Реферат на тему фотоаппарат

Обновлено: 02.07.2024

Фотоаппараты (доклад по физике).

Фотоаппарат.

Фотоаппараты делятся на аналоговые, использующие плёнку и цифровые, где плёнки нет, а изображение формируется на матрице. Но как аналоговые, так и цифровые камеры делятся на 2 группы, отличаются которые по конструкции: зеркальные и не зеркальные. У каждой системы есть и преимущества и недостатки.
В зеркальных фотограф смотрит прямо через объектив, т.е. как видит, так и будет снято на камеру. В не зеркальных - чуть хуже. Видешь одно, а на снимке будет немного другое.
Плёночные фотоаппараты могут различаться ещё и по типу плёнки. Обычная плёнка - 35 мм. Но есть и такие, где плёнка 61 мм, широкая плёнка.

Принцип работы.

* Преобразование светового потока.
o Cветовой поток от реального сюжета преобразуется съёмочным объективом в действительное изображение; калибруется по интенсивности (диафрагмой объектива) и времени воздействия (выдержкой); балансируется по цвету светофильтрами.

* Фиксация светового потока.
o В плёночном фотоаппарате запоминание изображения происходит на светочувствительные материалы (фотоплёнке, фотопластинке и т. п.).
o В цифровом фотоаппарате оптическое изображение фиксируется в фотосенсоре в виде аналоговых сигналов, которые подвергаются в АЦП дискретизации, квантованию, восстановлению с последующей оцифровкой, запоминаются в буферной и внешней флэш-памяти.

Устройство фотоаппарата.

В любом фотоаппарате есть:

1) объектив
2) затвор (его роль может исполнять крышка объектива)
3) корпус. Служит для крепления механизмов фотоаппарата. Защищает светочувствительные материалы от засветки посторонним светом в процессе съёмки. Вместе с оправой объектива или объективной доской может служить для наводки на резкость.
4) кассета со светочувствительным материалом или матрица с сопутствующим оборудованием.

Все остальные элементы фотоаппарата не оказывают непосредственного влияния на техническое качество снимка и могут как присутствовать в конструкции, так и отсутствовать. Они определяют удобство и оперативность работы с фотоаппаратом, обеспечивают точность кадрирования (видоискатель), помогают фотографу в определении параметров съёмки (экспонометр, автоматика фокусировки и экспозамера) и упрощают получение снимков в сложных условиях (фотовспышка, стабилизатор изображения и т. п.).

Задолго до открытия фотографических процессов была известна камера-обскура, что в переводе с латыни означает "тёмная комната". Впервые она упоминается арабскими учёными конца Х века. Сперва это был просто тёмный ящик с небольшим отверстием в одной из стенок. Если обратить это отверстие к светящимся или освещённым объектам, то на противоположной стенке внутри ящика получите цветное перевёрнутое изображение предметов, передающе мельчайшие детали. Чем меньше отверстие, тем отчётливе очертания предметов, но меньше яркость изображения. Английский физик Дж. Релей показал, что наиболее резкое изображение в камере-обскуре получится в случае, когда радиус отверстия почти равен радиусу первой зоны Френеля.

Изобретателем камеры-обскуры долгое время ошибочно считали итальянского физика Джованни Батиста делла Порта, описавшего в "Натуральной магии" (1560) сам прибор и способ повышения яркости изображения при замене отверстия линзой. На самом деле эффект, даваемой камерой-обскурой был скорее замечен пытливым человеческим глазом в естественных условиях. Возможно, что поначалу ему придавалось религиозное, сакральное содержание. Так, например, известный польский писатель Болеслав Прус на основе изучения большого количества древнеегипетских документов в своем историческом произведении "Фараон" описал, как жрецы в тёмной палатке показывали своему владыке картины битвы происходящей на освещённой солнцем равнине. При этом повелитель даже не подозревал, что всё виденное им не божественное знамение, а обычное физическое явление.

Однако камеры-обскуры большого размера не во всех случаях были удобны в обращении. В 1665 г. первую компактную камеру-обскуру сконструировал Роберт Бойль (1627-1691). В 1680 г. портативная камера-обскура была описана Робертом Хуком. Вариант устройства с зеркалом, расположенным в верхней части камеры для отражения лучей, исходящих от предмета, описал Зан в 1685 г.

В 1812 г. английский физик Волластон использовал менисковую линзу с диафрагмой вместо двояковыпуклой, улучшив этим качество по краю изображения. Использовав тот же принцип, он создал и так называемую "ландшафтную" линзу. Впоследствие миллионы таких линз использовались в ящичных камерах. С именем Волластона связано и изобретение в 1807 г. камеры-люциды ("светлой камеры"). Она представляет собой четырёхгранную призму, располагаемую на необходимой высоте от бумаги. Помещая глаз вблизи верхней части призмы так, чтобы часть глаза была над призмой, наблюдатель может видеть отражённое изображение объекта, расположенное перед призмой и кажущееся расположенным на бумаге. Его можно обвести карандашом. В оптическом отношении разница между камерой-обскурой и камерой-люцидой состоит в том, что в первой истинное изображение предмета с помощью линзы проецируется на бумагу, а во второй - мнимое изображение кажется лежащим на бумаге.

Важнейшими частями всех аппаратов являются фотокамера, объектив, устройство для фокусировки объектива, видоискатель, затвор в лентопротяжный механизм. Полее совершенные фотоаппараты оснащаются дополнительно экспонометрическим устройством или встроенным экспонометром, синхроконтактом, автоспуском и другими приспособлениями.

В зависимости от типа используемого фотоматериала все фотоаппараты подразделяют на плёночные и пластиночные.

