Цифровой фотоаппарат

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 15 мая 2011.

Стиль этой статьи неэнциклопедичен или нарушает нормы русского языка. Статью следует исправить согласно стилистическим правилам Википедии.

Основная статья: Фотоаппарат

Цифровой фотоаппарат — это фотоаппарат, в котором для получения изображения используется массив полупроводниковых светочувствительных элементов, называемый матрицей, на которую изображение фокусируется с помощью системы линз объектива. Полученное изображение, в электронном виде сохраняется в виде файлов в памяти фотоаппарата или дополнительном носителе, вставляемом в фотоаппарат.

Первый цифровой фотоаппарат разработал в 1975 году инженер компании Истмен-Кодак Стивен Сассун (Steven Sasson) 0,1 Мп.

История

Основная статья: История цифровой фотографии

Большинство из нас воспринимают цифровой фотоаппарат как нечто само собой разумеющееся. А ведь ещё 15 лет назад такое устройство мог позволить себе только очень состоятельный человек, и было оно скорее признаком роскоши, чем технической необходимостью… Владельцам первых «цифровиков» приходилось нелегко. Нужно было носить с собой пятикилограммовые рюкзаки с аккумуляторами и жестким диском. С тех пор фотокамеры значительно уменьшились в размерах и стали куда более удобными — такими, какими мы их привыкли видеть.

Со времен появления фотоаппарата до выхода в свет его цифрового наследника прошло почти сто лет — именно столько времени потребовалось, чтобы найти способ записи изображений на цифровой носитель. Матрицы фотокамер в том виде, который используется сегодня, появились в конце 60-х годов. Изобретенный Вильямом Бойлем и Джорджем Смитом прибор с зарядовой связью стал первым шагом к современной технике. Однако массовое распространение цифровой фотографии и вытеснение ею пленки началось только в первой половине 2000-х годов.

В 1981 году компания Sony выпустила камеру MAVICA, но первой настоящей цифровой камерой по праву считается Dycam Model 1, известная также под именем Logitech FotoMan FM-1. Отснятые кадры MAVIKA записывала на обычные 3,5-дюймовые дискеты, которые тогда считались едва ли не последним достижением мира техники. Сейчас же найти компьютер, который бы их поддерживал, очень непросто. Единственное, что могло использоваться как в пленочных, так и в цифровых аппаратах — объективы. Принцип их работы при переходе от одного типа хранения информации к другому ничуть не изменился.

Не хватало для создания качественного и простого цифрового фотоаппарата и удобного, ёмкого носителя. Жесткие диски для этих целей не подходили из-за своей ненадежности и больших размеров — ведь предшественники HDD в то время тоже не отличались миниатюрностью. Лишь в 1994 году компания SanDisc создала стандарт CompactFlash, который с некоторыми доработками используется и сегодня. Несмотря на то, что к концу 90-х годов цифровые фотокамеры завоевали сердца большинства покупателей, профессиональные фотографы не стремились переходить на «цифру». Дело в том, что производители до 2001 года сосредотачивались в основном на компактных камерах, не затрагивая профессиональный рынок, для которого требовалось более высокое качество фотоаппаратов. Достигнуть его удалось лишь в 2001 году. Камера Dynax 7 Digital с шестимегапиксельной матрицей, выпущенная компанией Minolta, стала серьёзной заявкой на успех. Она обладала достаточными для опытных фотографов характеристиками и в меру компактными размерами. В этом же году к производству цифровых зеркальных фотокамер присоединились Canon и Nikon, а затем и Pentax. Как видим, на сегодняшний день у каждого крупного производителя фототехники имеется в наличии как минимум несколько зеркалок различных классов (любительские, полу-, профессиональные, полноформатные). Разобраться в этом многообразии зачастую очень непросто. Что же касается компактных камер, они тоже продолжают совершенствоваться — причем не столько по характеристикам матрицы (достигнутого уровня в 10—12 мегапикселей более чем достаточно для фотолюбителя), сколько по удобству использования. Производители оснащают свои устройства дополнительными функциями, превращающими простой фотоаппарат в «разумное» устройство, практически не требующее вмешательства в фотопроцесс со стороны владельца.^[1].

