Замечание #3. Симметричность положений передней и задней границ резкости относительно плоскости наведения

В общем случае передняя и задняя границы резкости удалены на различное расстояние от снимаемого объекта. Другими словами, они расположены ассиметрично относительно фокусировочной плоскости (см. рис. 14). А именно, чем больше дистанция съёмки, тем ближе передняя граница резкости к снимаемому объекту и тем дальше от него задняя граница резкости.

При определённом расстоянии, которое обозначу h, передняя граница резкости будет «отстоять» от оптического центра объектива на расстоянии равном половине h, а задняя граница резкости «отодвинется» настолько далеко, что ею можно будет пренебречь. Таким образом, все объекты, удалённые от оптического центра объектива на расстояние большее или равное половине h, будут изображены достаточно резко.

Такой вывод удобно использовать в пейзажной и интерьерной фотографии.

Как посчитать расстояние, обозначенное h? Можно воспользоваться следующей формулой:

где f – фокусное расстояние объектива (мм), c – диаметр допустимого круга нерезкости (мм), N – значение диафрагмы (1,4; 2 и проч.) Как я упоминал ранее, диаметр допустимого круга нерезкости можно выбрать равным 0,015 мм.

Расстояние, обозначенное h, называется гиперфокальным расстоянием.

Приведу пример того, как можно применить на практике третье замечание. Я хочу сфотографировать морское побережье так, чтобы прибрежные дома на переднем плане и скальный маяк на заднем плане изобразились резко. Один из домов, значимых для композиции будущего снимка, находится на расстоянии 15 метров от точки съёмки. Гиперфокальное расстояние для моего объектива с фокусным расстоянием равным 50 мм и оптимальным значением диафрагмы N = 8 равно 20,8 м. Нахожу объект в пространстве (например, дерево), который удалён от меня примерно на 21 м. Навожу его на резкость в режиме ручной фокусировки. Затем строю желаемый кадр и делаю снимок. Я могу быть уверенным, что значимые объекты будут изображены на фотографии достаточно резкими.

Обращаю внимание, что в предыдущем примере я получу похожий результат, если сфокусируюсь «на бесконечности». Достаточно навести на резкость сильно удалённый от меня объект, например, маяк. Фокусирование «на бесконечности» отличается фокусирования на гиперфокальном расстоянии двумя особенностями.

Во-первых, при наведении «бесконечности» на резкость изображение дома на переднем плане будет более «размытым», чем при фокусировании на гиперфокальном расстоянии.

Во-вторых, при наведение «бесконечности» на резкость максимальная резкость изображения будет выше, чем при фокусировании на гиперфокальном расстоянии.

В некоторых съёмочных ситуациях «выигрыш» в ГРИП при фокусировании на гиперфокальном расстоянии имеет ключевое значение.

Приведу второй пример. Я фотографирую интерьер комнаты. Значимые объекты, которые должны быть изображены достаточно резкими, располагаются на расстоянии большем 2 м от точки съёмки. Чтобы «поместить» комнату в кадр, я использую широкоугольный объектив с фокусным расстоянием равным 24 мм. Для съёмки выберу значение диафрагмы равное 11. Гиперфокальное расстояние равно примерно 3,5 м. Навожу на резкость объект, удалённый от меня на 3,5 м, строю кадр и спускаю затвор. Я могу быть уверенным, что изображения объектов в комнате, удалённых от меня не менее, чем на 1,7 м, получаться достаточно резкими.

Существуют ли ситуации, в которых равны расстояния между передней и задней границами резкости относительно фокусировочной плоскости? Да, существуют. Для этого должны быть выполнены одновременно 2-а условия, указанные во втором замечании.

Здесь я завершу описание возможностей и особенностей ГРИП. Научившись управлять ГРИП, Вы пополите свой арсенал ещё одним выразительным средством фотографии.

Для точного расчёта ГРИП, положения передней и дальней границ резкости, гиперфокального расстояния Вы можете воспользоваться специальным калькулятором, например, таким. Или найти и скачать расчётную программу на своё мобильное устройство.

Следующие ключевые вопросы и упражнения помогут Вам закрепить и углубить полученные знания.

Возможные ответы на ключевые вопросы в конце третьей части:

1. Какие возможности в управлении ГРИП предлагают светосильные объективы?

