Как работи SLR фотоапаратът и как работи

Фотоапаратът е изобретен през 1861 г. за заснемане и съхраняване на неподвижни изображения. Първоначално те се закрепват върху специални пластини в устройството, но по-късно се закрепват върху фолио. Бързото развитие на цифровите технологии започва през 70-те години на 20-ти век. Класическите (филмови) фотоапарати постепенно отстъпват на заден план. Към днешна дата всички те са заменени от цифрови фотоапарати. Тези модерни устройства позволяват да се правят висококачествени снимки. Най-разпространените модели са огледално-рефлексните, безогледалните и компактните фотоапарати. За фотографите препоръчваме да използват първите два вида продукти. Този вид дейност изисква познания за камерата и нейното функциониране.

Как работят фотоапаратите

Принципът на действие на цифровото и филмовото фотографско оборудване е по същество идентичен. Една много опростена схема може да се представи по следния начин:

• Затворът се отваря при натискане на бутона и отразената от обекта светлина попада във вътрешността на фотографския апарат през обектива;
• Резултатът е изображение, образувано върху светлочувствителен елемент (матрица или филм) – направена е снимка;
• Затворът се затваря и фотоапаратът е готов да продължи да снима.

Целият процес на заснемане на снимка се извършва за част от секундата. Поради особеностите на конструкцията им има разлики в детайлната работа на обектива при различните модели фотографско оборудване.

Без аксесоари, като светкавица, карта с памет, батерии, течнокристален дисплей, различни сензори, фотоапаратът не може да функционира правилно и да създава висококачествени снимки. Но тези конструктивни елементи не са пряко свързани с принципа на фотографската техника.

Обектив на камерата

Обективът е оптична система, която се състои от лещи, поставени в рамката. Предлагат се стъклени или пластмасови (при евтините модели). Светлината, преминаваща през обектива, се пречупва и формира изображение върху сензора. Добрите обективи могат да създават резки, ясни изображения без изкривявания.

Важното е! Светлинната ефективност на лещите зависи от диафрагмата. Колкото по-голям е байонетът на обектива, толкова по-добър е фотоапаратът и толкова по-скъп е той. Системата от лещи с по-голямо съотношение на диафрагмата позволява да се правят снимки с по-кратки скорости на затвора, отколкото с по-малка.

Прикрепване на оптика

Обективите се прикрепят към тялото на фотоапарата с помощта на байонет. Това е специална високопрецизна връзка (често от стандартен тип). Тази фиксираща конструкция може да бъде под формата на гайка, снабдена с прорези или издатъци на рамката със съответните жлебове на корпуса. Съществуват модели, при които байонетната връзка е представена от глевса резба с къс ход.

Основните характеристики на монтирането са

• диаметър, който влияе на съотношението на диафрагмата на обектива;
• Апертура (показана схематично на снимката по-долу), която определя диапазона на работните фокусни разстояния.

Размерът на диафрагмата определя DOF (дълбочина на рязкост): колкото по-малък е кръгът, толкова по-голяма е DOF. Този монтаж позволява на фотографите да създават различни ефекти, като например отделяне на обект от фона.

Освен гореспоменатите параметри, размерът на отвора оказва влияние върху тези параметри на полученото изображение:

• аберация (грешка или грешка във възпроизвеждането на картината), чиято стойност е най-ниска, когато блендата е максимално затворена;
• Дифракция (обгръщане на препятствията от светлинните вълни), което се изразява в намаляване на способността на оптиката да възпроизвежда изображение на близки обекти (нарича се разделителна способност на обектива), когато размерът на отвора, който пропуска светлината, намалява;
• винетиране (намаляване на светлината от центъра на изображението към краищата), най-силно изразено при максимално отворена бленда.

Диафрагмата обикновено се обозначава с буквата „f“. Числото до него показва диаметъра на отвора. Колкото по-малко е числото, толкова по-голям е размерът на блендата. Диаметърът 2,8 понастоящем е максималният, който се предлага за повечето обективи. Дифракцията и аберацията са балансирани при бленди от f/8 до f/11. В същото време обективът има най-високата разделителна способност.

Цяла категория фотографско оборудване е представена от модели с неподвижно, полупрозрачно огледало. Използването му ви позволява да използвате автофокуса не само при правене на снимки, но и при снимане на видео в режим Live View. Възможно е и непрекъснато наблюдение.

Функции и типове на затвора

Затворът, който се намира между огледалото и сензора, също се задейства при натискане на затвора. Целта му е да регулира достъпа на светлина до сензора. Времето, през което затворът е отворен, се нарича скорост на затвора. През този период от време се извършва процесът на експозиция.

Затворите на SLR фотоапаратите биват два вида:

• механични щори (най-разпространените);
• електронен (цифров).

Структурно механични щори представлява вертикално или хоризонтално разположени 1 или 2 щори, които не са прозрачни за светлинния поток. Основните характеристики на тези затвори са скорост и забавяне. Последното се отнася до това колко бързо се отварят затворите след натискане на затвора.

Затворът се отваря и затваря много бързо (за части от секундата) с помощта на електромагнити или пружини. Скоростта на затвора е времето, което е необходимо за получаване на изображение, преди затворът да бъде освободен. Механичните затвори имат граница на задействане. Скорост на затвора от около 1/8000 от секундата се постига с цифрови затвори.

Електронен затвор – не е отделно устройство, а принцип за регулиране на експозицията (количеството постъпваща светлина) на матрицата. Скоростта на затвора в този случай е времето между достигането на нула и отчитането й. Използването на електронни затвори се характеризира с възможността за постигане на по-бързи скорости на затвора без необходимост от скъпи механични аналози.

По-съвременните модели фотоапарати са тези с комбинация от електронен и механичен затвор. Първият се използва за бързи скорости на затвора, вторият – за бавни скорости на затвора; третият – за бавни скорости на затвора, а четвъртият – за бавни скорости на затвора. Механичният затвор също така предпазва сензора от прах.

Количеството светлина, което влиза във фотоапарата, контролирано от блендата, и скоростта на затвора, задавана от затвора, са в основата на фотографския процес. Фотографите постигат различни ефекти, като комбинират тези атрибути по различни начини.

Пентапризма и визьор

Светлинният поток преминава през фокусиращия екран в пентапризмата. Той се състои от две огледала. Първоначално изображението се получава от обърнатото подвижно огледало. Огледалата на пентапризмата я обръщат, за да предоставят на визьора окончателно нормално изображение.

Визьорът е устройство, което позволява на фотографа да прегледа снимката. Основните му характеристики са:

• лекота (зависи от качеството и светлопропускливостта на стъклото, от което е изработен);
• размер (площ);
• Покритие (до 96-100% при съвременните модели).

Важно! Фотографите намират за по-лесно да преценяват изображенията на по-големи визьори с по-леки обективи. Но те се задават само при модели със средни скорости на затвора.

Схема на движението на светлината през визьора на фотоапарат

SLR фотоапаратите могат да бъдат оборудвани със следните видове визьори:

• Оптични;
• по електронен път;
• от огледало.

Оптични визьори най-често срещаните. Такива устройства се състоят от система от лещи, разположена до обектива. Предимството им е, че не консумират енергия; недостатъкът им е, че до известна степен изкривяват изображението, заснето в кадъра.

Електронни устройства – е миниатюрен течнокристален (LCD) екран. Изображението се предава от сензора на фотоапарата. Електронният визьор може да се използва дори при силна слънчева светлина, тъй като е разположен в корпуса. Но по време на работа той консумира електроенергия

Огледални визьори се считат за най-добрите, тъй като могат да осигурят най-висок контраст, качество на контурите на обектите. Такива устройства са преминали към цифровите фотографски устройства от техните филмови аналози. Изображението, което вижда фотографът, се формира от огледалото.

Съществуват модели без визьори. При тях фотографът разглежда изображенията с помощта на LCD монитора. Недостатъкът на тези екрани е, че е почти невъзможно да се види нещо на ярка слънчева светлина. Мониторите могат да имат и ниска разделителна способност.

Сензор за цифрова SLR камера

Сензорът на SLR е аналогова или цифрово-аналогова интегрална схема със сензори за изображения. Последните са светлочувствителни елементи, които преобразуват светлинната енергия в електрически заряд (пропорционален на яркостта на светлината). Така сензорът преобразува оптичното изображение в аналогов сигнал или в цифрови данни. които след това преминават по веригата конвертор-процесор-памет.

Важно! Светлинният филтър е отговорен за заснемането на цветни изображения. Монтира се пред чипа.

Основните характеристики на сензорите са:

• резолюция;
• размер;
• Светлочувствителност (ISO);
• Шум (съвкупност от произволно разположени точки с различни цветове, чийто вид се дължи на липсата на светлина върху обектите).

В SLR фотоапаратите се използват два вида сензори:

• пълнокадров (със същия размер като кадър от 35-милиметров филм);
• съкратен (намален диагонал).

Матриците се различават една от друга по отношение на формата, който е следният:

• Full Frame – пълен кадър (35×24 мм);
• APS-H – сензори на професионални фотоапарати (29×19-24×16 мм);
• APS-C – използва се в модели на потребителски продукти (23×15-18×12 мм).

Пълнокадровите сензори са с по-голям размер от скъсените. Те се използват в професионални модели фотоапарати.

Системи за стабилизиране на изображението

Движението на фотоапарата по време на снимане или разклащането на ръцете води до размазване на изображенията. Стабилизаторът на изображението (не се предлага във всички модели) се бори с това явление. Предлага се в три вида:

• оптически;
• с подвижна матрица;
• електронен (цифров).

Първият е вграден в обектива и се контролира от специални сензори. Системи с подвижен сензор (напр. „Анти-трептене“) включва фиксирането му върху движеща се платформа. Обикновено се смята, че те са по-малко ефективни от оптичната стабилизация.

Електронен vr (потискане на вибрациите) е свързано само с преобразуване на изображението от процесора. Цифровият стабилизатор работи с всеки обектив.

Функциите на фотоапарата се подобряват чрез използването на светкавици, които могат да потискат ефект червени очи. Той има и няколко основни режима на работа:

• автоматично;
• принудително;
• Бавна синхронизация;
• без светкавица.

Заснемане на автопортрети или елиминиране на заклащането на фотоапарата, Използване на самоснимачката. Това е устройство, което създава времево забавяне между момента на натискане на затвора и момента на освобождаването му.

Също така трябва да се отбележи! По време на продължително снимане се препоръчва някои модели DSLR да се захранват чрез адаптер с DC гнездо вместо с акумулаторни батерии. Това е възможно само при наличие на мрежово напрежение 220 V.

Процесорът на фотоапарата изпълнява тези функции:

• Управлява светкавицата, интерфейса на камерата и автофокуса;
• Изчислява експозицията;
• обработва данните от сензора;
• регулиране на остротата, светлочувствителността, контраста, баланса на бялото, шума и редица други настройки на картината
• съхранява изображението на картата с памет, като компресира файловете;
• позволява комуникация с външни устройства (напр. компютър).

Когато процесорът обработва цифрови данни, те се съхраняват в оперативната памет. За трайно записване на данни се използват преносими носители под формата на карти с памет в различни формати (напр. SecureDigital – SD).

Благодарение на наличието на бутони за управление Можете да управлявате ръчно различни настройки, като например: регулиране на скоростта на затвора и на блендата, настройка на светлочувствителността на сензора, баланс на бялото. Това ви позволява да контролирате целия фотографски процес и да създавате желаните ефекти.

Заключение

Огледалните фотоапарати ви позволяват да правите висококачествени снимки благодарение на сензорите с голям размер. Ето защо те се използват от професионални фотографи и любители, които се занимават сериозно с фотография. Решаващ фактор за популярността на DSLR е и сменяемата оптика, която позволява да се правят снимки през телескоп, ендоскоп или микроскоп.