принципы работы видеонаблюдения и использование систем наблюдения

Совсем недавно оборудование предприятия комплексом камер и охранной сигнализацией считалось дорогой и ненужной услугой. Вместо шлагбаума — бывший заслуженный работник завода с веревочкой, перегораживающий въезд. На проходной — вахтерши. Более серьезные объекты обходил ночной сторож со своей собакой. Но все меняется. Вместе с потребностью защиты имущества появилось множество вопросов. Так давайте разберемся: как работает видеонаблюдение, какие его возможности и стоимость. И, конечно, постараемся подобрать подходящий для вас вариант.

Содержание

Сферы применения камер и систем наблюдения

Набор оборудования для того или иного объекта зависит от специфики организации, в которой планируется установка. Возможности использования систем видеонаблюдения достаточно широки: от охраны площади до сохранения имущества. В рамках одной статьи тяжело охватить все направления, вот лишь некоторые из них:

  • Установка в торговой розничной точке или крупном супермаркете, основная цель размещения подобной системы — возможность своевременного выявления и предотвращения факта хищения и порчи. Особенно актуальны видеокамеры в залах с самообслуживанием. Но техника также полезна на складах и в подсобных помещениях.
  • Оборудование офиса — это не только про отслеживание рабочего времени персонала. Системы видеонаблюдения давно доказали свою эффективность в сфере повышения безопасности людей, сохранности объекта и имущества. Запись происходящих событий ведется в круглосуточном режиме. Это позволяет быстро восстановить временные промежутки произошедшего и своевременно отреагировать.
  • Установка на производственных и коммерческих предприятиях для обеспечения сохранности объекта. Кроме этого, комплекс видеонаблюдения дает возможность удаленного управления процессами, без необходимости личного присутствия.
  • Использование в дошкольных и школьных учреждениях — система позволяет отслеживать перемещения в режиме реального времени по всей территории объекта. Также способна обеспечить безопасность не только сотрудников и персонала, но и каждого ребенка.
  • Размещение камер на частной территории или в многоквартирном доме — комплекс, интегрированный с охранными и противопожарными мерами. Серьезный инструмент для сохранения имущества и жизни большого количества людей.
  • Установка системы видеонаблюдения на автостоянках, АЗС, подземных парковках и подобных территориях позволяет мониторить зоны въезда и выезда, а также осуществлять контроль за выполнением правил на объекте.

Принцип работы камер видеонаблюдения


Если простыми словами, то стандартная система — это набор из нескольких видеокамер, кабеля, провода, видеорегистратора и монитора. Безусловно, в зависимости от уровня задач будет меняться и набор комплектующих. Он может как усложняться, так и упрощаться. Принимаются во внимание абсолютно все детали — от площади и необходимых требований до количества одновременного нахождения в здании сотрудников. Опытный специалист рассчитывает количество оборудования, основываясь на множестве факторов. Наши сотрудники всегда готовы подсказать нужный вариант и осуществить установку систем видеонаблюдения необходимого оборудования в кратчайшие сроки.

Как работает система видеонаблюдения?

Камера захватывает изображение и отправляет его на записывающее устройство. Затем видеорегистратор обрабатывает файлы, показывает результаты на мониторе и сохраняет информацию на внешний носитель или в память. На первый взгляд, все достаточно просто. Но помните, что каждое устройство имеет собственные характеристики и параметры.

Камеры видеонаблюдения

При выборе оборудования для видеонаблюдения важно понять, где оно будет устанавливаться. Будет ли камера отслеживать движение на всей территории или только в административном здании или цеху. В зависимости от места размещения прибора выделяют два типа:

  • для расположения внутри помещения;
  • для установки на улице.

Внутренние камеры видеонаблюдения

Основное отличие этого типа — отсутствие защиты от внешних факторов. Корпус камер внутреннего типа, как правило, изготовлен из пластика и водопроницаемый. Устройство может быть и вовсе без корпуса.

Помните, что электронная начинка из микросхем и высокочувствительных элементов не выдерживает работу при минусовых температурах. При этом внутренние камеры имеют и свои достоинства — маленькие размеры и низкая стоимость. Они идеально подходят для офисов. Под такие задачи вешать уличную видеокамеру не рентабельно.