В зависимости от системы видоискателя и способа фокусировки фотоаппараты бывают дальномерные, зеркальные (одно и двухобъективные) и с простейшей фокусировкой по шкале расстояний.

Светонепроницаемая камера, которая одновременно является корпусом фотоаппарата. Внутри фотокамеры монтируются основные узлы и механизмы фотоаппарата, а снаружи расположены их органы управления. Фотокамера имеет гнездо для присоединения объектива. У современных малоформатных фотоаппаратов фотокамера имеет заднюю откидную крышку. В нижней части фотокамеры сделано резьбовое гнездо для установки фотоаппарата на штатив.

Является важнейшей частью фотоаппарата и служит для создания на светочувствительном слое фотоплёнки (фотопластинки) оптического изображения фотографируемого предмета. Объектив состоит из трёх или более линз, закреплённых в одной металлической оправе. Для уменьшения световых потерь вследствие отражения лучен от поверхностей линз последние покрывают тонкими слоями различных веществ, уменьшающих коэффициент отражения света, т. е. увеличивающих прозрачность объектива (бывают однослойные покрытия, но чаще многослойна). Такие объективы называются просветлёнными.

Основными параметрами (характеристиками) объектива являются: фокусное расстояние, угловое поле изображения, относительное отверстие и разрешающая сила.

1.2.1 Фокусное расстояние.

Фокусное расстояние (f') определяет размер даваемого объективом изображения, т. е. его масштаб или линейное увеличение. Чем больше фокусное расстояние, тем больше масштаб полу чаемого изображения при одном и том же расстоянии до фотографируемого предмета. Большинствo фотообъективов имеет постоянное фокусное расстояние, величина которого указывается па их оправе. Некоторые фотоаппараты имеют объективы с переменным фокусным расстоянием, которое можно плавно изменять в определённых пределах. Фотообъективы, у которых фокусное расстояние примерно равно диагонали кадровой рамки фотоаппарата (1k), принято называть нормальными. Если f превышает 1k, то такие объективы называются длиннофокусными; некоторые длиннофокусные объективы называют телеобъективами. Объективы, фокусное расстояние которых меньше lk, называются короткофокусными.

Угловое поле объектива в пространстве изображений. Любой объектив образует оптическое изображение в пределах некоторого круглого по форме участка, называемого полем изображения. Качество изображения ухудшается по мере удаления от центра поля, т.е. от точки пересечения оптической оси объектива с плоскостью изображения. Поэтому при фотографировании используется не всё поле изображения, а только его центральная зона, в пределах которой качество изображения является удовлетворительным. Угол, образованный лучами, идущими из центра выходного зрачка объектива к крайним точкам полезного поля изображения, называется угловым полем объектива. Кадровая рамка фотоаппарата должна располагаться внутри полезного поля изображения. Объективы, угловое поле которых находится в пределах от 45° до 60°, называются нормальными, с углом, превышающим 60°,— широкоугольными.

1.2.2 Относительное отверстие объектива.

Относительное отверстие объектива — отношение диаметра его входного зрачка к фокусному расстоянию, записывается в виде 1:К, где К — диафрагменное число, показывающее, во сколько раз фокусное расстояние объектива больше диаметра его входного зрачка. Это число, называемое диафрагменным числом, наносится на шкалу диафрагм объектива. Чем больше величина относительного отверстия, тем выше освещённость оптического изображения, даваемого объективом, т. е. тем больше светосила объектива.

1.2.3 Разрешающая сила.

Разрешающая сила (способность) Л' выражается максимальным числом линий (штрихов), приходящихся на 1 мм в оптическом изображении специальной испытательной таблицы (миры). Чем выше разрешающая способность объектива, тем большее число мелких деталей изображается объективом раздельно.

Все съёмочные объективы имеют диафрагму — механическое устройство, служащее для изменения их относительного отверстия. Диафрагма помещается обычно между линзами объектива и содержит несколько серповидных лепестков, которые образуют, перекрывая друг друга, примерно круглое отверстие. Диаметр отверстия изменяется в соответствии с установленным по шкале значением диафрагмы К. Лепестки соединены с поворотным кольцом, смонтированным на оправе объектива. На кольце имеется индекс, смещающийся при повороте кольца относительно шкалы, деления которой рассчитаны так, что при повороте кольца на одно деление освещённость оптического изображения, образуемого объективом, изменяется в два раза. Процесс изменения относительного отверстия объектива называется диафрагмированном. При уменьшении относительного отверстия (увеличении К) наряду с понижением освещённости оптического изображения увеличивается глубина резко изображаемого пространства.

1.2.5 Фокусировка объектива.

Фокусировка объектива — перемещение оптического блока (или его части) объектива вдоль оптической оси с целью совмещения оптического изображения снимаемого предмета с плоскостью светочувствительного слоя фотоматериала — может выполняться несколькими способами. Наиболее проста фокусировка по шкале расстояний, наносимой на фокусировочное кольцо объектива. При повороте кольца обеспечивается нужное перемещение оптического блока объектива. Недостаток такой фокусировки заключается в том, что предварительно нужно определять расстояние до снимаемого предмета. Для упрощения и фокусировки шкала расстояний часто разбивается на несколько зон в зависимости от характера съёмки: одна из зон соответствует портретной фотосъёмке, вторая — фотосъёмке групп людей, третья — пейзажа (рис. 1). Каждая зона обозначается условным знаком (символом), отсюда название — фокусировка по символам. Фокусировка объектива сводится к установке нужного символа, нанесённого на кольцо фокусировки, против индекса шкалы расстояний.

В современных фотоаппаратах наиболее широко распространены два способа фокусировки: по матовому стеклу (обычно в сочетании с двумя оптическими клиньями или системой микропирамид) и с помощью монокулярного дальномера.