Чем больше светосила объектива, тем меньшее значение диафрагмы можно выбрать. Как следствие, меньшую глубину резко изображаемого пространства можно получить.

В портретной фотографии, например, в съёмке лицевого портрета этот способ управления ГРИП может быть весьма полезным. Способ позволяет, сохраняя композицию, создать дополнительный акцент на глазах или губах модели, изображая их в резкости и плавно «размывая» виски, уши и волосы модели.

1. Можно ли сказать, что при изменении угла поля зрения объектива изменяется ГРИП?

Да, можно.

Угол поля зрения объектива связан с фокусным расстоянием. Таким образом, зависимость ГРИП от фокусного расстояния можно перефразировать следующим образом: чем меньше угол поля зрения, тем меньше глубина резко изображаемого пространства.

1. Вы хотите создать однородный «размытый» задний план, например, при съёмке на бумажном фоне в студии. Как с помощью знаний о ГРИП Вы можете это сделать, не меняя построение кадра?

Чтобы фон, удалённый на некоторое расстояние от снимаемого объекта, изобразить более «размытым» необходимо либо а) увеличить расстояние между фоном и снимаемым объектом, либо б) уменьшить ГРИП. В обоих случаях необходимо сохранить дистанцию съёмки. Тогда в первом случае Вам придётся перемещаться вместе с моделью, во втором случае уменьшать ГРИП, уменьшая значение диафрагмы.

Следует учитывать следующую особенность «поведения» ГРИП. В равномасштабной съёмке чем меньше фокусное расстояние, тем «размытие» происходит «быстрее» при удалении вглубь снимаемой сцены. Например, Вы фотографируете модель в полный рост с длиннофокусным объективом. Фон позади модели «размоется» слабее, чем в случае, когда Вы тот же сюжет снимаете с широкоугольным объективом. Расстояние между моделью и фоном в обоих случаях остаётся неизменным.

На практике этой особенностью можно воспользоваться так. Фотографируя с вариофокальным объективом, выберите меньшее фокусное расстояние и, соответственно, подойдите к модели, чтобы сохранить масштаб съёмки. Таким образом, в небольших студиях и помещениях вы сможете более явно «отделить» модель от фона, усилить эффект «фигура-фон».

1. Если у Вас есть возможность изменять значение диафрагмы, дистанцию съёмки и фокусное расстояние объектива, каким образом Вы будете управлять ГРИП?

Когда «руки развязаны», предпочтение отдам дистанции съёмки. Причины две.

Во-первых, расстояние до снимаемого объекта в большей степени влияет на ГРИП, чем фокусное расстояние объектива и значение диафрагмы. Другими словами, добиться существенного изменения ГРИП мне будет легче, меняя дистанцию съёмки, вместо фокусного расстояния и значения диафрагмы.

Во-вторых, выбор фокусного расстояния и значения диафрагмы обусловливает качество изображения, создаваемого объективом. Например, в случае с вариофокальным объективом я выберу средние (не крайние) фокусные расстояния в доступном диапазоне, и установлю значение диафрагмы на 2 EV большее, чем светосила объектива. Подробнее о критериях качества создаваемого изображения, оптических свойствах и искажениях объектива читайте в отдельной статье.

Существуют съёмочные ситуации, в которых ГРИП удобнее управлять, меняя значение диафрагмы. Например, когда требуется получить маленькую ГРИП и, одновременно, сохранить построение кадра. То есть, нежелательно перемещаться относительно снимаемого объекта или менять углы поля зрения, иначе изменится композиция.

1. Если Вы будете просматривать одно и то же изображение с близкого (например, 25 см) и дальнего (например, 1,5 м) расстояний. Как будет меняться Ваше ощущение ГРИП на снимке?

В первом случае ГРИП может ощущаться большой, во втором маленькой.

Чем ближе изображение к глазам наблюдателя, тем более мелкие детали он может на нём рассмотреть. С близкого расстояния легче увидеть, что «размыто» изображение объектов снимаемой сцены, удалённых от плоскости фокусировки. Издалека оно может казаться более чётким. Именно поэтому круг нерезкости, а вместе с ним и ощущение ГРИП, относительны, зависят от дистанции просмотра и размера изображения.

1. Какие трудности могут возникнут при съёмке маленьких ювелирных украшений, например, колец?

