МатрицяЯкщо ви до цього були власником плівкової камери, то пам’ятаєте, що зображення створюється за допомогою світала, що проходить через об’єктив фотокамери й попадає на плівку. Плівка покрита світлочутливою хімічною сполукою, що реагує на кількість світла, яка на неї потрапляє й у результаті хімічної реакції зображення в прихованому вигляді фіксується на плівці. Потім це зображення проявляється у фотолабораторії й використовується для друку фотографій. У цифровому фотоапараті світлочутливим компонентом є матриця (рис. 4). Варто врахувати, що розмір матриці, як правило, менше плівкового кадру. Матриця складається з мільйонів світлочутливих елементів розміщених на одному напівпровідниковому кристалі. Промені світла, які потрапляють на них, перетворюються в цифрову форму.
Рис. 4. Матриця
Елементи матриці сприймають тільки інтенсивність падаючого світла (тобто, дають чорно-біле зображення). Але звідки ж тоді з’являється колір? Для одержання кольорового зображення між об'єктивом і матрицею розташовується спеціальний світлофільтр (фільтр Байєра), що складається із точок основних кольорів (зеленого, червоного й синього), що знаходяться над відповідними пікселами матриці. Причому, як можна побачити на рис. 5, для зеленого кольору звичайно використовуються два пікселя (крапки), оскільки око найбільш чутливе саме до цього кольору. Таким чином, виходить, що остаточний колір пікселя на картинці залежить від інтенсивності сусідніх елементів різних кольорів. Так що, у результаті, кожному одноколірному пікселю матриці відповідає кольорова крапка на картинці.
Рис. 5. Фільтр Байєра
Тому, те, як цифрова камера запам'ятовує об'єкти, дещо нагадує творчість французького художника Джорджа Сюра (рис. 6), що винайшов техніку, яка має назву пуантилізм. Суть цієї техніки полягає в тому, що зображення на картині складається з мільйонів маленьких крапок, залишених кінчиком кисті. Коли дивитися на цю картину здалеку, крапки, зливаючись, формують зображення. Цифрове зображення також складається з безлічі різнобарвних квадратів (пікселів), які, зливаючись, формують зображення. Якщо досить сильно збільшити зображення на екрані, то можна побачити окремі пікселі.
Рис. 6. Пуантилізм
Матриці бувають 2х видів: CCD і CMOS. Матриця CCD краще підходить для зйомки динамічних і дрібних об'єктів, що вимагають високої якості зображення. Але висока якість матриці приводить до підвищеної вартості її виробництва, тому фотоапарати з такими матрицями більш дорогі. Матриця CMOS дає зображення більше низької якості, але дешева вартість її виробництва робить фотоапарати також більш дешевими. Однак останні розробки в виробництві CMOS матриць дозволяють отримувати якість зображення наскільки високої якості, що зараз практично всі професійні дзеркальні фотоапарати оснащені саме таким типом матриці. Процесор і інші пристрої Цифрові дані, які надходять із матриці, обробляються процесором камери (так, у камері, так само як і в комп'ютері, теж є процесор) і перетворюються в картинку. Після цього зображення записується на карту пам'яті (рис. 7).
Рис. 7. Карта пам’яті
Дуже корисною частиною фотоапарата є рідкокристалічний дисплей (рис. 8), на якому відображається об’єкт зйомки. Крім того, на ньому можна переглянути вже зняті кадри.
Рис. 8. Рідкокристалічний дисплей
Функцію дисплея також може виконувати видошукач (рис. 9), але через нього можна тільки бачити зображення що фотографується, а результати зйомки – ні.
Рис. 9. Видошукач
Цифрова камера є досить сильним споживачем енергії. Адже весь процес, від вмикання й авто фокусування до запису фотознімка на карту пам’яті, енергозалежний. Тому фотокамера забезпечується досить потужним джерелом живлення. Джерела живлення бувають різні: пальчикові батарейки або стандартний акумулятор, що поставляється в комплекті з фотоапаратом. Нижче, на рис. 10, показано детальну будову цифрової фотокамери. Не варто проводити подібний експеримент зі своєю камерою. Адже фотоапарат – це складна електроніка. По-перше, ви просто можете не зібрати фотоапарат знову. По-друге, ви можете необережним рухом руки легко перетворити його у непрацездатний. По-третє, навіть вдало завершений процес розбирання/збирання камери в непризначених для цього умовах здатний спричинити випадкове забруднення матриці або оптики, що призведе до одержання неякісних фотографій. Підкреслимо, що будь-який ремонт і профілактика апарата повинні виконуватися винятково в сервісних центрах кваліфікованими інженерами.
