Come funziona la fotocamera SLR?

La fotocamera è stata inventata nel 1861 per la ricezione e l'archiviazione di immagini fisse. Inizialmente nel dispositivo sono stati fissati su piastre speciali e in seguito sul film. Con gli anni '70 del 20 ° secolo inizia lo sviluppo intensivo della tecnologia digitale. I dispositivi fotografici classici (film) iniziano gradualmente a sfumare sullo sfondo. Ad oggi, sono stati quasi soppiantati dalle fotocamere digitali. Questi dispositivi moderni ti consentono di scattare immagini di alta qualità. I modelli più utilizzati sono mirror, mirrorless e compact. Per coloro che sono impegnati nella creazione di fotografie, si consiglia di utilizzare i primi due tipi di prodotti. Allo stesso tempo, per questo tipo di attività richiede la conoscenza del dispositivo della fotocamera e il principio della sua azione.

Il principio di funzionamento delle telecamere

Il principio di funzionamento degli apparecchi fotografici digitali e cinematografici, in generale, è identico. Fortemente semplificato il suo schema può essere rappresentato come segue:

• dopo aver premuto il pulsante, l'otturatore si apre e la luce riflessa dall'oggetto entra attraverso la lente all'interno del dispositivo fotografico;
• come risultato, un'immagine è formata su un elemento fotosensibile (matrice o pellicola) - fotografare;
• l'otturatore si chiude, dopodiché il dispositivo è pronto per scattare altre foto.

L'intero processo di fotografare si svolge in una frazione di secondo. Diversi modelli di apparecchiature fotografiche a causa delle loro caratteristiche di progettazione, il suo flusso dettagliato è diverso.

A differenza delle telecamere a pellicola in digitale invece della conservazione fotochimica delle immagini utilizzate metodo fotoelettrico. La sua essenza sta nel fatto che il flusso luminoso viene convertito in un segnale elettrico, che viene quindi registrato sul supporto informazioni (dispositivo di archiviazione digitale).

L'immagine catturata è immediatamente disponibile per la visualizzazione su un display a cristalli liquidi, che è molto conveniente per la valutazione del risultato. Può essere salvato su un computer o laptop per visualizzarlo, memorizzarlo, modificarlo, trasferirlo (ad esempio via Internet) o stampare su carta fotografica utilizzando una stampante.

Elementi di base di una fotocamera digitale

La reflex digitale appartiene al design e alla funzionalità più avanzati di un vasto gruppo di apparecchiature fotografiche. Sul suo esempio è conveniente considerare il dispositivo di dispositivi fotografici in generale. Ciò è dovuto al fatto che è possibile conoscere gli elementi strutturali che si trovano in altri tipi di questa tecnologia.

Le parti principali degli apparecchi fotografici digitali a specchio sono:

• lente;
• matrice;
• il diaframma;
• otturatore;
• pentaprisma;
• mirino;
• specchi orientabili e ausiliari;
• Custodia a tenuta di luce.

dettagliato la struttura della fotocamera è presentato sotto. Mostra che le parti principali considerate sono direttamente coinvolte nel processo di acquisizione dell'immagine.

Senza dettagli aggiuntivi, come un flash fotografico, una scheda di memoria, batterie, un display a cristalli liquidi, vari sensori, è anche impossibile per la fotocamera funzionare e ottenere foto di alta qualità. Ma questi elementi strutturali non sono direttamente collegati al principio del funzionamento delle attrezzature fotografiche.

Obiettivo della fotocamera

L'obiettivo è un sistema ottico costituito da lenti posizionate all'interno del cerchio. Sono di vetro o di plastica (nei modelli economici della tecnologia). Il flusso luminoso che passa attraverso la lente rifrange e forma un'immagine sulla matrice. Le buone lenti ti consentono di ottenere immagini nitide e chiare senza distorsioni.

I nuovi modelli di obiettivi possono essere dotato di circuiti elettronicicontrollando, ad esempio, stabilizzatore ottico, apertura. Ma su vecchie fotocamere, l'elettronica potrebbe non funzionare.