Дистанция съёмки в подобных сюжетах мала (сравнима с фокусным расстоянием объектива). Поэтому ГРИП мала настолько, что речь идёт о долях миллиметра или максимум об 1-2 миллиметрах.

Можно увеличить расстояние до снимаемого объекта или воспользоваться объективом с меньшим фокусным расстоянием. Но тогда масштаб изображения уменьшится, изображение изделия будет маленьким по сравнению с размером кадра. Если требуется получить фотографию высокого качества, чтобы были видны грани камней, игра света в них, то дистанции съёмки желательно сохранить малой.

Можно увеличить значение диафрагмы. Но в этом случае чёткость изображения будет неминуемо уменьшаться с увеличением значения диафрагмы.

Таким образом, необходимо изобразить кольцо резким по всему объёму (линейные размеры изделия значительно больше возможной в данной ситуации ГРИП) на малой дистанции съёмки и с небольшим значением диафрагмы.

1. Передняя и задняя границы резкости расположены перпендикулярно оптической оси объектива и параллельно друг другу. Как Вы думаете, могут ли они располагаться под углом друг к другу?

Да, могут.

Если определённые линзы в объективе наклонить под углом к плоскости светочувствительного слоя, то плоскость фокусировки также изменит угол наклона. При этом передняя и задняя границы резкости пересекутся в какой-то точке пространства, а в противоположном направлении расстояние между ними будет увеличиваться. Если смотреть на снимаемую сцену сверху, то ГРИП приобретёт клинообразную форму. Обычно, она похожа на полоску.

Теодор Шайпфлюг (Theodore Scheimpflug) в 1904 году получил патент на новый метод фокусировки, построенный на приведённом выше принципе.

С объективом или фотосистемой, которые сконструированы для реализации принципа Шайпфлюга, можно изобразить в резкости объёмный, простирающийся вглубь снимаемой сцены предмет. Например, кольцо – героя предыдущего вопроса. Если расположить плоскость фокусировки вдоль ювелирного изделия, то расширяющаяся ГРИП «охватит» его целиком, какой бы маленькой она ни была.

Устройство цифрового зеркального фотоаппарата

О чём пойдёт речь. И почему

Что происходит, когда Вы включаете фотоаппарат, снимаете защитную крышку с объектива, строите кадр, нажимаете на кнопку спуска затвора? На половину её хода и до упора? Как снимаемая сцена превращается в файл на карте памяти?

Четыре раздела четвёртой части «основ» созданы, чтобы ответить на эти вопросы.

Путь от снимаемой сцены до цифрового изображения в виде файла на карте памяти украшен рядом особенностей, изучение и понимание которых позволит Вам стабильнее получать желаемый результат.

«Рождение» цифрового изображения можно разделить на два периода: 1) прохождение света от источника освещения снимаемой цены до светочувствительного слоя, 2) превращение картинки, создаваемой объективом (оптического изображения), в последовательность нулей и единиц, сохраняемую на карте памяти (цифровое изображение).

Первому периоду посвящён первый раздел, раскрывающий, в частности, смысл прилагательного «зеркальный» в названии фотоаппаратов и, в общем, устройство цифрового зеркального фотоаппарата с подвижным зеркалом (DSLR camera – аббревиатура от англ. «Digital Single-lens Reflex camera»). В завершение первого раздела я приведу классификацию цифровых камер и два замечания: о её границах и о различиях цифровых и аналоговых, «плёночных», фотоаппаратов. Последнее поможет объяснить словосочетание «Single-lens» (с англ. «однообъективный») в названии рассматриваемого вида камер.

Первый раздел призван помочь Вам разобраться с причинами возможностей, которые реализуются в современных цифровых фотоаппаратах.

Второй раздел выполняет роль «переходного этапа» между двумя периодами. В нём я уделяю пристальное внимание главному элементу цифрового фотоаппарата – светочувствительному сенсору – который относится к одному из видов светочувствительных слоёв, применяемых в фотоаппаратах.

Понимание принципов работы светочувствительных сенсоров поможет Вам существенно улучшить техническое качество фотографий, снимая даже с камерами начального уровня. Условия для такого развития я также обозначу.

