Устройство зеркального фотоаппарата

 

Для того чтобы мы могли эффективно работать с любым изделием, прибором или устройством, нам нужно знать из чего оно состоит и как работает, на чём основан принцип. Как же устроен зеркальный фотоаппарат?

Посмотрим на схему зеркального цифрового фотоаппарата (рис. 5). Основные его части: корпус и объектив, представляющий собой систему линз через которые проходит свет.

Как происходит процесс фотосъёмки? Свет поступает через объектив. Проходит через диафрагму, которая регулирует количество поступающего света. Диафрагма может открываться и закрываться. Затем поток света попадает на полупрозрачное зеркало. Часть потока отражается и поступает на систему визирования в видоискатель. В видоискателе мы можем наблюдать изображение. Изображение на зеркале получается перевёрнутое, потому что объектив создаёт перевёрнутое изображение. Но оптическая призма в системе визирования фотокамеры переворачивает изображение, и мы видим изображение уже нормальным, как мы привыкли. Часть света проходит сквозь полупрозрачное зеркало, отражается от вспомогательного зеркальца и поступает на систему фокусировки. Она нужна для того, чтобы мы получили резкое изображение, причём резкое там, где необходимо.

Дальше происходит следующее. При нажатии спуска затвора  зеркало поднимается, срабатывает затвор (рис. 6). Затвор может срабатывать с различной выдержкой, т.е. открываться на определённое время. И в течение этого времени, свет может поступать на светочувствительный элемент, который называется матрицей или сенсором. Затем затвор снова закрывается, и фотоаппарат возвращается в исходное положение (зеркало опускается и свет поступает также как и до срабатывания затвора).

Сигнал с матрицы поступает на специальную электрическую схему, там преобразуется в цифровую форму и записывается на карту памяти. Изображение может записываться на карту памяти в разных форматах. Наиболее распространены два формата: это JPG и RAW. Изображение в формате JPG мы можем наблюдать на экране фотоаппарата, если включен режим просмотра.

Экспозиция

 

Для того, чтобы получить качественный снимок на матрицу должно попасть определённое количество света. Это количество света называется экспозицией. Она складывается из интенсивности или яркости света и времени его действия на матрицу. Экспозиция может быть нормальной. В этом случае и света и тени в кадре проработаны нормально, без провалов в темноту и пересвеченных участков. Если экспозиция недостаточная, значит, на матрицу попало слишком мало света. В этом случае снимок получается тёмным, недоэкспонированным. Также снимок может быть переэкспонированным. Это происходит, когда на матрицу попадает слишком много света и снимок получается слишком светлым.

Из чего же складывается экспозиция? Экспозиция – это яркость света плюс время его действия. Следовательно, экспозицию можно регулировать несколькими способами. Два основных: регулировка яркости или интенсивности светового потока и время его действия. Регулировка светового потока осуществляется диафрагмой, которая находится в объективе. Чем шире открыта диафрагма, тем больше света поступает на матрицу, сильнее световой поток. Чем сильнее закрыта диафрагма, тем световой поток меньше. Время действия светового потока на матрицу так же оказывает влияние на экспозицию. Чем больше время действия света, тем больше экспозиция. Значит, экспозицию можно регулировать временем открытия затвора. Это время открытия затвора называется выдержкой.

Есть ещё и третий вариант. Это регулировка чувствительности матрицы к свету или ISO. Эти три параметра образуют, так называемый, треугольник экспозиции.

Диафрагма

 

Первый параметр треугольника экспозиции – диафрагма. Диафрагмой чаще всего управляют экспозицию кадра. Кроме этого, диафрагмой можно управлять глубиной резкости.

Диафрагма – это пластина специальной конструкции, которая находится в объективе. Отверстие в этой пластине может увеличиваться или уменьшаться в диаметре. В результате изменяется пропускание света на матрицу. Когда отверстие прикрыто до минимума, на матрицу попадает меньше всего света. Когда отверстие максимально открыто, на матрицу попадает максимум света, возможного для этого объектива.

На схеме (рис. 7) представлен ряд диафрагм, открытых на разную величину. Диафрагму принято обозначать буквой F дробь и число.   F - это фокусное расстояние объектива. F/2 означает, что диафрагма, выраженная в миллиметрах, равна фокусному расстоянию объектива, делённому на 2. Соответственно и другие диафрагменные числа будут отличаться друг от друга таким же образом. Диафрагму принято обозначать в относительных величинах, которые для всех объективов одинаковые. Для любого объектива отношение фокусного расстояния к диафрагме есть величина постоянная. Таким образом, вывели ряд диафрагменных чисел. Они отличаются друг от друга в корень из двух раз. Почему выбрано такое значение? Потому, что в этом случае освещённость на матрице будет отличаться в два раза. Отличие освещённости матрицы в два раза называется ступенью экспозиции. Это очень важное основополагающее понятие, которое надо хорошо усвоить. Отличие между двумя значениями диафрагмы – есть ступень экспозиции. Диафрагмы отличаются друг от друга в корень из двух раз, а освещённость на матрице в два раза. Но деление диафрагмы по целым ступеням – это не гибкое деление. Поэтому, в современных цифровых фотоаппаратах используются ещё и промежуточные значения между двумя ступенями. Обычно это треть ступени, т.е. между двумя значениями диафрагмы, отличающихся на ступень, будет ещё два промежуточных значения. С помощью них можно более точно подстроить экспозицию в пределах одной трети ступени. Можно очень точно настроить количество света, попадающего на матрицу.

Как мы уже отметили выше, с помощью диафрагмы можно управлять глубиной резкости. Зона, обозначенная резко изображаемым пространством, называется глубиной резкости. Также ее сокращённо называют ГРИП. При открытых диафрагмах (небольшие диафрагменные числа) глубина резкости небольшая, а при закрытых (большие диафрагменные числа) широта резко изображаемого пространства гораздо больше.

Выдержка

 

Вторым параметром треугольника экспозиции является выдержка. Выдержка, как мы уже отметили, это время в течение, которого открыт затвор и в течение которого свет поступает на матрицу. На этой схеме (рис. 8) показан стандартный ряд выдержек. Начиная с 1 секунды, выдержки отличаются друг от друга ровно в 2 раза. Такое значение выбрано, исходя из ступени экспозиции. Чем больше выдержка, тем больше света попадает на матрицу.

Выдержки бывают длинными (от 1/30 до 30 секунд и длиннее), средними (от 1/30 до 1/250) и короткими  (от 1/250, 1/500 и короче). С длинными выдержками съёмка возможна только со штатива. С рук можно снимать со средними и короткими выдержками. Оптимальная выдержка зависит от фокусного расстояния объектива.

С помощью выдержки можно остановить или «заморозить» движение. Тогда быстро движущийся объект будет казаться неподвижным. Для этого используются очень короткие выдержки (1/250, 1/500 и короче). А можно наоборот подчеркнуть движение, передать движение объекта на снимке. Такой эффект достигается с помощью длинных выдержек. При этом лучше снимать со штатива, чтобы фон остался резким, а объект «размазался». С помощью длинной выдержки можно делать очень интересные кадры и добиваться творческих эффектов на фотографии.