Классификация

Грань между фотоаппаратом и видеокамерой размыта: современная видеоаппаратура, как правило, может делать статичные снимки, а фотоаппараты — записывать видеоряд со звуком и выводить его в телевизионном формате. Здесь приведена примерная классификация устройств, чьё основное назначение — фотосъёмка.

Фотоаппараты с несменными объективами

Компактные цифровые фотоаппараты

«Canon PowerShot A60» — компактный цифровой фотоаппарат с оптическим видоискателем

«Olympus C-900 zoom» — компактный цифровой фотоаппарат без оптического видоискателя

Основная статья: Компактный фотоаппарат

Пренебрежительно именуется «цифромыльница», однако характеристиками отличается от плёночной «мыльницы». Характеризуется малыми размерами и весом; такой фотоаппарат легко носить с собой постоянно. Визирование по ЖК-экрану, это позволяет точно собрать кадр — удобно для «протокольных» снимков, зачастую доработка в графическом редакторе не нужна вообще. Иногда есть оптический видоискатель, синхронизированный с изменением фокусного расстояния объектива (удобно для съёмки людей, подвижных сцен). Малый физический размер матрицы означает низкую чувствительность или высокий уровень шумов. Также этот тип камер обычно отличает отсутствие или недостаточная гибкость ручных настроек экспозиции.

За исключением самых дешёвых моделей, характеризуются немалыми возможностями в макросъёмке. У многих моделей размер объекта съёмки 30 мм и даже меньше.^[2]

Псевдозеркальные цифровые фотоаппараты с несменным объективом

Основная статья: Псевдозеркальный цифровой фотоаппарат

Псевдозеркальный цифровой фотоаппарат «Panasonic FZ-30» с несменным объективом

Псевдозеркальные цифровые фотоаппараты внешним видом напоминают однообъективную зеркальную камеру, а также, помимо цифрового дисплея, оснащены электронным видоискателем. Изображение в видоискателе такого аппарата формируется на отдельном цифровом экране, или на поворачивающемся основном экране. Как правило, имеют резьбу на объективе для присоединения насадок и светофильтров (пример — Konica Minolta серия моделей Z).

Кратность трансфокатора 6^× и выше. Довольно высокое качество съёмки, благодаря неплохой диафрагме на «дальнем» конце (например, f/3,5 у Canon PowerShot S3 IS) и стабилизированному объективу. Размеры матрицы варьируются от 1/2,5 видиконных дюймов до Микро 4:3. Портретными возможностями псевдозеркальный цифровой фотоаппарат, даже с маленькой матрицей, не уступает компактным, в первую очередь из-за качественного объектива. Благодаря огромному количеству кнопок по всему корпусу, фотограф может быстро переключить фотоаппарат в нужный режим.

Недостатками большинства ультразумов являются скромные возможности в макросъёмке и высокое фокусное расстояние на «ближнем» конце (например, 36 мм в пересчёте на плёнку у того же «Canon S3 IS»). Современные (начало 2012) ультразумы в широкоугольной съёмке имеют сильную дисторсию, которая корректируется программно. На «дальнем» конце светосила, как правило, невысока. Да и любой фотоаппарат со сменным объективом превзойдёт ультразум по качеству изображения, в первую очередь за счёт большой матрицы.

Полузеркальный цифровой фотоаппарат «Olympus E-10»

«Полузеркальные» фотоаппараты

«Полузеркалка» — жаргонный термин, описывающий класс аппаратов, в которых имеется наводка по фокусировочному экрану через съёмочный объектив, однако нет подъемного зеркала. В таких аппаратах оптическая схема содержит светоделительную призму, которая направляет от 10 до 50 % светового потока на фокусировочный экран, а остальное передается на матрицу. Как правило, нет возможности менять объектив.

Примеры: «Olympus E-10», «Olympus E-20».

«Digital Classic Camera Leica M3», ретро-копия «Лейки М3»

Компактные цифровые фотоаппараты с несменным объективом с постоянным фокусным расстоянием

В основном выполнены в стиле «ретро», имеют матрицу больших размеров, многие снабжены оптическим видоискателем, обладают высокими техническими характеристиками беззеркальных фотоаппаратов. Отличаются высокой ценой.