Le principali caratteristiche delle lenti sono:

1. rapporto di apertura - parametro che mostra la relazione tra la luminosità dell'oggetto visualizzato e l'illuminazione dell'immagine ottenuta sul piano focale (sulla matrice) utilizzando il sistema ottico.
2. Lunghezza focale - è la distanza in millimetri dal centro ottico dell'obiettivo al segno del piano focale (messa a fuoco) in cui si trova la matrice. Dipende dall'angolo di visione (campo visivo) dell'ottica e dalla dimensione dell'immagine risultante.
3. zoom - la capacità del sistema ottico di avvicinarsi agli oggetti distanti (aumentare la loro immagine). È determinato dal rapporto tra lunghezze focali (massimo e minimo).
4. Varietà di baionetta.

Sulla marcatura degli obiettivi, di solito il primo numero (o una coppia di numeri) indica la lunghezza focale, e il secondo (o una coppia) indica la luminosità. La classificazione dell'obiettivo per lunghezza focale e angolo di visione è mostrata nella foto seguente. Viene considerato un tipo di ottica più universale.

È importante! L'efficienza luminosa delle lenti dipende dalla luminosità. Più è grande, migliore è l'attrezzatura fotografica e, di conseguenza, è più costoso. Il sistema ottico, che ha un'apertura maggiore, consente di scattare foto a esposizioni più brevi rispetto a una cifra inferiore.

Montare l'ottica

Gli obiettivi sono fissati al corpo della fotocamera con una baionetta. È un composto speciale ad alta precisione (spesso di tipo standard).Strutturalmente, questa unità di montaggio può essere realizzata a forma di dado a cappello, dotata di tagli o sporgenze sul telaio con le corrispondenti scanalature sull'alloggiamento. Esistono modelli di prodotto in cui la connessione a baionetta è rappresentata da un filetto grande con una corsa breve.

Le principali caratteristiche della baionetta comprendono:

• il diametro che influenza il rapporto di apertura dell'obiettivo;
• segmento di lavoro (mostrato schematicamente nella foto sotto), che determina la gamma di lunghezze focali di lavoro.

Apertura e sue funzioni

L'apertura è un meccanismo progettato per regolare il flusso luminoso che cade su una matrice di una fotocamera digitale.. Si trova tra le lenti all'interno dell'obiettivo.

Strutturalmente, la parte consiste in un insieme di petali sovrapposti (il loro numero abituale è da 2 a 20 pezzi), che si presentano in forme diverse. L'entità del loro mutuo spostamento rispetto alla posizione di base determina la dimensione del giro risultante (quando completamente aperto) o poligonale (quandoparziale). A causa del fatto che il meccanismo si apre e si chiude, la quantità di luce in arrivo cambia. Ottica costosa e di alta qualità attrezzata diaframmi multilobe.

La profondità di campo dipende dal diametro dell'apertura del diaframma (profondità di campo dello spazio dell'immagine): minore è il cerchio, maggiore è la profondità di campo. Tale interconnessione consente ai fotografi di creare vari effetti durante le riprese, ad esempio, per separare un oggetto dallo sfondo.

Oltre agli indicatori considerati, la dimensione dell'apertura del diaframma influenza i parametri dell'immagine risultante:

• aberrazione (errore o errore nel trasferimento dell'immagine), il cui valore è il più piccolo, quando il diaframma è chiuso il più vicino possibile;
• diffrazione (arrotondamento da onde luminose di ostacoli), espresso nel ridurre la capacità dell'ottica di riprodurre immagini di oggetti che si trovano vicino (l'indicatore è chiamato risoluzione dell'obiettivo), riducendo al contempo le dimensioni del foro di trasmissione della luce;
• vignettatura (diminuzione dell'illuminazione che si verifica dal centro dell'immagine ai suoi bordi), più chiaramente manifestata alla massima apertura aperta.