Уличные камеры видеонаблюдения

Приборы внешнего типа надежно защищены от атмосферных осадков и низких температур. Корпус сконструирован таким образом, что даже длительное нахождение под прямым потоком воды не разрушат их электронную начинку. Аппарат продолжит свою работу. Основные особенности и преимущества:

  • защита от воздействия окружающей среды;
  • гибкость в наладке и настройке;
  • обычный и скрытый вариант установки;
  • работа в экстремальных условиях;
  • мобильность и автономность.

При использовании автономных систем видеонаблюдения часто используют IP камеру с опцией программного детектора движения.

Выбор и монтаж камер видеонаблюдения


После того как места для установки приборов определены, рекомендуем перейти к непосредственному выбору характеристик камеры. Мы рассмотрим основные:

  • цветность;
  • минимальная освещенность;
  • разрешающая способность;
  • данные матрицы;
  • производитель аппарата.

Цветность

Камеры видеонаблюдения делятся не только по принципу использования, но и по способу воспроизведения цветности: цветное или черно-белое изображение. Последние на сегодняшний день хорошо востребованы. В первую очередь это происходит из-за стоимости, которая гораздо ниже, чем у цветных. Помните, что с наступлением темноты даже самые дорогие аппараты с усовершенствованной начинкой переключаются в черно-белый режим. Поэтому если место установки будет плохо освещено, то нет смысла выбирать устройство, которое создано по новейшим технологиям.

Минимальная освещенность

Это один из важных показателей, который обозначает возможность устройства различать изображение при отсутствии источника света. Данный параметр измеряется в люксах. Например, если в паспорте у камеры указано 10 Лк, то при пониженном значении в 8 Лк она уже ничего не сможет захватить. Картинка будет размытой и нечеткой. Но увлекаться этими цифрами тоже не стоит. Малоизвестные производители указывают данные, которые получились при определенных условия. Среднестатистическая камера работает даже при освещенности 0,1 Лк. И таких тонкостей достаточно много.

Кроме того, нужно учитывать, что в силу специфики расположения камер на улице, освещенность угла обзора будет меняться на протяжении всего дня. И для того, чтобы картинка была одинаковой и различимой для восприятия, в выбранной модели должна присутствовать автоматическая регулировка диафрагмы. Это поможет избежать темных пятен. Функция позволяет контролировать количество света, который попадает на матрицу, и держать его в рамках необходимого.

Широкий динамический диапазон

Благодаря присутствию в камерах видеонаблюдения технологии WDR стало реально получать однородную картинку для разных объектов, которые находятся в кадре. Представим ситуацию, к камере подъезжает автомобиль, свет на машину падает сзади, номер транспортного средства затемнен и размыт. WDR выровняет изображение. Это полезный функционал для проходных крупных предприятий, АЗС, складов, заводских территорий и режимных объектов.

Разрешающая способность

Количественное обозначение четкости картинки. Измеряется она в ТВЛ (телевизионных линиях). Чем выше эта цифра, тем большей четкости будет изображение с камеры. Средним показателем считается 420 ТВЛ, 640 — отличным.

Характеристики матрицы

Элемент, который захватывает изображение и несет его по проводу в виде электрического сигнала. Если говорить о важности, то этот показатель является ключевым при выборе оборудования для видеонаблюдения.

Производитель камеры

На качество прибора в составе системы видеонаблюдения влияет множество факторов и показателей. Но одним из важнейших будет надежность и репутация изготовителя. Низкое качество сборки, неудачная микросхема и высокое разрешение матрицы дадут посредственное изображение на мониторе. Это значит, что система видеонаблюдения не сможет качественно выполнить задачи, которые вы на нее планируете возложить.

Чтобы не ошибиться с выбором и сэкономить на приобретении только необходимого оборудования, напишите в чат справа ваш вопрос, и сотрудник проконсультирует вас бесплатно. Мы не только поставляем устройства для наблюдения, мы монтируем охранный комплекс и даем гарантию на свои работы.

Как работает цифровая зеркальная камера

Содержание

  • Как работает цифровая зеркальная камера – технический обзор
  • Почему важно знать, как работает зеркальная камера?
  • Что такое цифровая зеркальная камера?
  • Как работает видоискатель?
  • Шаг 1. Взгляд в видоискатель
  • Шаг 2. Падение и прохождение через рефлекторное зеркало
  • Шаг 3. Функция пентапризмы
  • Шаг 4. Покачивание рефлекторного зеркала
  • Шаг 5: Свет проходит через затвор
  • Шаг 6: Запись света на датчике изображения
  • Шаг 7: Затвор закрыт, зеркальное зеркало переставлено
  • Шаг 8: Сохранение и обработка изображения

Цифровая зеркальная фотокамера ( Однообъективное зеркало) — одно из самых популярных фотоустройств, а также одно из самых сложных устройств. Поэтому, прежде чем вы начнете свои фотосессии с новой цифровой зеркальной камерой, необходимо знать основы и то, как правильно работает зеркальная камера. Это поможет вам получить максимальную отдачу от вашего устройства.