Третий раздел раскрывает второй период «рождения» цифрового изображения. Ознакомление с «конвейером» может быть полезным, если Вы хотите выработать простое и непредвзятое отношение к быстро сменяющим друг друга моделям фотоаппаратов, и впоследствии сконцентрироваться не
на технической стороне фотографии, а на художественной. Также, ознакомление с «конвейером» поможет представить целиком этап обработки цифровых изображений. Процессы, происходящие в «конвейере», аналогичны процессам, происходящим на этапе обработки с помощью специализированного программного обеспечения (Camera Raw, Capture One и т.д.).

Четвёртый раздел посвящён режимам съёмки. Он может пригодиться Вам в реализации на практике содержаний первой, третьей и пятой частей «основ». Четвёртый раздел внешне похож на соответствующую часть инструкции к цифровому зеркальному фотоаппарату, но снабжён комментариями из личного опыта, опыта коллег и учеников.

Итак, ниже я приведу необходимые для практики сведения об устройстве цифровых фотоаппаратов с подвижным зеркалом и объясню причины явлений, происходящих в них на каждом этапе фотографирования, начиная с построения кадра. Существуют цифровые фотоаппараты с неподвижным зеркалом, но в настоящее время они менее распространены, чем их упомянутые «родственники», поэтому лишь толику внимания я уделю им в классификации цифровых фотоаппаратов, в конце первого раздела.

Раздел #1. Общее устройство цифрового зеркального фотоаппарата с подвижным зеркалом

Внутри «чёрного ящика»

Зеркальный фотоаппарат (вне зависимости от того «плёночный» он или цифровой, с подвижным или неподвижным зеркалом) спроектирован таким образом, чтобы при построении кадра Вы могли с наибольшей точностью оценить, какой будет запечатлена на светочувствительном слое будущая фотография. Отмечу, в большей степени речь идёт о точности построения кадра, и в меньшей степени – об экспозиции или передаче цветов.

Другими словами, с зеркальным фотоаппаратом проще компоновать изображение: для фотографа очевидно, какие объекты снимаемой сцены попадут в кадр, а какие – нет. При этом, процессы компоновки и «фиксации» изображения на светочувствительном слое реализованы независимо: не нужно, построив новый кадр, вставлять-вынимать светочувствительный слой. Это существенно упрощает процесс фотосъёмки, а также увеличивает её скорость.

Теперь в деталях покажу, как зеркало помогает реализовать указанные возможности. Опишу путь прохождения световых лучей через цифровой однообъективный зеркальный фотоаппарат с подвижным зеркалом.

Рис. 1. Схема, демонстрирующая устройство современного цифрового фотоаппарата с подвижным зеркалом с установленным объективом. Обозначения на схеме: 1 – передняя линза объектива, 2 – задняя линза объектива, 3 – «полупрозрачное» подвижное зеркало (основное), 4 – пентапризма, 5 – матовое стекло, 6 – окуляр видоискателя, 7 – жидкокристаллический экран, 8 – вспомогательное зеркало, подвижно прикреплённое к основному зеркалу, 9 – шторки затвора, 10 – светочувствительный сенсор, 11 – электронная плата («мозг» цифрового фотоаппарата), 12 – датчики автофокуса, измерения экспозиции, определения баланса белого.

Ход световых лучей при построении кадра

Как только Вы сняли защитную светонепроницаемую крышку с объектива, световые лучи входят в объектив через переднюю линзу (метка 1 на рис. 1), проходят сквозь систему оптических элементов, которые на схеме для простоты не показаны, и выходят через заднюю линзу (метка 2 на рис. 2). При этом изображение, создаваемое объективом, зеркально отражено, «перевёрнуто», относительно как вертикальной, так и горизонтальной осей кадра:

Рис. 2. Слева – «естественное» изображение шара: источник света находится слева вверху, тень от шара падает на горизонтальную поверхность справа вниз; справа – изображение, созданное объективом.

Затем световые лучи попадают на «полупрозрачное» зеркало (метка 3 на рис. 1). Его наличие обусловливает прилагательное «зеркальный» в названии фотоаппаратов данного вида. В современных камерах зеркало частично отражает свет, частично пропускает сквозь себя, поэтому получило название «полупрозрачного». В камерах с подвижным зеркалом оно отражает 60% приходящих световых лучей, а пропускает через себя 40%.