Часто вместо плоско-выпуклой линзы применяют линзу Френеля, содержащую несколько кольцевых зон, действующих как выпуклая поверхность обычной линзы. Эта линза делается из органического стекла, что значительно уменьшает её вес. Клиновое устройство у такой линзы заменено системой мельчайших пирамид (микропирамид), называемой микрорастром. При наблюдении через микрорастр малейшая неточность в фокусировке объектива проявляется в виде нерезкости изображения, более заметной, чем она наблюдается аа матированной поверхности.

На рис. 2 показана принципиальная схема дальномерного фотоаппарата. Фотограф наблюдает фотографируемый предмет 1 через ви-

Рис. 2. Схема фотоаппарата с монокулярным дальномером: 1— фотографируемый предмет; 2 — объектив видоискатели; 3 — зеркало; 4 — окуляр; 5 — глаз фотографа; 6 — съёмочный ооъектив; 7 — зеркало.

доискатель. В, состоящий н.ч объектива 3 и окуляра 4, непосредственно через отперстие в зеркало 3 и с помощью вспомогательной системы, включающей зеркало 7 и объектив 2. Зеркало 7 смещено относительно оптической оси видоискателя на некоторое расстояние, называемой базой монокулярного дальномера. Так как световые лучи, идущие от предмета 1 через основную и вспомогательную ветви дальномера, составляют между собой некоторый угол 8, то через окуляр дальномера наблюдаются два смещённых изображения (как это показано на рисунке внизу справа). В процессе фокусировки съёмочного объектива 6, то есть при его перемещении вдоль оптической оси, при помощи устройства, называемого оптическим компенсатором (на рисунке он не показан), фотограф добивается такого положения, когда два. изображения, видимые в поле зрения, совместятся в одно.

Видоискатель предназначен для наблюдения фотографируемых объектов с целью выбора точки съёмки, обеспечивающей желаемое расположение изображений объектов в пределах ноля кадра (желаемое композиционное построение кадра). Часто видоискатель совмещён с устройством для фокусировки объектива.

Если оптическая ось видоискателя (линия визирования) смещена относительно оптической оси съёмочного объектива, то такие видоискатели называются параллаксными. Через такой видоискатель видна лишь часть того пространства, которое изображается объективом в пределах кадровой рамки. Этот недостаток наиболее сильно проявляется при съёмке близко расположенных объектов. К параллаксным видоискателям относятся все приставные визирные устрой В шторном затворе две металлические или матерчатые шторки, расположенные непосредственно перед кадровым окном аппарата, перемещаются вдоль плоскости кадра. При срабатывании затвора шторки перемещаются вдоль или поперёк кадрового окна одна за другой; ширина образовавшейся между шторками щели может регулироваться. Чем больше скорость движения шторок и чем меньше ширина ства и видошжатели дальномерных фотоаппаратов. Указанного выше недостатка лишены так называемые зеркальные видоискатели однообъекгивных фотоаппаратов (см. рис. 1). C помощью зеркала 2 оптическая ось видоискателя совмещается с оптической осью съёмочного объектива 1, что обеспечивает беспараллаксное наблюдение оптического изображения фотографируемого объекта. Линза 5 имеет прямоугольную форму, размеры её сторон близки или равны размерам кадровой рамки 3. Для того чтобы наблюдаемое изображение объекта было прямым (то есть в таком положении, в каком находится сам объект съёмки), верхняя грань пента-призмы 6 делается в виде крыши, что показано на рисунке сплошной линией (такая пентапризма называется крыше-образной). В процессе сборки фотоаппарата добиваются того, чтобы расстояния /I и It были равны между собой (разница не должна превышать 0,02— 0,03 мм).

Служит для того, чтобы пропускать световые лучи, идущие от объекта съёмки к светочувствительному слою в течение определённого, заранее выбранного промежутка времени, называемого выдержкой. Различают затворы центральные и шторные.

Центральный затвор с помощью тонких лепестков открывает световое отверстие объектива от его центра к краям, а закрывает его наоборот — от краёв к центру. Монтируется он обычно между линзами объектива, рядом с диафрагмой.

В шторном затворе две металлические или матерчатые шторки, расположенные непосредственно перед кадровым окном аппарата, перемещаются вдоль плоскости кадра. При срабатывании затвора шторки перемещаются вдоль или поперёк кадрового окна одна за другой; ширина образовавшейся между шторками щели может регулироваться. Чем больше скорость движения шторок и чем меньше ширина щели. тем меньше выдержка. Таким образом, если в центральном затворе световые лучи одновременно поступают ко всем точкам кадра, то в шторном затворе светочувствительный слой экспонируется последовательно, участок за участком, то есть различные участки светочувствительного слоя экспонируются в разное время. Если скорости обеих шторок неодинаковы, то это приводит к неравномерности выдержки, с которой экспонируются различные участки кадра, что снижает качество получаемого фотоснимка. В некоторых фотоаппаратах используется веерный затвор. который является разновидностью шторного запора. Для автоматизации процесса обработки различных по продолжительности выдержек затворы фотоаппаратов оснащают либо механическими peryляторами выдержки (обычно — тормозными механизмами анкерного типа), либо электронными управляющими устройствами.

1.4 Экспонометры и экспонометрические устронства

Предназначены для определения и установки диафрагмы и выдержки они называются экспозииионными параметрами в зависимости от светочувствительности фотоматериала и освещенности (яркости) сличаемых предметов. Применяются экспонометры табличные, визуальные (оптические) и фотоэлектрические. Табличные экспонометры — наиболее простые. Они включают несколько таблиц и шкал (пять и более), нанесенных на дисках, линейках или барабанах. В таблицах содержатся данные об условиях съемки: время года, место и время съемки, расстояние до предмета, применяемый фотоосветитель и др. На шкалах экспонометра наносят значения светочувствительности фотоматериала, продолжительности выдержки и диафрагм. После необходимого взаимного расположения шкал и таблиц, в соответствии с условиями съемки фотограф определяет желаемое сочетание выдержки и диафрагмы.