Примеры: «Fujifilm FinePix X100», «Sigma DP1», «Digital Classic Camera Leica M3»

Сверхкомпактные цифровые фотоаппараты

«Canon Digital Ixus 430»

За компактность приходится платить крошечной матрицей (обычно 1/2,5 видиконных дюймов). Чтобы получить приемлемое качество снимков, ставят агрессивное шумоподавление. Также урезают кратность трансфокатора (обычно 3^× или 4^×), фокусное расстояние на «коротком конце», штативное гнездо, ёмкость аккумулятора. Страдают и возможности макросъёмки. Как правило, нет оптического видоискателя.

Примеры: «Canon Digital IXUS», «Olympus µ»

Фотоаппараты, встроенные в другие устройства

Удобны тем, что устройство всегда с собой. Миниатюрны, как правило, нет механики объектива и собственных органов управления. Служат большей частью для «протокольных» снимков и пересъёмки информации.

Примеры: цифровые фотокамеры камерафонов, интернет-планшетов, автомобильных видеорегистраторов.

Фотоаппараты со сменными объективами

Цифровой однообъективный зеркальный фотоаппарат

Основная статья: Цифровой однообъективный зеркальный фотоаппарат

«Canon EOS 450D» со штатным объективом

Основной инструмент профессионального фотографа — и многих фотолюбителей. Матрица, как правило, «полукадровая» (примерно в 1,5 раза меньше плёночного кадра, по площади — в 2—3 раза). Впрочем, существуют модели с полнокадровой (24×36 мм) и даже среднеформатной матрицей.

На фокусировочном экране располагается так называемый «фазовый автофокус», быстрый и точный. Оптический видоискатель позволяет уловить эмоции объекта съёмки и нажать на кнопку в нужный момент. К тому же этот видоискатель работает через объектив, так что легко контролировать глубину резкости, применять поляризационные и градиентные фильтры. Сменная оптика позволяет приспособить такой фотоаппарат к любому жанру съёмки. Из недостатков — высокая цена, громкий спуск и большие габариты. Затруднена съёмка из нестандартных ракурсов (поэтому фотохудожников часто видят в самых экзотических позах). Видоискатель покрывает не весь кадр (около 85 % в камерах нижнего уровня), поэтому после съёмки практически обязательна доработка фотографий в графическом редакторе. При нажатии на спуск изображение пропадает, поэтому к фотографированию с проводкой надо приспособиться.

Примеры: «Canon EOS-1Ds Mark III», «Nikon D200».

Цифровые дальномерные фотоаппараты

«Epson R-D1»

Немногочисленная группа цифровых фотоаппаратов, имеющих, кроме ЖК-дисплея, оптический видоискатель, совмещённый с дальномером. На 2012 год цифровые дальномерные фотоаппараты представлены тремя моделями: «Epson R-D1», «Leica M8» и «Leica M9». Крепление объективов — байонет Leica M. Отличаются высокой ценой, сочетают высокое качество изображения с непревзойдённой оперативностью съёмки (важно для уличной и репортажной фотографии).

Цифровые беззеркальные фотоаппараты

Основная статья: Беззеркальный цифровой фотоаппарат со сменными объективами

«Pentax Q» — компактный цифровой фотоаппарат без электронного видоискателя (байонет Q)

Псевдозеркальный цифровой фотоаппарат «Samsung NX10» со сменным объективом (байонет NX)

Отсутствие зеркального видоискателя с пентапризмой позволило значительно уменьшить рабочий отрезок камеры и её размеры. Функции TTL-экспонометра и датчика автофокуса переданы светочувствительной матрице. Беззеркальные фотоаппараты получили распространение в конце 2000-х годов, с распространением уменьшенных байонетов наподобие «Микро 4:3».

В свою очередь, беззеркальные цифровые фотоаппараты со сменными объективами делятся на камеры только с ЖК-дисплеем и на псевдозеркальные (с электронным видоискателем). Конструкция некоторых камер позволяет использовать внешний съёмный электронный видоискатель («Olympus PEN E-P2»).

Автофокус медленный контрастный, свойственный «мыльницам». Затруднена ручная фокусировка. Объектив не убирается в корпус, так что габаритов «мыльницы» удаётся добиться лишь с фикс-объективами. Но в целом большая матрица даёт приличное качество изображения. Иногда в погоне за компактностью основного блока производители уменьшают ёмкость аккумулятора до неприемлемых величин.