Il diaframma è solitamente indicato con la lettera "f".Il numero accanto indica il diametro del foro. In questo caso, minore è il numero, maggiore è la dimensione del foro, indicato da esso. Il diametro di 2,8 in questo momento è il massimo sulla maggior parte degli obiettivi. La diffrazione con aberrazione è bilanciata in diaframmi da f / 8 af / 11. L'obiettivo ha una risoluzione massima.

Le fotocamere SLR moderne sono dotate di obiettivi diaframmi di iris del tipo di salto. Sono chiusi al valore impostato solo al momento dell'immediato scatto. Per essere in grado di stimare la profondità di campo di un'immagine con un determinato diametro del foro, molte reflex dotato di un ripetitore. È un meccanismo per la chiusura forzata del diaframma al valore di lavoro.

Gli specchi funzionano

La luce che è passata attraverso l'apertura del diaframma cade sullo specchio. Lì il flusso è diviso in 2 parti. Uno di questi entra nei sensori di fase (riflessi dallo specchio ausiliario), che sono progettati per determinare se l'immagine è a fuoco o meno. Quindi il sistema di messa a fuoco impartisce un comando agli obiettivi di muoversi. In questo caso, diventano così che il soggetto è a fuoco.Tale auto-tuning è chiamato fase autofocus. È uno dei principali vantaggi delle reflex digitali per le fotocamere digitali mirrorless. Per vedere lo specchio all'interno della custodia, è sufficiente rimuovere l'ottica.

Il secondo flusso cade sullo schermo di messa a fuoco (vetro smerigliato). Grazie a ciò, il fotografo può immediatamente valutare la profondità di campo dell'immagine futura e la precisione della messa a fuoco. La lente convessa situata sopra lo schermo di messa a fuoco aumenta la dimensione dell'immagine risultante. Lo specchio viene rimosso dopo aver premuto l'otturatore, consentendo alla luce senza ostacoli di entrare nella matrice.

Un'intera categoria di apparecchiature fotografiche è rappresentata da modelli con uno specchio traslucido fisso. Il suo utilizzo consente di utilizzare la messa a fuoco automatica non solo durante le riprese, ma anche durante la registrazione di video in modalità "Vista dal vivo". È anche possibile avvistamento continuo.

Funzioni e tipi di valvole

Dopo aver premuto l'otturatore, viene attivato anche l'otturatore, che viene installato tra lo specchio e la matrice. Il suo scopo è regolare l'accesso alla matrice di luce. Il tempo durante il quale l'otturatore è aperto è chiamato tempo di posa. Durante questo periodo di tempo, il processo di esposizione ha luogo.

Le imposte sugli specchi sono di due tipi:

• meccanico (più comune);
• elettronico (digitale).

strutturalmente tapparelle meccaniche è una tenda posizionata verticalmente o orizzontalmente 1 o 2 opache al flusso luminoso. Le caratteristiche principali di tali porte sono la velocità e il ritardo. Sotto quest'ultimo capire la velocità di apertura delle tende dopo aver premuto il grilletto.

L'apertura e la chiusura delle tende avvengono molto rapidamente (in una frazione di secondo) a scapito di elettromagneti o molle. La velocità dell'otturatore è il tempo necessario per ottenere un'istantanea dopo aver premuto l'otturatore. Le serrande meccaniche hanno un limite di funzionamento. Gli estratti da circa 1/8000 di secondo si ottengono utilizzando gli otturatori digitali.

Otturatore elettronico - Questo non è un dispositivo separato, ma il principio di controllare l'esposizione (quantità di luce in entrata) dalla matrice. L'esposizione in questo caso è l'intervallo di tempo tra il suo azzeramento e il momento di leggere le informazioni da esso. L'uso di otturatori elettronici è caratterizzato dalla possibilità di ottenere esposizioni più brevi senza l'uso di costosi analoghi meccanici.

I modelli di dispositivi fotografici con una combinazione di tipi di valvole elettroniche e meccaniche sono considerati più perfetti. In questo caso, il primo viene utilizzato per le esposizioni brevi e il secondo per molto tempo. Inoltre, l'otturatore meccanico protegge la matrice dalla polvere.