Вначале прослежу ход отражённых световых лучей. Они попадают на матовое стекло (метка 5 на рис. 1). Так как стекло матированное, оно частично рассеивает свет, и, как следствие, на стекле формируется оптическое плоское изображение. Благодаря отражению в зеркале, оно остаётся «перевёрнутым» лишь относительно вертикальной оси кадра:

Рис. 3. Слева – «естественное» изображение шара: источник света находится слева вверху, тень от шара падает на горизонтальную поверхность справа вниз; справа – изображение, созданное объективом, и «перевёрнутое» относительно горизонтальной оси основным зеркалом фотоаппарата.

Если Вы посмотрите на матовое стекло сверху, то есть сверху вниз относительно корпуса фотоаппарата (при этом фотоаппарат придётся держать на уровне талии), то Вы увидите изображение схожее с правой иллюстрацией рис. 3. В некоторых зеркальных фотоаппаратах с так называемым шахтным видоискателем, выпущенных преимущественно в первой половине 20-ого века, именно таким образом ведётся построение кадра.

Оценка композиции по «перевёрнутому» изображению требует навыка и не удобно, если съёмка осуществляется с высоты человеческого роста. В середине прошлого века конструктор Вильгельм Винзенберг (Wilhelm Winzenberg) немецкой компании Zeiss Ikon разработал фотоаппарат, где впервые использовался оптический прибор – пентапризма (метка 4 на рис. 1). Пентапризма «переворачивает» изображение относительно вертикальной оси, а относительно горизонтальной оси оставляет неизменным (что и нужно, так как зеркало фотоаппарата уже «перевернуло» изображение относительно горизонтальной оси кадра). Благодаря пентапризме Вы можете видеть снимаемую сцену через объектив такой, какой Вы видите её непосредственно.

В 60-ых годах японская компания Asahi Optical выкупила немецкий бренд, а в 2002 году включила название бренда в название компании – Pentax Corporation.

Пентапризма состоит из пяти граней (от греч. «pente» – «пять»): две зеркальны, две прозрачны и одна грань не участвует в оптической схеме и выполняет конструктивную функцию. Световые лучи, распространяясь от матового стекла, входят в пентапризму снизу-вверх, а выходят слева-направо через окуляр видоискателя (метка 6 на рис. 1).

Линза между матовым стеклом и пентапризмой (коллективная линза) и система линз между пентапризмой и окуляром играют вспомогательные роли. Коллективная линза сохраняет изображение, сформированное на матовом стекле, приемлемым по качеству. А другие линзы позволяют вручную наводить снимаемый объект на резкость тем фотографам, у которых ослаблено зрение (развита близорукость или дальнозоркость). Приводной диск, регулирующий силу коррекции, находится, обычно, сбоку от окуляра видоискателя.

Фотограф, смотрящий в окуляр, видит изображение, создаваемое объективом, практически таким, каким его «видит» светочувствительный сенсор. Если снимаемый объект наблюдается в резкости в видоискателе, то и на изображении, «фиксируемом» сенсором, объект будет в резкости. Так происходит, потому что расстояния от центра зеркала до светочувствительного слоя и от центра зеркала до матового экрана равны.

Обращаю внимание, что пока Вы строите кадр с помощью видоискателя, светочувствительный сенсор «отдыхает». Эта особенность отличает цифровые зеркальные фотоаппараты от цифровых компактных и беззеркальных камер. В последних нет зеркала. О следствиях такого конструктивного различия я расскажу в конце раздела.

Теперь прослежу ход световых лучей, пропущенных «полупрозрачным» зеркалом.

Световые лучи отражаются от вспомогательного зеркала (метка 8 на рис. 1) и, проходя через систему линз и зеркал, попадают на специальный светочувствительный сенсор (метка 12 на рис. 1). В отличие от сенсора, который «сохраняет» оптическое изображение, этот имеет другую конструкцию и выполняет другие задачи. Прежде всего он участвует в автоматическом наведении снимаемого объекта на резкость. О том, как это происходит, я расскажу подробно в пятой части «основ».

Также специальный сенсор измеряет интенсивность освещения в нескольких зонах кадра – выполняет роль экспонометра. Дополнительно, он может определять качественные характеристики освещения снимаемой сцены, от которых зависит корректная передача цветов на снимках. Этой теме посвящена седьмая часть «основ». В некоторых моделях фотоаппаратов каждую из перечисленных ролей выполняет отдельные сенсоры.