1.5 Механизм протяжки фотопленки

Приводимый в действие поворотом рифленой головки или особого рычага (называемого курком), перемещает фотопленку на один кадр после каждой съёмки. Одновременно при этом переводится на одно деление и счетчик кадров и взводится фотозатвор.

Предназначен для включения лампы-вспышки согласованно с определённой фазой срабатывания затвора. Интервал времени между моментом замыкания синхроконта и фазой срабатывания затвора называется временем упреждения синхроконтакта. Продолжительность времени упреждения зависит от инерционности (времени запаздывания) лампы-вспышки. В связи с этим применяются синхроконтакты двух типов:

Х-контакт — для подключения малоинерционных электронных ламп-вспышек и М-контакт — для подключения ламп-вспышек однообразного действия со временем запаздывания около 20 миллисекунд.

Автоспуск — механизм для автоматического спуска затвора через определённое время после его включения. Автоспуск может быть составным узлом фотоаппарата или отдельным приспособлением, присоединяемым к фотоаппарату при помощи спускового тросика. Время действия автоспуска равно 10—15 секундам. Автоспуск позволяет фотографу снимать самого себя.

Фотоматериалы, используемые в фотографии, имеют определённую чувствительность к воздействию света. Основными составными частями любого фотоматериала являются основа (подложка) и нанесённый на неё светочувствительный слой. По виду основы фотоматериалы подразделяются на фотопластинки, фото и киноплёнки и фотобумаги. Основа у фотопластинок стеклянная, у фото- киноплёнок — из специальных сортов целлюлозы или лавсана, а у фотобумаг — из плотной бумаги или картона.

Фотоаппарат был изобретен 1861 году для получения и хранения неподвижных изображений. Первоначально в приборе они фиксировались на специальных пластинах, а позднее на пленке. С 70-х годов 20-го века начинается интенсивное развитие цифровой техники. Классические (пленочные) фотографические аппараты постепенно начинают отходить на второй план. На сегодняшний день их практически вытеснили цифровые фотокамеры. Эти современные приборы позволяют получать высококачественные снимки. Наибольшее распространение получили зеркальные, без зеркальные и компактные модели. Для занимающихся созданием фотографий рекомендуется использовать первые два типа изделий. При этом для такого рода деятельности необходимо знание устройства фотоаппарата и принципа его действия.

Принцип работы фотокамеры

Рисунок 1. Структурная схема зеркальной фотокамеры

Основными элементами цифрового фотоаппарата являются: корпус, затвор, пентапризма и зеркала, видоискатель, объектив, матрица, диафрагма, процессор, дисплей. Существуют и дополнительные элементы, которые также необходимы для получения изображения, такие как датчики фокусировки и экспозамера, карта памяти, аккумулятор и другие. Однако, хотя без них и невозможна работа цифрового фотоаппарата, их назначение говорит само за себя и в отдельном представлении не нуждается. Рассмотрим основные элементы в той последовательности, в которой через них проходит свет на пути к построению окончательного изображения.

Объектив цифрового фотоаппарата состоит в основном из корпуса и системы линз. Объективы бывают с постоянным и переменным фокусным расстоянием. В последнем случае фокусное расстояние меняется благодаря сдвигам линз относительно друг друга. Объектив крепится к корпусу фотоаппарата через байонет – посадочное место, на котором имеются контакты. При присоединении объектива контакты касаются подобных на корпусе фотокамеры, и она обменивается сведениями необходимыми для фотографирования: выставленным фокусным расстоянием, статусом стабилизации, расстоянием до объекта и другими. Линзы объектива могут быть выполнены как из стекла, так и из пластика, кроме того, они могут быть покрыты специальными низкодисперсионными и прочими напылениями, призванными уменьшить показатели оптических искажений. Корпус объектива изготавливается из пластика или металла, что напрямую влияет на его цену.

Свет, проходя через линзы объектива, достигает диафрагмы. Это устройство призвано регулировать световой поток. Благодаря лепестковому строению диафрагма может плавно закрываться и открываться в зависимости от выставленных настроек. Таким образом, поток света, проходящего дальше в корпус фотокамеры, уменьшается при закрытии и увеличивается при открытии. Значение диафрагмы не бывает безграничным – ее максимальное и минимальное открытие зависит от объектива. Устройства с возможностью открытия диафрагмы до значений f/2,8 и шире принято называть светосильными. На объективе могут располагаться органы управления и вспомогательные индикаторы: переключатели фокусировки (автомат или ручной режим), включение и отключением стабилизации и другие. Байонет объектива зависит от фирмы производителя. Не все объективы взаимозаменяемы между собой, но в продаже существуют переходные устройства. Сторонние фирмы, специализирующиеся только на производстве оптики, выпускают один и тот же объектив с расчетом на разные байонеты.

Но до начала экспонирования, изображение отражается от зеркала в перевернутом виде. Для переворачивания изображения обратно служит пентапризма фотоаппарата. Она состоит из двух зеркал, отражаясь от которых в видоискатель попадает итоговое изображение. Таково устройство оптического видоискателя. Как правило, видоискатель тоже состоит из нескольких линз и имеет возможность подстройки под зрение фотографа. Легко предположить, что изображение в видоискателе фотокамеры показывается до момента спуска затвора. Далее происходит процесс, описанный выше – зеркало сдвигается, для попадания светового потока на матрицу.