La quantità di luce che entra nella fotocamera, controllata dall'apertura e l'otturatore della velocità dell'otturatore, sono alla base del processo di fotografia. A causa della combinazione di questi indicatori in varie versioni, i fotografi ottengono effetti diversi.

Pentaprisma e mirino

Il flusso luminoso, passando attraverso lo schermo di messa a fuoco, entra nel pentaprisma. Consiste da due specchi. Inizialmente, l'immagine dallo specchio girevole viene capovolta. Gli specchi del pentaprisma lo capovolgono, dando l'immagine finale al mirino nel modo normale.

Il mirino è un dispositivo che consente al fotografo di pre-valutare i fotogrammi. Le sue caratteristiche principali sono:

• leggerezza (dipende dalla qualità e dalle proprietà di trasmissione della luce del vetro da cui è costituito);
• taglia (area);
• copertura (nei modelli moderni raggiunge il 96-100%).

Le fotocamere reflex possono essere equipaggiate con i seguenti tipi di mirino:

• ottica;
• elettronica;
• specchio.

Mirini ottici più comune Tali dispositivi si trovano vicino al sistema di lenti della lente. Il loro vantaggio è la mancanza di consumo di energia, e lo svantaggio è una certa distorsione dell'immagine che cade nell'inquadratura.

Dispositivi elettronici - Questo è uno schermo a cristalli liquidi (LCD) in miniatura. L'immagine viene trasmessa dalla matrice della telecamera. Il mirino elettronico può essere utilizzato anche in caso di forte luce solare, poiché si trova all'interno della custodia. Ma mentre lavora, consuma elettricità.

Mirini a specchio sono considerati i migliori, perché sono in grado di fornire il più alto contrasto, la qualità dei contorni degli oggetti. Tali dispositivi sono trasferiti su dispositivi fotografici digitali da analoghi cinematografici. L'immagine vista dal fotografo è formata da uno specchio girevole.

Ci sono modelli senza mirini. In essi, il fotografo vede le immagini usando un monitor LCD. Lo svantaggio di tali schermi è che è quasi impossibile guardarli alla luce del sole. Inoltre, i monitor possono avere una piccola risoluzione.

Matrice digitale di diffrazione

La matrice DSLR è un chip analogico o digitale-analogico con fotosensori. Questi ultimi sono elementi fotosensibiliche convertono l'energia luminosa in carica elettrica (proporzionale alla luminosità della luce). In questo modo, le matrici traducono un'immagine ottica in un segnale analogico o in dati digitali. Che poi passa attraverso la scheda convertitore di catena-processore-memoria.

È importante! Per ricevere le immagini a colori corrisponde al filtro della luce. È installato davanti al microcircuito.

Le principali caratteristiche delle matrici sono:

• risoluzione;
• dimensioni;
• fotosensibilità (ISO);
• la relazione tra segnale e rumore (un ammasso di punti localizzati in modo casuale di colori diversi, il cui aspetto è associato a una mancanza di illuminazione degli oggetti).

sotto con il permesso capiscono il numero di elementi fotosensibili nella parte, misurati in dispositivi moderni con megapixel (corrispondenti a un milione di fotosensori). Maggiore è il loro numero, i piccoli dettagli migliori saranno trasferiti alla foto.

da dimensione della matricemisurato diagonalmente, dipende dal numero di fotoni che può catturare, nonché dalla presenza di rumore nell'immagine risultante. Più grande è questo parametro, meglio è (meno rumore). I dettagli diagonali nei modelli ricercati di attrezzatura fotografica sono 1 / 1,8 -1 / 3,2 pollici.

Sensibilità alla luce delle matrici è nell'intervallo 50-3200. Valori elevati di sensibilità consentono di scattare in condizioni di scarsa illuminazione, ad esempio al crepuscolo o di notte. Ma questo aumenta il livello di rumore. Il livello ISO ottimale è considerato compreso tra 50 e 400. Un aumento della sensibilità è accompagnato da un aumento del rumore.