Для любого человека, который хочет стать профессиональным фотографом или фотографом, работающим неполный рабочий день, крайне важно знать три основных устройства своей камеры. Это важно по двум причинам.

Рекомендуется: Оценка цифровой зеркальной камеры

Во-первых, чтобы в полной мере использовать возможности устройства; Вы должны знать, как получить лучшее из наших технических характеристик. Итак, в основном, вы должны быть знакомы с их структурой и особенностями. Обладая полным знанием каждой части вашей камеры и их работы, вы можете создать наилучшую композицию и настройки для съемки любой конкретной ситуации и освещения. В противном случае вам нужно будет выучить урок для каждой из фотосессий.

Во-вторых, чтобы сделать наилучший снимок при любом освещении и композиции объекта, вы должны знать, какие функции вашего устройства помогут вам в этом. Таким образом, вы должны иметь знания о вашем устройстве.

В этой статье мы собираемся предоставить полное руководство о том, как работает DSLR. Этот урок лучше всего подходит для начинающих и людей, которые мало знакомы с цифровой фотографией.

Что такое цифровая зеркальная камера?

В отличие от старых камер, цифровые зеркальные камеры состоят из множества сложных функций, которые работают вместе. Каждый из них предоставляет свои услуги по созданию лучших качественных фотографий при любом освещении и яркости. Это то, что сделало камеры DSLR особенными, чем другие устройства. DSLR, безусловно, лучшая камера для фотографов-любителей, которые хотят делать красивые фотографии даже при плохом освещении. Вместе с профессиональным объективом любой получит качественные фотографии в хорошем разрешении.

Узнать о: Различные режимы цифровой зеркальной камеры

Цифровая зеркальная камера в основном состоит из следующих частей:

1. Объектив

4. Датчик изображения

7. Пентапризма

2. Рефлекторное зеркало

5. Фокусировочный экран.

8. Видоискатель или окуляр.

3. Затвор

6. Конденсорная линза.

Все эти детали перечислены в соответствии с порядком и нумерацией, показанными на изображении ниже.

Части камеры DSLR внутри

Вот подробные шаги по фотографированию с помощью цифровой зеркальной камеры. Следуйте каждому шагу и поймите работу каждого шага из изображения, приведенного выше.

Как работает видение через видоискатель?

Шаг 1. Просмотр в видоискатель

Через окуляр или видоискатель камеры отображается прогнозируемая демонстрация фотографии, которую предполагается щелкнуть. В большинстве камер это будет то же самое, что и изображение, которое будет снято. Поэтому очень важно регулировать объект через вид окуляра.

Не пропустите: Руководство по уходу за Caemra

Шаг 2: Падение и прохождение сквозь рефлекторное зеркало

После того, как вы установите кадр, который собираетесь снимать, наступает очередь зеркала получать свет. Свет будет падать на рефлекторное зеркало и не будет проходить через него в часть, называемую пентапризмой, в вертикальном направлении. Рефлекторное зеркало расположено под углом 45 градусов.

Как работает видоискатель?

Шаг 3: Функция пентапризмы

Теперь, когда свет был перенаправлен на пентапризму от отражающего зеркала, оно будет получать свет и снова превращать вертикальный свет в горизонтальный и направлять его в видоискатель. Таким образом, инвертированный свет через объектив снова становится инвертированным, чтобы обеспечить реальное изображение для глаза фотографа.

Шаг 4: Поворот рефлекторного зеркала

Затем вы должны установить вид и рамку фотографии через видоискатель, теперь настала очередь сделать снимок. При этом рефлекторное зеркало поднимается вверх и блокирует вертикальный путь света. В результате свет напрямую может проходить через затвор.

Шаг 5: Свет проходит через затвор

Когда отражающее зеркало ушло с пути, свет может пройти прямо через затвор камеры и, таким образом, попасть на датчик изображения. Время открытия затвора и скорость затвора задаются заранее, но цифровой панелью управления камеры.