Матрица фотокамеры – замена пленки. В 70-х годах прошлого века начали появляться первые цифровые устройства. До этого момента и много позже прекрасно существовала пленка. Именно на нее попадал свет, проявляя на ней изображение. В современных цифровых фотокамерах разнообразие матриц поражает. Их размеры варьируются от очень маленьких, соизмеримых с ногтем мизинца, до достаточно больших. Стандартом считается прототип размера пленочного кадра – 36 на 24 миллиметра. Матрица цифрового фотоаппарата покрыта множеством светочувствительных элементов, равного количеству пикселей в характеристиках устройства. Чем большие по размеру эти элементы тем, качественнее получается изображение. Именно поэтому компактные фотокамеры никогда не догонят по качеству зеркальные фотоаппараты с большими матрицами. Важным свойством матрицы является ISO. Благодаря цифровым технологиям чувствительность элементов можно регулировать, меняя значение ISO. Матрица, становясь более восприимчива к свету, улавливает большее его количество за ту же единицу времени. Однако, при повышении ISO, растет шум получаемого изображения. Улавливаемая светочувствительными элементами информация передается в процессор устройства.

Процессор – мозг цифрового фотоаппарата. Чем мощнее процессор, тем выше быстродействие и качественнее итоговое изображение. Процессор аккумулирует всю получаемую информацию, обрабатывает ее и выдает привычные для нас файлы форматов JPEG, RAW, которые сохраняются на карту памяти устройства для дальнейшего использования. Почему от процессора зависит качество? Современные методы обработки информации позволяют в значительной степени понижать шум картинки, исправлять дефекты и делается это по заранее выставленным настройкам, алгоритмам. Именно поэтому важна мощность процессора, ведь все процессы протекают именно в нем.

Перед матрицей установлен затвор – устройство для вторичного дозирования поступающего света. Только приемы затвора отличаются от диафрагменных. Если диафрагма дозировала поток размерами отверстия, то затвор – временем, в течение которого этот свет поступает на матрицу. Существует механический и электронный затворы. Устройство механического выполнено в виде двух шторок, которые открываются на выставленное фотографом время – время выдержки. Электронный же связан с матрицей и дает команду на начало сбора информации от света и конец. Три параметра – диафрагма, выдержка и ISO – это и есть три основных способа фотографу влиять на результат. Зная принципы действия этих параметров, начинающему фотографу легче их использовать.

На дисплее фотограф видит конечный результат своего труда. Такое чудо стало возможным именно на цифровых фотоаппаратах. Дисплей позволяет оценить свои ошибки и переснять кадр в случае необходимости. Современные дисплеи цифровых фотокамер очень качественные, а последнее время все больше фотоаппаратов выпускается с сенсорными дисплеями, позволяющими управлять через них параметрами съемки.

Корпус фотоаппарата – тоже не маловажная его часть. С появлением фотографии, корпус должен был обеспечивать полную темноту внутри него. Такая задача выполняется им и сегодня. Кроме того корпус современного цифрового фотоаппарата отвечает за эргономику – он должен быть удобен. А также за защиту – профессиональные фотоаппараты изготовлены из металлических сплавов и надежно защищают их от умеренных механических воздействий, падений, ударов.

Объектив фотокамеры

Объектив представляет собой оптическую систему, которая состоит из расположенных внутри оправы линз. Они бывают стеклянными или пластиковыми (в дешевых моделях техники). Световой поток, проходящий сквозь линзы, преломляется и формирует изображение на матрице. Хорошие объективы позволяют получать резкие, четкие фотоснимки без искажений.

Новые модели объективов могут быть оснащены электронными схемами, управляющими, например, оптическим стабилизатором, диафрагмой. Но на старых фотокамерах электроника может не функционировать.

Светосила – параметр, показывающий соотношение между яркостью объекта, который отображается, и освещенностью изображения, получаемого в фокальной плоскости (на матрице) с помощью оптической системы.
Фокусное расстояние – это расстояние в миллиметрах от оптического центра объектива до метки фокальной плоскости (фокуса), в которой расположена матрица. От него зависит угол обзора (поле зрения) оптики и размеры получаемого изображения.
Зум – способность оптической системы приближать удаленные объекты (увеличивать их изображение). Он определяется отношением фокусных расстояний (максимального к минимальному).
Разновидность байонета.

Световая эффективность объективов зависит от светосилы. Чем она больше, тем фототехника лучше и, соответственно, стоит дороже. Оптическая система, обладающая большей светосилой, позволяет делать снимки на более коротких выдержках, чем с меньшим данным показателем.

Объективы крепятся к корпусу фотоаппарата с помощью байонета. Он представляет собой специальное высокоточное соединение (часто стандартного типа). Конструктивно этот крепежный узел может быть выполнен в виде накидной гайки, оснащенной прорезями, либо выступов на оправе с соответствующими им на корпусе пазами. Существуют модели изделий, где байонетное соединение представлено крупной резьбой, имеющей короткий ход.

диаметр, который влияет на светосилу объектива;
рабочий отрезок (схематически представлен на фото ниже), определяющий диапазон рабочих фокусных расстояний.

Виды фотокамер

Автоматические компактные фотокамеры

Цифровые фотоаппараты такого типа обычно обладают не слишком хорошим качеством снимков. Получить резкую и детализированную фотографию можно только при хорошем освещении. Также обычно такие камеры обладают небольшим цифровым зумом, а оптика не очень качественная. Эти критерии имеют большое значение даже для начинающих фотографов, но использование компактных цифровых фотоаппаратов отлично пригодится для запечатления памятных моментов только для себя, семьи и социальных сетей. Стоимость таких фотокамер стартует примерно от 2 тысяч рублей.