Посмотрите на рис. 4. Он демонстрирует прохождение световых лучей от источника света до выхода из окуляра (глаза фотографа). Описание пути внутри зеркального фотоаппарата я привёл выше.

Рис. 4. Перед нажатием на кнопку спуска затвора до упора. Прохождение световых лучей от источника света до глаза фотографа, смотрящего в окуляр видоискателя.

Дополню описание. Объекты снимаемой сцены отражают свет, излучаемый источником, в различные направления. Часть этих лучей попадает в объектив. Объектив формирует плоское «перевёрнутое» (относительно двух осей одновременно) изображение, которое фотограф может наблюдать в «естественном» положении благодаря основному зеркалу и пентапризме.

Светочувствительный сенсор (метка 12 на рис. 1), который выполняет функцию экспонометра, оценивает отражённый от объекта свет. Поэтому интенсивность освещения определяется фотоаппаратом относительно отражающей способности снимаемых предметов. Так, если снимаемый объект – зелёная ель или человек европеоидной расы (со светлой кожей), то измерения экспонометра будут наиболее точными. Если снимаемый объект – человек негроидной расы (с тёмной кожей) или металлический, хромированный, предмет, то при расчёте экспозиции следует учитывать, что измерения экспонометра могут быть неточными.

Подробнее об особенностях измерения экспозиции по отражённому свету и методах адаптации к ним читайте в восьмой части серии «Основы фотографии». Для понимания принципов измерения также рекомендую прочитать седьмую часть, посвящённую качественным характеристикам света и передаче цветов.

Как же изображение, создаваемое объективом, попадает на светочувствительный слой?

Ход световых лучей в момент фотографирования изображения

Рис. 5. После нажатия на кнопку спуска затвора до упора. Прохождение световых лучей от источника света до светочувствительного сенсора.

Как я упоминал ранее, в зеркальном цифровом фотоаппарате пока Вы строите кадр, светочувствительный сенсор «отдыхает»: не тратит энергию аккумулятора, не греется, не расходует свой эксплуатационный ресурс, не притягивает пыль. И мгновенно готов «зафиксировать» изображение. Как только Вы нажимаете кнопку спуска затвора до упора, Вы можете слышать хлопающий звук. Это поднялись «полупрозрачное» и вспомогательное зеркала, открыв «дорогу» световым лучам, вышедшим из объектива, к светочувствительному сенсору.

Одновременно с подъёмом зеркал или сразу после него открывается первая шторка затвора (метка 9 на рис. 1), и свет беспрепятственно попадает на светочувствительный сенсор. И то изображение, которое ещё мгновение назад Вы могли видеть в окуляре видоискателя, запечатлевается сенсором. Если у Вас есть «под рукой» зеркальный фотоаппарат, посмотрите: во время экспонирования изображение, видимое в окуляре видоискателя, полностью чёрное. Почему? Найдите ответ самостоятельно, сравнив схемы на рис. 4 и 5.

Через время равное выдержке начинает закрываться вторая шторка затвора (метка 9 на рис. 1 – вторая шторка находится в одной плоскости с первой шторкой), перекрывая доступ света к светочувствительному сенсору. Зеркала опускаются, возвращаясь в исходное положение, одновременно с закрытием затвора или сразу после. Вы снова можете наблюдать за снимаемой сценой с помощью видоискателя, строить кадр и затем фотографировать изображение.

Сравните положения элементов на рис. 4 и 5. В момент экспонирования сенсоры автоматической фокусировки, экспозамера и автоматического определения баланса белого (метка 12 на рис. 1) «отдыхают», так как световые лучи в «полном объёме» устремляются на сенсор (метка 10 на рис. 1), «фиксирующий» изображение.

Я показал устройство и принцип получения фотографий с помощью цифрового фотоаппарата с подвижным зеркалом. Теперь приведу классификацию цифровых фотоаппаратов и замечание о её ограничениях. Затем кратко обозначу отличия цифровых и аналоговых зеркальных камер.

16/04/2014 Просмотров: 34577 Источник: photo-monster.ru Автор: Марк Лаптенок

Классификация цифровых фотоаппаратов

Современные цифровые фотоаппараты малого формата можно отнести к одному из четырёх видов: зеркальные с подвижным зеркалом, зеркальные с неподвижным зеркалом, компактные и беззеркальные.