Рис. 10. Будова фотоапаратуа
Переваги і недоліки цифрової камери Переваги цифрової фотографії Фотографії можна з успіхом робити на фотопластинку. Їх можна робити будь-яким фотоапаратом: плівковим або цифровим. Але в цифрової фотографії є безліч переваг перед плівковою. Найголовніший недолік плівкової фотографії полягає в часі, що проходить між моментом створенням знімка й можливістю його перегляду. Навіть щоб переглянути негатив, необхідно спочатку проявити плівку. Згадайте, скільки разів ви або хтось із ваших знайомих робили кілька знімків одного й того самого об'єкта «для вірності». Скільки разів ви втрачали цінні фотографії, тільки тому, що знімок виходив «змазаним»; або, роблячи портрет, ви тільки через кілька днів виявили, що людина, яку ви фотографували, моргнула очами. Крім того, щоб надрукувати зроблені кадри, необхідна була ціла хімічна лабораторія, і рідко для цього вдавалося виділити місце в будинку, або ж просто не було бажання возитися з реактивами. А друк знімків у фотолабораторіях мав ряд недоліків: обмежені години роботи, необхідність чекати друку іноді кілька днів, велика відстань від будинку до фотолабораторії (особливо в сільській місцевості). У відмінності від плівкової, цифрова камера має безліч переваг. По-перше, у цифровому фотоапараті ви можете побачити фотографію на дисплеї ще на етапі фотографування. По-друге, процес передачі фотографій на комп'ютер займає секунди, і їх відразу можна подивитися на екрані монітора. Крім того, більшість сучасних фотокамер має відеовихід для підключення до телевізора, що теж дозволяє здійснити перегляд знімків на екрані телевізора, перед тим як нести їх для друку. По-третє, процес цифрової зйомки не вимагає витратних матеріалів (плівки) і засобів/матеріалів для прояву зображення на плівці. Тому невдалі кадри, якщо не враховувати затрати праці, не варті фотографові ні копійки. Точніше, коштують дуже мало, тому що цифрові носії, в основному, є багаторазовими з великим ресурсом перезапису. Слід також зазначити, що знімки, зроблені цифровою фотокамерою, не піддаються старінню. У цифровому вигляді фото, записані на CD або ті, що зберігаються на жорсткому диску комп'ютера, можуть бути роздруковані в незмінно гарній якості в будь-який час замість постарівших або загублених. Якісний CD може зберігати інформацію 20 років без змін. У теж час плівка піддається старінню, і через кілька років з неї вже не можна зробити якісних відбитків. Ще однією особливістю побутових цифрових фотокамер є те, що на них можна знімати відео, чим не могла похвастатися навіть найдорожча плівкова камера. Хоча відеофрагменти, зроблені на фотокамеру поступаються тим, що зняті на відеокамеру, але в цьому випадку це краще, ніж нічого. Багато камер також можуть записувати і звук. Деякі моделі камер здатні знімати чорно-білий текст із наступною його обробкою програмою розпізнавання тексту, тобто виконують функції сканера. Зовсім нещодавно з'явилися камери з функціями комп'ютера, що дозволяють посилати зняте зображення по е-mail, передавати файли прямо на вибраний комп'ютер, посилати їх по факсу й публікувати в Інтернеті. Процес друку також спростився. Можна, як і раніше, віднести знімки у фотолабораторію, а можна купити фотопринтер і друкувати знімки вдома. Можливості і якість відбитків (у порівнянні з обробкою в лабораторії), у цьому випадку, буде залежати тільки від можливостей техніки й уміння оператора. У цих випадках можливо обійтися без комп'ютера. Але краще, звичайно, попередньо обробити фотографію для усунення можливих дефектів, які виникли при фотографуванні. Наприклад, усунути ефект «червоних очей», видалити зайві об'єкти, що випадково потрапили в кадр, наприклад лінії електропроводів. Недоліки цифрової фотографії Але чи все так гладко із цифровими фотокамерами, і вони не мають недоліків? Звичайно ж, вони мають недоліки. Цей тип фотоапаратів зараз бурхливо розвивається, а тому часто на ринок попадають «сирі» камери, які ще не пройшли достатньо тестів і «не обкаталися». У більшості випадків такі камери - це камери початкового цінового діапазону маловідомих виробників, але іноді й великі фірми починають цим «грішити». Наприклад, порівняно недавно такі експерименти з якістю привели до банкрутства досить великого й відомого виробника «Minolta». Крім того, недоліки криються в самій світлочутливій матриці, тому що вона значно менше кадру плівки, а технології її виробництва ще порівняно «молоді». Тому вона часто має вбудовані дефекти, які фірма виробник приховує за допомогою спеціального програмного забезпечення («прошивання») камери, але якості фотографії це не додає. До того ж, цифрові камери дуже енергоємні, тому вам необхідно постійно піклуватися про те, щоб можна було підзарядити акумулятори, адже заряду, залежно від типу акумуляторів і режиму зйомки, вистачить на 100-500 кадрів. Крім того, цифрові камери бояться води й вологи (якщо ви не придбали спеціальну камеру для екстремальних режимів зйомки). І все-таки, цифрова камера набагато зручніша у використанні, ніж плівкова, адже вона дає вам можливість одразу бачити знімок ще на етапі його створення. А крім того, ті функції, які зустрічаються навіть в аматорських цифрових камерах, вже в чомусь можна прирівняти до можливостей професійних плівкових фотоапаратів.
4. Склад звіту Звіт повинен бути оформлений на листах паперу та в електронному вигляді і включати: 1. Назву та ціль роботи. 2. Короткі теоретичні відомості щодо будови цифрового фотоапарату та призначення його складових частин (з матеріалів методичних вказівок по виконанню лабораторної роботи). 3. Додатковий матеріал (знайдений в літературних джерелах та Інтернет, з посиланням на ці джерела). 4. Висновки, що базуються на аналізі вивченого матеріалу.
5. Контрольні запитання
1. Призначення та будова фотографічних апаратів. 2. Загальна схема фотографічних апаратів. 3. Класифікація об’єктивів. 4. Основні параметри об’єктивів. 5. Види фокусування. 6. Яким чином регулюється кількість світла, що потрапляє на сенсор, в фотоапараті? 7. Системи, що фокусують. 8. Які способи використовують для регулювання різкості? 9. Будова сенсора. 10. Яким чином отримується кольорове зображення в цифровому фотоапараті? 6. Список літератури
1. Редько А..В. Основы фотографических процессов. - Снт.-Пб.: Лань, 1999. – 511 с. 2. Харт, Расселл. Фотографія для «чайников» – 2-е изд. – М.: «Диалектика», 2007. – 368 с. 3. Э. Хокинс, Д. Эйвон. Фотография: Техника и искусство. – 1-е изд.. – М.: Мир, 1986. – 280 с.
|