Фотокамеры с расширенными настройками

Режим приоритета выдержки, который обозначается символами Tv или S;
Режим приоритета диафрагмы, с символами Av или V;
Ручной режим, показывающийся символом M.

В цифровых фотокамерах с расширенными настройками используются более качественные объективы с более сложным строением из оптического стекла. При этом зум на таких фотоаппаратах может быть в разы выше.

Фототехника этого типа имеют значительные преимущества перед полностью автоматическими:

Упрощенный доступ к большинству необходимых настроек;
Неплохое качество техники и оптики;
Некоторые модели оснащены видоискателем.

Немалая часть таких моделей, несмотря на свое название, совсем не является компактной;
Ценовой диапазон очень большой.

Супер-зумы

Важной особенностью этого типа цифровых фотоаппаратов является наличие стабилизации. Это позволяет создавать четкие кадры без штатива.

Многократное приближение;
Небольшие габариты и вес;
Некоторое количество параметров, настраиваемых вручную;
Относительно небольшая стоимость.

Не самое лучшее качество фотографий;
Малое количество ручных настроек;
Невозможность получения профессиональных кадров.

Просьюмерские (полупрофессиональные) фотокамеры

Этот вид цифровых фотоаппаратов подойдет для просвещенных любителей, с ее помощью могут получиться неплохие профессиональные фотографии. Они также имеют три режима съемки: с приоритетом выдержки, приоритетом диафрагмы и ручной. Такая цифровая камера способна на беспрерывную съемку, создавая кадры по несколько штук в секунду при зажатии клавиши спуска затвора. Вспышка у фотоаппаратов такого типа гораздо более мощная. Также некоторые модели дают возможность эксплуатации внешней вспышки, а иногда даже можно управлять освещением на расстоянии. Для просьюмерских цифровых камер производят разного рода световые фильтры и дополнительные насадки.

Помимо разнообразия настроек, цифровые фотоаппараты этого типа обладают большей матрицей, что дает возможность делать снимки в хорошем разрешении, имеют качественную оптику.

Возможности с таким типом фотокамер возрастают в разы, главное – помнить, что система настроек здесь очень непростая для начинающих. Создать качественные снимки в непростых условиях с просьюмерской фототехникой достаточно просто, при понимании работы всех параметров. Этот вид нередко используют профессионалы, когда нет возможности брать с собой много оборудования.

Возможность работать с настройками в большом объеме;
Очень хорошее качество снимков, возможность снимать в RAW формате;
Хорошее качество техники и оптики;
Возможность создания снимков на профессиональном уровне;
Мощная вспышка, возможность использования внешнего дополнительного освещения.
Наличие светофильтров и различных насадок.

Необходимость наличия определенных навыков для использования;
Дороговизна.

Зеркальные фотокамеры

Этот тип цифровых фотокамер относится к профессиональным. Его эксплуатация обеспечивает тщательный контроль над любыми настройками. Именно поэтому такой тип подходит фотографам с высоким уровнем мастерства. Зеркальные цифровые фотоаппараты обладают большой матрицей, что позволяет достигать высочайшего качества снимков среди техники доступного ценового сегмента.

Важной отличительной чертой этого типа является мгновенное срабатывание клавиши затвора. Между моментом спуска и созданием фотографии нет никакого промежутка времени, что обеспечивает четкость фотографии даже при съемке в движении.

Полное управление всеми настройками;
Получение профессиональных кадров с отличным качеством;
Хорошее качество как техники, так и оптики;
Наличие всевозможных фильтров и аксессуаров;
Быстрота работы;
Сменная оптика в большом количестве для самых разнообразных целей;
Мощная вспышка, использование внешнего освещения и т.д.

Немалые габариты самих камер, оптики и дополнительного оборудования;
Высокая стоимость, как корпуса, так и объективов;
Создание некоторого шума;
Внутрь камеры могут попадать различные частицы, что может повлечь за собой появление пятен на фото и поломку оборудования.

Беззеркальные фотокамеры

Беззеркальные цифровые камеры стали выпускать в продажу не так давно. В процессе съемки они мало отличаются от зеркальных моделей. Главным отличием и преимуществом является отсутствие зеркала, что позволяет уменьшить габариты корпуса. Также такой тип фотоаппаратов имеет ЖК дисплей, с помощью которого можно наводить фокус. Сочетание этих критериев с тем фактом, что в остальном эти камеры не уступают зеркальным, вызывает спрос на такую технику.

Но и у беззеркальных цифровых фотокамер имеются свои недостатки. В частности, появляются сложности с быстрым управлением настройками и работе с массивными объективами, что так необходимо при репортажной съемке.

Принципиальным недостатком беззеркальных фотоаппаратов, мешающим полностью вытеснить зеркальную аппаратуру, считается невозможность полноценной реализации фазового автофокуса, требующего отдельного оптического тракта. Контрастный автофокус, доступный в беззеркальной аппаратуре, значительно медленнее фазового. В 2011 году появились первые беззеркальные фотоаппараты, оснащённые матрицей, у которой часть пикселей выделена для автофокусировки методом измерения разности фаз, что существенно увеличило скорость автофокусировки.

Встроенные фотокамеры

Возможности первых камерафонов были ограничены, позволяя снимать только при хорошем освещении и с крайне низким разрешением, чаще всего стандарта VGA. Однако с начала 2010 годов камерафоны получили мощный импульс развития, достигнув разрешения, сопоставимого с компактными фотоаппаратами, и даже превосходящего этот сегмент рынка. Например, основная камера смартфона может обладать разрешением более 13 мегапикселей и хорошей светочувствительностью. При этом большинство камерафонов из-за миниатюрных размеров матрицы оснащается объективом типа фикс-фокус, не требующим фокусировки. Однако, известны модели с высокоскоростным лазерным автофокусом.