В зеркальных фотоаппаратах есть зеркало, в остальных видах камер его нет. Как следствие, компактные и беззеркальные фотоаппараты обладают малыми габаритами и весом. Фотоаппарат с неподвижным зеркалом меньше по размерам, чем камера с подвижным зеркалом, так как ход зеркала и привод отсутствуют.

Изображение снимаемой сцены формируется объективом сразу на светочувствительном сенсоре, когда зеркало отсутствует. Также, последний берёт на себя вспомогательные роли: автоматическое наведение на резкость, замер экспозиции и определение баланса белого. Скорость автоматического наведения на резкость здесь значительно ниже, чем в случае, когда система автоматической фокусировки включает в себя отдельный сенсор (подробнее об автофокусе читайте в следующей, пятой части «основ»).

Таким образом, для того чтобы Вы могли построить кадр, компактный и беззеркальный фотоаппараты работают в режиме видеокамеры: Вы можете видеть изображение в реальном времени на экране фотоаппарата или с помощью электронного видоискателя. Что это значит?

Пока Вы строите кадр светочувствительный сенсор и электронная схема управления в компактных и системных камерах потребляет энергию аккумулятора. Построение кадра может занимать достаточно продолжительное время (от нескольких десятков секунд). Поэтому заряда аккумулятора или батарей в компактных и беззеркальных камерах хватает на создание в 2-8 раз меньшее количество снимков, чем в зеркальных фотоаппаратах с подвижным зеркалом. В камерах с неподвижным зеркалом светочувствительный слой во время построения кадра также «отдыхает», но энергия аккумулятора расходуется на функционирование электронного видоискателя.

Существует ещё один важный критерий.

Между нажатием на кнопку спуска затвора и моментом, когда изображение «фиксируется» светочувствительным сенсором, возникает задержка во времени – лаг. В беззеркальных и компактных фотоаппаратах лаг больше (от 80 до 500 миллисекунд), чем в зеркальных (не более 75 миллисекунд) обоих видов. Для съёмки репортажа большой лаг недопустим, потому что снимаемая сцена постоянно меняется. Вы можете просто не успеть «ухватить» желаемый момент. В беззеркальных камерах лаг может быть значительно меньше, чем в компактных, благодаря наличию более производительного «мозга» и программных алгоритмов.

Для зеркального фотоаппарата малый лаг естественен: светочувствительный сенсор всегда готов к съёмке. Особенно мала задержка у зеркальных фотоаппаратов с неподвижным зеркалом, потому что не тратится время на подъём-опускание зеркала. Первые фотоаппараты с неподвижным зеркалом (1965 г.) позиционировались как оборудование для съёмки спортивных мероприятий и превосходили существовавшие фотоаппараты с подвижным зеркалом в скорости съёмки.

Ещё один критерий сравнения – размер светочувствительного сенсора, запечатлевающего изображение. Чем меньше размер сенсора, тем выше уровень цифрового шума и уже динамический диапазон (подробнее об этих параметрах читайте в следующем разделе).

В компактных камерах применяются маленькие по размеру светочувствительные сенсоры. Поэтому беззеркальные и зеркальные фотоаппараты позволяют получать качественные результаты в условиях с низкой интенсивностью освещения.

Следующий критерий – возможность установки различных объективов.

Качество итогового изображения более чем на 50% обусловлено возможностями объектива. Компактные камеры оснащены одним несъёмным объективом в отличие от зеркальных и беззеркальных фотоаппаратов. Однако, некоторые производители компактных камер создают аксессуары для объективов, изменяющие оптические свойства стационарного объектива.

С одной стороны, инженеры часто рассчитывают сбалансированную оптическую схему для объектива компактного фотоаппарата. Благодаря этому в отдельных моделях объектив создаёт оптическое изображение достаточно высокого качества.

С другой стороны, объективы компактных камер универсальны. Как правило, они относятся к вариофокальным объективам и не обладают большой светосилой (подробнее об основных параметрах объектива читайте во второй части). Возможность использования различных объективов позволяет охватывать большой круг съёмочных ситуаций, и, одновременно, получать в любой из них максимальные по качеству изображения при правильном подборе и использовании объектива. В профессиональной фотографии это условие является важным.

В настоящее время беззеркальные фотоаппараты в отличие от зеркальных часто обладают меньшим парком объективов. А с большинством беззеркальных фотоаппаратов применение объективов, предназначенных для зеркальных камер, невозможно, потому что задние отрезки – расстояние от задней линзы объектива до светочувствительного сенсора – отличаются. У беззеркальных и зеркальных фотоаппаратов с неподвижным зеркалом задние отрезки меньше, чем у зеркальных камер с подвижным зеркалом.

Наконец, последним критерием в приводимой классификации является возможность ручного управления съёмочными параметрами.

Практически все современные цифровые фотоаппараты «интеллектуальны». Другими словами, многие операции фотоаппарат выполняет автоматически, например: наводит снимаемый объект на резкость, выбирает значения диафрагмы, выдержку и т.д.

В разных фотоаппаратах по-разному реализованы возможности управления. В зеркальных камерах ручное управление наиболее полно, а в компактных оно реализовано частично. В зеркальных фотоаппаратах, рассчитанных на профессиональную деятельность, отсутствуют автоматические режимы съёмки, а в некоторых моделях компактных камер начального уровня производителем не предусмотрены ручные режимы съёмки. Например, в компактных камерах, встроенных в мобильные устройства. Подробнее о режимах съёмки Вы можете узнать в четвёртом разделе.

Резюмирую вышесказанное в виде таблицы (см. рис. 6).

Рис. 6. Проявление особенностей различных видов цифровых фотоаппаратов малого формата. Принятые обозначения: «+» – ярко выражена, «+/–» – неярко выражена, «–/+» – слабо выражена, «–» – отсутствует или почти не выражена.

Приведённая классификация распространяется на цифровые фотоаппараты малого формата.

Существуют также среднеформатные и крупноформатные цифровые камеры. Оба класса менее распространены. Формат фотоаппарата напрямую связан с размером светочувствительного сенсора. Особенности мало-, средне- и крупноформатных камер будут подробнее освещены в следующем разделе.

Классификации аналоговых и цифровых камер по размерам светочувствительных слоёв подобны.

В завершении первого раздела обзорно приведу классификацию аналоговых камер в виде сравнения их с цифровыми фотоаппаратами.

Отличия и подобия цифровых и аналоговых фотоаппаратов

Основное отличие заключается в светочувствительном слое. В аналоговых камерах световая энергия преобразуется в химическую, а в цифровых – в электрическую. В качестве светочувствительных слоёв в аналоговой фотографии применяют длинные пластиковые плёнки, свёрнутые в катушки, слайды, металлические и стеклянные пластины. Все они покрываются химическими соединениями, которые меняют свои свойства под воздействием света.

Аналогом цифровых беззеркальных и компактных фотоаппаратов является дальномерная камера (например, производителя Leica). Дальномерные камеры компактны, но видоискатель в них не связан с объективом. Поэтому они не позволяют оценивать композицию кадра в точности такой, какой она запечатлится на светочувствительном слое. Другими словами, имеет место эффект параллакса – отличие проекций снимаемой сцены, создаваемых объективом и видоискателем фотоаппарата. Поэтому применение дальномерных камер требуют от фотографа развитого навыка. Это как чувствовать габариты грузового автомобиля – к водителю приходит с практикой.

Существуют одно- и двухобъективные аналоговые зеркальные фотоаппараты (например, производителя Rolleiflex). В двух объективных фотоаппаратах зеркало неподвижно, фотограф оценивает кадр с помощью шахтного видоискателя. Один объектив (верхний) используется для построения кадра. Другой объектив формирует изображение на светочувствительном слое. В двухобъективных зеркальных фотоаппаратах, также, как и в дальномерных, присутствует эффект параллакса. Подавляющее большинство цифровых зеркальных фотоаппаратов относится к однообъективным. Цифровые технологии позволяют в реальном времени просматривать изображение снимаемой сцены.

Конструкции аналогового и цифрового однообъективного фотоаппарата с подвижным зеркалом и неподвижным зеркалом принципиально совпадают.

На этом первый раздел завершён. Перед тем, как изучить второй период в «рождении» цифрового изображения предлагаю исследовать «промежуточный этап». Следующий раздел посвящён светочувствительному сенсору.