Примеры: Fujifilm X-Pro1, Sony Alpha NEX-5, Pentax Q, Pentax K-01.

В 2011 году появились первые беззеркальные фотоаппараты, оснащённые матрицей, у которой часть пикселей выделено для автофокусировки методом измерения разности фаз, что существенно увеличило скорость автофокусировки. К таким моделям относятся Nikon 1 V1, Nikon 1 J1, Canon EOS M.

Устройство цифрового фотоаппарата

Основная статья: Устройство цифрового фотоаппарата

Светочувствительная матрица

Основная статья: Матрица (фото)

Носители информации

Извлечение CompactFlash из камеры Canon Powershot A95

Практически все цифровые фотоаппараты используют флэш-память, но есть также фотоаппараты, где используются оптические диски или дискеты в качестве носителя информации.

Ряд фотоаппаратов имеют небольшой объем встроенной флеш-памяти, которой хватает для 2-30 снимков. Самые распространенные на сегодняшний день (2008) форматы:

• CF (Compact Flash).
• SD (Secure Digital).
• MMC (Multimedia Card).^[3]
• MS (Memory Stick) фирмы Sony
• xD (xD-Picture Card)

Устаревшие носители информации:

• SM (SmartMedia)
• MD (Microdrive)

Объём флеш-карт варьируется в (на середину 2008 г) от 512 МБ до 64 ГБ.

Характеристики из сферы рекламы и маркетинга

Миниатюрная цифровая камера «SiPix» рядом со спичечным коробком

Термин «полупрофессиональный цифровой фотоаппарат» («просьюмер» или «просьюмерка» — калька с англ. prosumer от англ. professional и англ. consumer) обычно употребляется по отношению к псевдозеркальным аппаратам, полузеркалкам и ультразумам, но не является содержательным с технической и потребительской точки зрения.

Термином «профессиональные» обычно называют однообъективные зеркальные или дальномерные фотоаппараты с кроп-фактором не более K_f=1,6 и обладающим рядом других отличительных особенностей.

Термин «Камера начального уровня» употребляется по отношению к относительно дешёвым моделям какой-либо серии фотоаппаратов, в какой-либо степени урезанным в функциях.

Термин «ультразум», как правило, означает «мыльницу» с высокократным зум-объективом. Однако с течением времени кратность объектива, с которой начинается «ультра-», меняется. Так, например, называли 8^× зумы при сравнении с 6^×.

Вообще, многие пользователи не догадываются, что такое «Зум», считая «чем больше — тем лучше», а между тем это — всего лишь отношение максимального к минимальному фокусных расстояний объектива. И сравнивать фотоаппараты нужно как раз по фокусному расстоянию, от которого зависит «угол обзора» — то есть что войдёт в кадр.

Цифровой зум, Цифровое увеличение, Апсемплинг (англ. Upsampling — буквально, повышение детализации) — функция многих цифровых аппаратов, при использовании которой выбирается центральная часть снимка и увеличивается до размеров стандартного в данном аппарате кадра. Реальное число деталей при этом не увеличивается, и практический смысл в этой функции отсутствует. Однако, величина «цифрового зума» используется, особенно будучи перемноженной с величиной оптического зума (при этом возникают такие крупные значения зума, как 400^× или 500^×), как важный для покупателя параметр «крутости» камеры. Опытный фотограф использует программы редактирования изображений для получения аналогичного результата, но с гораздо более контролируемым качеством.

Однако «цифровой зум» оказывается полезен при видеосъёмке, если требуется высокая оперативность получения результата и нет времени на обработку изображения.

Мегапиксель — в мегапикселях измеряется одна из важных характеристик цифрового фотоаппарата — разрешение матрицы. Маркетинг, однако, преувеличивает его значение, и «прогресс» в области цифровых фотоаппаратов в сознании покупателя связан с ростом числа мегапикселей.

Примечания

1. ↑ История цифровых фотоаппаратов
2. ↑ Галерея Pmin по письмам читателей
3. ↑ Практически все аппараты, использующие SD-карты, могут использовать и MMC-карты.

См. также

• Цифровые технологии
• Цифровое устройство
• Цифровая фотография
• Устройство цифрового фотоаппарата
• Производители фотоаппаратуры

Ссылки

• История цифровых фотоаппаратов