Заключение

Выбор цифровой фотокамеры является весьма непростой задачей — хотя бы потому, что стиль работы каждого фотографа по-своему уникален, равно как и предъявляемые к фотоаппарату требования. Кроме того, для подавляющего большинства покупателей важны не только технические характеристики и эргономика камеры, но и ее цена.

Таким образом, вполне очевидно, что выработать универсальные критерии выбора гипотетической идеальной модели совершенно невозможно.

История фотоаппарата

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Я думаю, что каждый рад.

Иметь свой фотоаппарат.

Оставить в памяти мгновенья,

Когда был счастлив, в настроенье,

В кругу знакомых и друзей.

Мгновенья самых лучших дней!

У каждого человека есть то, чем ему нравиться заниматься больше всего и посвящать этому делу больше времени. Это увлечение называется – хобби. У каждого оно своё. Кто-то любит готовить, кто-то вязать, кто -то вышивать, другой будет выражать себя в живописи. А моё хобби - фотография.

Человека всегда тянуло к красивому, увиденной красоте человек пытался придать форму. В поэзии это была форма слова, в музыке красота имела гармоническую звуковую основу, в живописи формы прекрасного передавались красками и цветом. Единственное, что не мог человек - это запечатлеть мгновение. Например, поймать разбивающуюся каплю воды или рассекающую грозовое небо молнию. С появлением в истории фотоаппарата и развитием фотографии это стало возможным.

Для меня фотография — это дневник. История моей жизни в людях, событиях, картинах окружающей природы, настроениях. Занимаясь фотографией, можно открыть для себя совершенно новые грани жизни. Поймать неуловимый взмах крыльев бабочки или грозную молнию, запечатлеть нежный взгляд мамы – ради этого стоит фотографировать.

Но уже очень давно не дает мне покоя один вопрос «Как люди научились фотографировать, когда появился первый фотоаппарат и кто смог создать такую необходимую вещь?

Цель проекта: изучить историю фотоаппарата .

Задачи проекта:

Изучить литературу, информацию в интернете

Устройство цифрового и пленочного фотоаппарата.

Ознакомить с видами фотоаппаратов.

Объект исследования: фотоаппарат .

Методы исследования:
1. Изучение литературы по теме.

2. Анализ результатов и выводы по проведенному исследованию.

2.История создания фотоаппарата.

Сегодня мы не представляем свою жизнь без фотографий. Они окружают нас сплошь и рядом. Сделать фото – элементарная задача для современного человека. Но когда-то об этом могли только мечтать.

История развития фотоаппарата включает в себя множество попыток изобретений устройств, регистрирующих изображение.

Первые технологии, которые позже стали применяться для создания фотографий, появились в 1604 году, когда Йоганн Кеплер – немецкий астроном - установил законы отражения света в зеркале. Впоследствии на них была основана теория линз, по которым Галилео Галилей – итальянский физик - создал первый в мире телескоп для наблюдения небесных тел. Принцип преломления лучей был установлен и изучен. Осталось научиться регистрировать полученное изображение на бумаге.

Итальянский учёный Джероламо Кардано ещё в 16-м веке поместил в камеру-обскуру (деревянный ящик) линзу, и на задней стенке этого прибора получил перевёрнутое изображение объекта, находящегося перед линзой.

В 1727 г. Иоганн Шульц усовершенствовал прибор, спроецировав изображение на медную пластину, покрытую эмульсией из соли серебра, сохранив, таким образом, полученную картинку. Это был прорыв!

В 20-х годах 19 века, французский изобретатель Жозеф Нисефор Ньепс открыл способ регистрации изображения. Многие считают, что именно с этого момента началась история возникновения фотоаппарата. Суть способа состояла в обработке попадающего света асфальтовым лаком и сохранении его на стеклянной поверхности. Этот лак представлял нечто похожее на современный битум, а стекло называлось камерой-обскурой. С помощью этого метода, изображение приобретало форму и становилось видимым. Это был первый случай в истории, когда картина рисовалась не художником, а преломленными лучами света.

Изучая камеру-обскуру Ньепса, английский физик Уильям Тальбот добился улучшения качества изображения с помощью негатива – изобретенного им отпечатка фотографии. Произошло это в 1835 году. Данное открытие позволило не только делать фото нового качества, но и копировать их. На своем первом фото Тальбот запечатлел окно своего дома. Изображение четко передает очертание окна и рамы. В своем докладе, написанном немного позже, Тальбот назвал фотографию миром прекрасного. Именно он заложил основу принципа, который использовался для печати фотографий еще долгие годы.

В 1861 году английский фотограф Т. Сэттон разработал фотоаппарат, у которого был единый зеркальный объектив. Фотоаппарат состоял из штатива и крупного ящика, на верхней стороне которого была специальная крышка. Уникальность крышки заключалась в том, что она не пропускала свет, но через нее можно было смотреть. Объектив регистрировал фокус на стекле, которое с помощью зеркал формировало изображение. По большому счету, это был первый фотоаппарат.

История дальнейшего развития фотографии развивалась более динамично.

В 1904 году торговая марка Lumiere наладила выпуск пластин для цветных фотографий. Они стали прообразом современного снимка.

В !933 году работал с 35-миллиметровой пленкой. Появилась возможность просматривать негативы и выбирать для печати лучшие из них.

1974 году, благодаря электронному астрономическому телескопу, удалось сделать первое цифровое фото звездного неба. А в 1980-м компания Sony запустила выпуск цифровой фотокамеры Mavica - первенца цифровой фотографии . Видео, снятое на нее, записывалось на гибкий флоппи-диск. Его можно было бесконечно очищать для новой записи .