Съемка изображения с помощью цифровой зеркальной фотокамеры
Шаг 6: Запись света на датчик изображения

Как сказано в предыдущем абзаце, время открытия затвора предопределено цифровыми настройками камеры и считается, что время частиц, свет падает на датчик изображения. Датчик изображения является одной из наиболее важных частей, определяющих качество и разрешение изображения. Поэтому очень важно понимать время, необходимое для захвата достаточного количества света от зрения, технически называемое скоростью затвора.

Шаг 7: Затвор закрыт, зеркальное зеркало переставлено

После того, как датчик изображения правильно зафиксирует свет, затвор закроется, и зеркальное зеркало вернется в исходное положение.

Шаг 8: Сохранение и обработка изображения

Цифровые датчики изображения считывают свет с точки зрения цветов, интенсивности, температуры, контраста и т. д. и формируют негативную версию изображения. Благодаря процессору камеры все изображение мгновенно обрабатывается и сохраняется в слоте памяти устройства.

В то же время в современных цифровых зеркальных камерах снятое изображение может быть мгновенно показано на дисплее, прикрепленном к камере. Весь шаг делается довольно быстро в современных цифровых зеркальных камерах. Фактически, в некоторых камерах этот шаг выполняется почти 11 раз в секунду. Наконец, изображение сделано, и вот как работает камера DSLR!

Акции

Понимание DSLR: как это работает?

Лично я считаю науку искусством. Искусство открывать и создавать вещи с помощью ресурсов, которые может предложить эта вселенная. Все является тайной, пока вы не откроете науку, стоящую за этим.

Цифровые зеркальные фотокамеры — результат науки. Фотография – это идеальное сочетание науки и искусства. Поэтому для всех, кто стремится стать фотографом, крайне важно понимать, как работает зеркальная фотокамера.

Детали

С того момента, как вы наполовину нажмете кнопку спуска затвора, чтобы сфокусироваться на объекте, в вашей камере и объективе появятся тысячи крошечных компонентов, которые помогут вам создать изображение. Однако работу камеры можно разбить на три простых компонента.

  • Диафрагма (линза)
  • Затвор (камера)
  • Датчик освещенности (внутри камеры)

Обучение фотографии

Изучите основы фотографии, от основ до продвинутых методов, и станьте профессиональным фотографом.

Старт Ваш Бесплатный курс

Этими тремя компонентами вы управляете с помощью различных кнопок и камер, имеющихся на вашей цифровой зеркальной фотокамере. Теперь давайте разберемся в них подробно.

Апертура

Объектив — это устройство, через которое камера видит. В зависимости от типа объектива, который вы к ней прикрепили (телеобъектив, макросъемка, фикс-объектив, сдвиг наклона), камера меняет то, как она видит. В линзе находится диафрагма. Диафрагма — это отверстие в объективе, через которое проходит свет. Диафрагма регулируется по размеру. Это означает, что мы можем увеличивать и уменьшать количество пропускаемого света. Диафрагма также контролирует глубину резкости. Количество света и глубина резкости обратно пропорциональны. Это означает:

  • Больше диафрагма, больше света, но меньше глубина резкости (в фокусе только объект, фон и передний план не в фокусе.)
  • Меньше апертура, меньше количество света, но больше глубина резкости (объект, фон и передний план — все в фокусе.)

Затвор

Время активности! Возьмите источник света, открытое окно, пропускающее дневной свет, лампу в вашей комнате или любой другой источник света. Встаньте перед ним и закройте глаза. Теперь откройте глаза и посмотрите прямо на него, скажем, в течение 5-10 секунд, а затем снова закройте глаза. Вы все еще видите свет как яркое пятно во тьме? Да?

Хорошо, теперь давайте повторим это снова, но на этот раз мы немедленно закроем глаза. Итак, снова встаньте перед источником света с закрытыми глазами. Готовый? Теперь быстро откройте глаза, посмотрите на него и сразу же закройте глаза. Видишь яркое пятно? Точно нет.

Когда свет падает на светочувствительную пленку внутри камеры, он начинает ее сжигать. Чем дольше на него падает свет, тем больше он прожигает пленку, создавая яркие пятна. Однако, если этот поток света контролировать, он будет сжигать пленку в самый раз для создания изображения. Здесь в дело вступает затвор.