Nella tecnica fotografica speculare, divennero popolari due tipi di matrici:

• full frame (stessa dimensione della pellicola da 35 mm);
• troncato (con una diagonale ridotta).

Le matrici differiscono l'una dall'altra in formati che sono i seguenti:

• Full Frame - full frame (35 × 24 mm);
• APS-H - matrice di telecamere professionali (29 × 19-24 × 16 mm);
• APS-C - utilizzato in modelli di prodotti di consumo (23 × 15-18 × 12 mm).

Le matrici full-frame sono più grandi di troncate. Sono dotati di modelli di fotocamera professionali.

Sistemi di stabilizzazione dell'immagine

A causa del movimento della fotocamera quando si scatta una foto o a causa del tremolio della mano, si ottengono fotogrammi sfocati. Lo stabilizzatore di immagine è alle prese con questo fenomeno (non disponibile in tutti i modelli). È di tre tipi:

• ottica;
• con una matrice mobile;
• elettronico (digitale).

Il primo è un gruppo di lenti montato nell'obiettivo controllato da sensori speciali. sistema con matrice mobile (ad esempio, "Anti-shake") suggerisce la sua fissazione su una piattaforma mobile. Sono considerati meno efficaci della stabilizzazione ottica.

Elettronico vr (soppressore delle vibrazioni) comporta la trasformazione di sole immagini dal processore. Lo stabilizzatore digitale funziona con qualsiasi obiettivo.

Breve descrizione delle parti rimanenti dell'apparecchiatura fotografica

La presenza di un flash consente di evidenziare oggetti situati in primo piano vicino al fotografo.Di solito, questi dispositivi costruiti inizialmente hanno una capacità ridotta. Per questo motivo, i dispositivi fotografici semi-professionali e professionali sono dotati di un connettore che consente di collegare unità flash aggiuntive.

Le funzioni della fotocamera espande l'uso di flash in grado di sopprimere occhio rosso. Anche conveniente è la presenza di molte delle loro principali modalità operative:

• automatico;
• obbligatoria;
• sincronizzazione lenta;
• senza flash.

Per realizzare autoritratti o eliminare le vibrazioni della fotocamera, usa l'autoscatto. Questo dispositivo crea un intervallo di tempo tra la pressione del pulsante di scatto e il suo innesco effettivo.

Suggerimento: Durante la fotografia a lungo termine, si consiglia di sostituire un certo numero di modelli di DSLR invece di batterie ricaricabili utilizzando un adattatore collegato tramite il connettore DC in. Questo è possibile solo se si ha accesso a una rete a 220 V.

Processore della fotocamera svolge le seguenti funzioni:

• controlla flash, interfaccia fotocamera, autofocus;
• calcola l'esposizione;
• elabora i dati dalla matrice;
• regola la nitidezza, la sensibilità, il contrasto, il bilanciamento del bianco, il rumore e molti altri parametri dell'immagine;
• salva un'immagine su una memory card, comprimendo i file;
• fornisce la comunicazione con dispositivi esterni (ad esempio un computer).

Durante l'elaborazione dei dati digitali da parte del processore, vengono memorizzati nella RAM. I supporti rimovibili sotto forma di schede di memoria di vari formati (ad esempio, SecureDigital - SD) vengono utilizzati per memorizzare in modo permanente le informazioni.

A causa della presenza pulsanti di controllo È possibile controllare manualmente diverse impostazioni, ad esempio: regolare la velocità dell'otturatore con l'apertura, impostare la sensibilità della matrice, il bilanciamento del bianco. Ciò consente di controllare l'intero processo della fotografia, per creare gli effetti desiderati.

conclusione

Le fotocamere SLR consentono di scattare immagini di alta qualità grazie alla presenza di matrici di grandi dimensioni. Pertanto, vengono utilizzati nelle loro attività da fotografi professionisti e dilettanti che sono seriamente impegnati nella fotografia. Il fattore più importante nella popolarità delle attrezzature fotografiche a specchio è anche l'ottica intercambiabile, che rende possibile effettuare la fotografia attraverso un telescopio, un endoscopio o un microscopio.