В 1988 году вышла первая модель цифрового аппарата от компании Fujifilm. Аппарат получил название Fuji DS1P. Фотографии, сделанные на него, сохранялись в цифровом виде на электронный носитель.

В 1991 году фирма Kodak создала цифровую зеркальную камеру, которая имела 1,3 мегапикселя разрешения и ряд функций, позволяющий делать с нее профессиональные цифровые снимки. А фирма Canon в 1994 году снабдила свои фотоаппараты системой оптической стабилизации изображения. Вслед за Canon от пленочных моделей отказалась и фирма Kodak.

Произошло это в 1995 году.

Дальнейшая история фотоаппарата развивалась еще быстрее, хотя принципиально важных разработок больше не было. А вот что было, так это уменьшение габаритов и стоимости при увеличении функциональности.

Именно от удачного сочетания этих характеристик и зависит сегодня успешность компании на рынке.

3.Устройство фотоаппарата

Современные фотоаппараты состоят из: светонепроницаемого корпуса; оптической системы с системами фокусировки, стабилизации, диафрагмирования; видоискателей; матрицы, которая в свою очередь может иметь системы фокусировки и стабилизации, или механизмов установки и подачи фотопленки; фотографического затвора; устройств экспозамера и расчета экспопары (экспозиции и диафрагмы); микропроцессоров; автоматики; электроники; LCD; карт памяти; ламп-вспышек; аккумуляторов и т. д.

Светонепроницаемый корпус служит, для крепления механизмов фотоаппарата и исключения несанкционированных засветок светочувствительного материала или матрицы.

Оптическая система проецирует действительное изображение фотографируемого объекта на фокальную плоскость, где находится светочувствительная пленка или матрица.

В оптическую систему всех цифровых фотокамер для получения более контрастных фотоснимков устанавливается за объективом (перед матрицей) ИК-фильтр, который закрывает матрицу от инфракрасной части спектра.

По LCD и оптическому видоискателям выбираются границы кадра и место для съёмки. Оптический видоискатель показывает границы кадра неточно. Обычно в документации к фотоаппарату указывается соотношение видимого и реального кадра.

Механический фотографический затвор дозирует свет, попадающий на светочувствительный слой плёнки (для плёночных аппаратов) или светочувствительную матрицу (для зеркальных цифровых аппаратов).

Механический фотографический затвор незеркальные цифровые камеры используют для предотвращения попадания на сенсор света после окончания времени выдержки, чтобы не было ореола, затуманивания и смазывания.

Механический затвор имеет электрический привод и управляется процессором. Основной характеристикой механического затвора является минимальная выдержка, которую он может обеспечить. У простых цифровых фотоаппаратов затвор работает в диапазоне от 5—15 сек. до ≈1/500 сек. Выдержки короче ≈1/500 сек. всегда отрабатываются электронным эквивалентом затвора — (до 1/4000 сек. и короче).

Независимо от наличия или отсутствия механического затвора, все цифровые фотоаппараты оснащены электронным эквивалентом затвора, который встроен в сенсор.

Электронный затвор — это переключатель, который включает сенсор на прием светового потока и выключает его по команде процессора. Процессор стробирует электронный затвор.

Объектив — оптическое устройство, равнозначное собирающей линзе, проецирующее изображение на плоскость. Состоит из набора линз (в некоторых телеобъективах — и зеркал), рассчитанных для взаимной компенсации аберраций и собранных в единую систему внутри оправы. Также, в зависимости от назначения и конструкции, может включать следующие элементы: диафрагму, для управления количеством проходящего света, систему фокусировки, затвор.

Основными параметрами объектива являются:

Главное фокусное расстояние (и возможность его изменения);

Максимальное относительное отверстие (иногда неправильно называемое светосилой);

Уровень оптических искажений (аберраций);

Тип байонета или диаметр резьбы для крепления к камере.

Объективы применяются в фото-, кино- и видеосъёмке, проекционной фотопечати, микроскопах, наблюдательных и измерительных приборах.

4.Виды фотоаппаратов .

А какие виды фотоаппаратов бывают? Я расскажу вам о самых популярных типах цифровых фотокамер. Возможно, кому-то это поможет определиться при покупке фотоаппарата. А для остальных, надеюсь, эта информация будет интересна и познавательна .

Компактые - это простейший тип цифрового фотоаппарата и по совместительству самый дешевый и маленький. Они также делятся на три подвида: полностью автоматические аппараты, устройства с расширенными настройками и ультразумы. Данный тип фотоаппаратов обладает самой маленькой матрицей среди всех. Из-за этого качество получаемых снимков самое плохое среди всех фотокамер.

Беззеркальные - это цифровая фотокамера со сменной оптикой, у которой нет зеркала и оптического видоискателя соответственно. По сути, это небольшая фотокамера с отличными характеристиками матрицы, возможностью смены объективов.

5.Источники информации.

6.Заключение.

Теперь знаю, из каких этапов состояла увлекательная история фотоаппарата. Фотографии сегодня никого не удивляют, но были времена, когда они считались настоящим чудом инженерной мысли. Сейчас фото делается за считанные секунды, а раньше на это уходил дни. История создания фотоаппарата с появлением цифровых камер получила новую веху развития. Если раньше фотограф вынужден был идти на всякие ухищрения, чтобы получился красивый снимок, то теперь за это отвечает богатое на функции программное обеспечение фотоаппарата. Кроме того, любое цифровое фото можно дополнительно отредактировать на компьютере. Создатели первых фотоаппаратов о таком даже не мечтали.

Читайте также: