Цифровой фотоаппарат

Содержание.

    Введение

   1. История цифровых  фотоаппаратов

   2. Устройство и  принцип работы цифровых фотоаппаратов

   Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

История развития фототехники  привела к тому, что были выработаны определённые стандарты на интерфейс  между фотографом и используемой им фототехникой. В результате, цифровые фотоаппараты в большинстве своих внешних черт и органах управления повторяют модели плёночной фототехники. Принципиальное различие оказывается в «начинке» аппарата, в технологиях фиксации и последующей обработки изображения.

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.История.

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.

Первый цифровой фотоаппарат  разработал в 1976 году инженер компании Истмен-Кодак Стивен Сассун (Steven Sasson) 0,1 Мп.

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, емкого 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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Устройство и  принцип работы цифровых фотоаппаратов.

Совершенствование системы  всегда имело целью получение  изображения как можно более  детализированного, соответствующего объекту съемки по распределению  яркости и цветопередаче и  отвечающего, кроме прочего, желанию  фотографа. Объектив, пленка, коробка  и затвор определяют требуемое качество изображения, а для реализации стремлений фотографа служит видоискатель и  система управления фокусировкой и  выдержкой. Рутинную деятельность по выбору и отработке экспозиции и фокусировки  с успехом выполняет автоматика современной камеры, снимающему остается лишь указать автоматике, на что  фокусироваться, и выбрать программу, соответствующую представлениям фотографа  о «правильной экспозиции и фокусировке» для конкретной ситуации. Когда на место пленки в фильмовый канал  фотоаппарата установили чувствительную матрицу, началась цифровая фотография. Были использованы опыт и технологии конструирования пленочных фотоаппаратов. При беглом взгляде на камеру можно  увидеть: линзу объектива, глазок видоискателя, встроенную вспышку, органы управления (множество кнопок и переключателей), отсек разъёмов, отсек элементов  питания. А теперь о каждом элементе подробнее.Объективы многих камер  при выключенном питании полностью  погружаются в корпус камеры и  выезжают из него при включении. Небольшой  удар по нему во включенном положении  может вывести камеру из строя. Другой элемент объектива, с которым  нужно быть крайне осторожным вне  зависимости от конструкции фотоаппарата, -это передняя линза. Её необходимо крайне тщательно оберегать от контакта с любыми предметами, способными выпачкать  либо поцарапать поверхность. От чистоты  линзы напрямую зависит качество изображения на снимках, его резкость.  Диафрагма и затвор камеры, как  правило, располагаются внутри объектива. Состоящая из нескольких лепестков  диафрагма, закрываясь, уменьшает диаметр  отверстия, через которое свет проходит на матрицу. Благодаря этому уменьшается  количество прошедшего света, предотвращается  излишняя засветка матрицы, снимки получаются хорошими независимо от того, насколько  ярко освещён объект съёмки. Рядом  расположен затвор. Открываясь и закрываясь, он так же, как и диафрагма, способен изменять количество упавшего на матрицу  света. Но работает он несколько иначе, чем затвор плёночного фотоаппарата. Затвор плёночной камеры всегда находится  в закрытом положении и открывается  лишь на короткий миг, в момент съёмки. А вот затвор цифровой камеры, как  правило, открыт. Свет, прошедший сквозь объектив, непрерывно попадает на матрицу.Под  крышкой располагается один или  несколько элементов питания. Прежде чем открыть эту крышку, необходимо убедиться в том, что камера не производит запись информации на карту памяти, и ее питание выключено. Снимки сначала попадают в оперативную память и только после этого записываются на карту памяти. Скорость копирования информации на карту памяти значительно ниже, чем в ОЗУ, и может занять несколько десятков секунд. Поэтому некорректное завершение обращения к карте памяти может привести к повреждению всей информации на карте памяти. Специальный индикаторный светодиод, как правило, информирует фотографа о том, что происходит обращение к карте памяти. Следовательно, в момент открытия отсека элементов питания все светодиоды камеры должны погаснуть.

Все типы элементов питания, используемые в цифровых камерах, можно  условно разделить на 2 группы. К  первой группе можно отнести те камеры, в которых используются элементы питания АА (пальчиковые батарейки - по народному). Ко второй группе следует  отнести все камеры, питающиеся от аккумуляторов фирменного формфактора. Если в камере используется аккумулятор  фирменного формфактора (отличающийся по форме от разовых элементов  питания), то, скорее всего, это литиевый аккумулятор. Такой аккумулятор  вы можете заряжать, не дожидаясь его  полной разрядки. За 1,5-2 часа, перед  тем как отправиться на съемку, смело ставьте его на зарядку, не обращая внимание на уровень заряда.В  особом отсеке располагается карта  памяти. По своей сути карта памяти - это одна или несколько микросхем, расположенных в небольшом пластмассовом  корпусе. При установке карты  в камеру к ней подключается от 50 до 9 электрических контактов, по которым  движутся электрические сохраняемые  в ячейках памяти. Загрязнение  контактов или небольшое несоответствие их размеров может привести к временной  неработоспособности карты. Исправить  ситуацию можно, протерев контакты карты  плотной тканью.Перед заменой  карты памяти желательно дождаться  завершения процесса записи информации и выключить питание фотоаппарата. Для извлечения карт памяти Secure Digital, Memory Stick, xD - Picture Card достаточно немного  нажать на саму карту, после чего пружина  вытолкнет ее наполовину. При замене карты CompactFlash для этого необходимо нажать на специальную кнопку один или два раза.

С извлеченной картой нужно  быть крайне осторожны. Являясь электронным  устройством, карта памяти боится влаги, механических повреждений и зарядов  статического напряжения.Большинство  производителей гарантирует сохранность  записанной на карту памяти информации в течение более чем 10 лет. Но хранить снимки на карте достаточно глупо, слишком уж дороги они сегодня.Для управления различными функциями фотоаппарата на его корпусе расположены органы управления  множество различных кнопок, переключателей, селекторов и т.п. Их количество, конструкция и назначение различно для разных моделей фотоаппаратов. Но есть такие, которые имеются практически у всех камер. Это кнопка включения, кнопка спуска, мультиселектор, кнопка «MENU», клавиша зумирования и кнопка включения режима просмотра. Цифровой фотоаппарат - это электрический прибор, а значит, у него обязательно есть кнопка включения питания.На задней панели фотоаппарата расположен жидкокристаллический монитор, на котором во время съёмки можно визировать изображение, делать те или иные установки, просматривать сделанные снимки. При сильном увеличении можно увидеть, что поверхность монитора покрыта мельчайшими прямоугольниками синего, зелёного и красного цветов. Перед каждой цветной ячейкой расположен жидкокристаллический затвор. В обычном положении затвор прозрачен, а при подаче на его контакты напряжения он теряет прозрачность, становится чёрным. С внутренней стороны монитора располагается один или несколько источников белого цвета. От их характеристики зависит яркость и равномерность освещения монитора. Таким образом, если на все зелёные и красные ячейки подать напряжение, монитор будет светиться синим цветом, ведь свет подсветки будет проходить через синие ячейки монитора. Синтез всех других цветов будет осуществляться согласно аддитивному принципу.

Познакомившись c устройством  монитора, можно догадаться, почему он потребляет много электроэнергии, и для чего его стоит иногда выключать. При выключенном мониторе фотограф должен знать о наиболее важных установках камеры, количестве оставшихся кадров и т.п. Для этих целей многие фотоаппараты оснащаются жидкокристаллическими дисплеями. Принцип работы дисплея схож с  принципом работы ЖК монитора. Главными отличиями будут отсутствие цветных  фильтров (изображения на дисплее  монохромное, чёрно-белое) и отсутствие подсветки.Жидкокристаллический дисплей  служит для отображения самых  важных настроек камеры. На дисплее  можно увидеть изображение снимаемых  объектов, он предназначен исключительно  для отображения цифр и знаков. У многих любительских фотоаппаратов  он отсутствует, но является обязательным элементом конструкции у профессиональных и полупрофессиональных камер.На дисплее  отображаются самые необходимые  настройки и состояние камеры: режим работы, количество оставшихся кадров, степень сжатия, разрешение и многое другое. Подсветка дисплея  позволяет видеть информацию на нем  в вечернее время, но, к сожалению, существует она не у всех фотоаппаратов, оснащенных дисплеем.

На корпусе фотоаппарата можно найти от одного до 4~5 разъемов. Это могут быть гнезда для подключения: сетевого адаптера (внешнего источника  питания), аудио/видеовыход для подключения  к телевизору или видеомагнитофону, USB разъем для подключения к ПК, синхроконтакт для подключения  внешних вспышек, универсальный  разъем для подключения к док-станции  и разъем пульта дистанционного управления (электронного спускового тросика). Для  того чтобы контакты разъемов не загрязнялись, они прикрываются специальными крышками. Единого стандарта разъемов не существует.Индикаторные светодиоды - это небольшие цветные  «лампочки», расположенные на корпусе  фотоаппарата. Как правило, они располагаются  рядом с оптическим видоискателем  либо рядом с отсеком карты  памяти. Разный цвет, мигание и горение  светодиодов информирует фотографа  о состоянии камеры. Светодиоды информируют  о таких процессах, как запись информации на карту памяти, готовность фотовспышки к съемке, точности фокусировки.Практически  все цифровые фотоаппараты оснащены встроенной фотовспышкой. У одних  она расположена на передней панели, у других спрятана в верхней панели. Открытие и включение вспышки  в этом случае может осуществляться как автоматически, так и вручную. Стоит обратить внимание на расстояние между рефлектором вспышки и  объективом. Согласно законам физики чем меньше это расстояние, тем  выше вероятность появления «красных глаз» на снимках. Кроме того, вспышки  разных фотоаппаратов могут немного  отличаться яркостью импульса.В цифровых фотоаппаратах получили распространение  четыре типа видоискателей: ЖК монитор, электронный (EVF), оптический параллаксный и зеркальный. Визировать изображение  по ЖК монитору очень удобно. Кроме  изображения на нем могут отображаться параметры съемки, вспомогательные  линии кадрирования, гистограмма  и другая полезная информация. Дополнительные удобства предоставляют пользователю цифровые фотоаппараты с возможность  поворота монитора в разные стороны. Такая конструкция делает более  удобной съемку с верхних и  нижних точек, упрощает съемку автопортрета. Но есть у ЖК монитора и свои недостатки. Изображение на нем достаточно мелкое, по нему трудно судить о точности фокусировки. Когда на монитор падает яркий  солнечный свет, различить изображение  на нем очень трудно. Плохо различимо, но уже по другой причине изображение  при съемке вечером или ночью. Большое потребление электроэнергии также заставляет в некоторых случаях отказаться от использования монитора в качестве видоискателя.

Электронный видоискатель - это по своей сути тот же ЖК монитор, только расположен он внутри камеры, за положительной линзой (аналогичный  видоискатель имеют практически  все видеокамеры). На расположенный  внутри камеры монитор не падают лучи света, а значит, изображение на нем  всегда яркое. Другие недостатки ЖК мониторов  остались присущи и электронным  видоискателям. Такими видоискателями оснащаются полупрофессиональные камеры и фотоаппараты, имеющие объективы  с очень широким диапазоном зумирования.

Оптический параллаксный видоискатель представляет собой конструкцию  из нескольких линз и располагается  рядом с объективом. Такой видоискатель не потребляет электроэнергии, изображение  в нем всегда хорошо различимо. Ведь, по сути, вы смотрите на объект съемки через небольшое отверстие в  камере. Только вот никаких параметров съемки в этот видоискатель вы не увидите, да и границы кадра, видимые в  видоискатель, будут отличаться от полученных на фотографиях. Таким видоискателем  оснащено более 80 процентов цифровых любительских фотоаппаратов.

Зеркальный видоискатель совмещает в себе достоинства  всех конструкций! Визирование осуществляется через объектив фотоаппарата, а значит, изображение максимально соответствует  тому, которое вы получите на фотографии. ЖК табло отображает важные параметры  съемки в видоискателе и потребляет очень мало электроэнергии. Только вот при этом конструкция видоискателя усложняется и получается немного  громоздкой. Поэтому подобные видоискатели — достоинство профессиональных камер со сменной оптикой.

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников.

 

1.Принципы работы и  технические характеристики цифровых  фотоаппаратов. Азбука криминалистики. Наследники Холмса. http://www.expert.aaanet.ru/sovet/digfoto.htm        

2.Сайт http://ru.wikipedia.org/wiki./ Устройство_цифрового_фотоаппарата