Когда вы нажимаете кнопку спуска затвора, затвор открывается и закрывается со скоростью, превышающей мгновение ока, всего за крошечную долю секунды. Это в значительной степени отсекает поток света, попадающий в камеру через объектив, таким образом пропуская ровно столько света, сколько необходимо для захвата вашего изображения.

Светочувствительный датчик

Если вы когда-нибудь настроите DSLR на очистку сенсора (что можно легко сделать с помощью параметра в меню камеры), затвор заблокируется и вы сможете его увидеть. Это в значительной степени действует как сетчатка человеческого глаза. Он открывается электронным способом, чтобы усилить интенсивность входящего света.

Как работает цифровая зеркальная камера?

Здесь мы попытаемся применить базовый научный подход к пониманию того, как работает цифровая зеркальная камера с точки зрения фотографа.

 

  • В тот момент, когда вы поднимаете камеру и начинаете фокусироваться, камера начинает считывать входящий свет. Окружающий свет падает на объектив и проходит через диафрагму. В зависимости от размера апертуры затвор пропускает определенное количество света.
  • Теперь затвор позволит вам решить, как долго это количество света должно попадать на датчик. Как только вы нажмете кнопку спуска затвора, он откроется и закроется с заданной скоростью и рассечет входящий свет.
  • Этот падающий нарезанный свет будет падать на датчик света, а затем на цифровую пленку; тем самым сжигая изображение на нем.

Что такое ISO?

Если вы уже знакомы со своей цифровой зеркальной фотокамерой, вам должно быть интересно, почему я еще не обсудил термин ISO. Что ж, ISO — это последнее средство, на которое полагаются фотографы. Большую часть времени мы сталкиваемся с ситуациями, когда мы не хотим менять размер диафрагмы и выдержку, которые мы настроили, но видим, что получаем изображения, которые недоэкспонированы или просто слишком темные. Здесь на помощь приходит ISO.

Еще одно занятие! Ну, на самом деле вам не обязательно это делать, но в любом случае это весело. Когда вы выключите весь свет в своей комнате или пробудете в темном месте в течение значительного времени, вы заметите, что постепенно вы в некоторой степени начинаете видеть в темноте. Это связано с тем, что сетчатка в вашем глазу максимально открывается, чтобы впустить в ваш глаз как можно больше окружающего света, что позволяет вам видеть в темноте.

То же самое, с датчиком освещенности камеры. Светочувствительность измеряется в единицах ISO. В большинстве случаев мы оставляем светочувствительность между ISO100 и 400, что является средним допустимым диапазоном для нормальных условий дневного освещения. При слабом освещении ISO800 все еще в порядке. Однако при значении ISO выше 800 вы заметите, что на изображении присутствует шум в виде зернистости. Увеличение ISO усилит интенсивность окружающего света, но это только электронное вмешательство.

Правильные настройки

Ключом к съемке изображений является понимание взаимосвязи между размером диафрагмы, выдержкой и ISO. В зависимости от того, какую фотографию вы хотите сделать, и в зависимости от интенсивности падающего света вам придется соответствующим образом настраивать параметры.

Допустим, ваш малыш бегает по парку, играет с друзьями. Вы хотите сфотографировать их, пока они это делают, но вы хотите, чтобы в фокусе был только ваш малыш. Вы пойдете на

  1. Выдержку желательно больше 1/500 й секунды, потому что вы хотите заморозить движение.
  2. Размер диафрагмы, скажем, от f/2,5 до 2,8, потому что вам нужен фокус только на вашем ребенке.

Теперь предположим, что все они позируют перед тренажерным залом в джунглях в тени дерева, и вы хотите получить хороший групповой снимок всех их вместе с тренажерным залом в джунглях на заднем плане и прекрасным ясным голубым небом, манящим вся сцена. Для этого вам нужно:

  1. Уменьшите размер апертуры, скажем, от 4 до 5,6, чтобы вы могли получить в фокусе каждый объект сцены и
  2. Поскольку размер апертуры мал, что означает меньше света, вам придется уменьшить скорость затвора, возможно, до 1/100 th , что не является проблемой, потому что все и все в сцене стоят на месте.

Практика, практика и еще раз практика…

Теперь, когда вы понимаете, как работает ваша цифровая зеркальная камера, вы должны хорошо приступить к съемке на цифровую зеркальную камеру в ручном режиме. Как я уже говорил, управление выдержкой, размером диафрагмы и ISO является ключевым моментом.

Принцип работы камеры: Анатомия цифровой камеры: Что у нее внутри?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Пролистать наверх