Презентация по информатике "Устройство, принцип работы и правило эксплуатации фотоаппаратов."

Цифровой фотоаппарат  - небольшое (переносное) устройство, предназначенное для получения и сохранения изображений в электронном виде как в памяти самого аппарата, так и на сменных цифровых носителях (картах памяти), посредством проекции световых лучей через систему линз на светочувствительную матрицу.

История

Первая полностью цифровая камера появилась в канадском университете и предназначалась для съемок северного сияния, её назвали «All-Sky camera».

В 1990 году в свет вышла полностью цифровая коммерческая камера Dycam Model 1 (Logitech FotoMan FM-1). Она позволяла снимать 32 снимка в чернобелом формате с разрешением 376 х 240 пикс. и имела возможность подключаться к компьютеру.

Виды цифровых фотоаппаратов

Компактные фотокамеры  (- небольшие по размеру цифровые камеры с несъемным объективом, небольшой по размеру фотоматрицей, встроенной вспышкой.

Достоинства компактных фотокамер

• Небольшие габариты

• невысокая стоимость.
• Работают на обычных батарейках.
• Работают бесшумно,
• Большая глубина резкости
• Соотношение сторон кадра 4:3.

Недостатки компактных фотокамер

• Низкое качество изображения
• Ограниченные функциональные возможности
• Задержка при нажатии на спуск.
• Медленная фокусировка.
• Нет возможность снимать в RAW.
• .Неустойчивость;
• Высокое энергопотребление;
• Большая глубина резкости не позволяет размывать задний план.

Зеркальные фотокамеры  ( зеркалки ) - камеры имеющие в своей конструкции видоискателя систему зеркал .

Имеют сложную конструкцию и высокую стоимость; отличаются широкими возможностями, ручными настройками выведенными непосредственно на корпус камеры.

Достоинства зеркальных фотокамер

• Широкий функционал
• Большой размер матрицы
• Высокая скорость работы;
• Удобное, эргономичное управление
• Экономичное энергопотребление;
• Контроль над глубиной резкости.
• Возможность снимать в формате RAW.
• Наличие большого количества аксессуаров: объективов, вспышек, батарей, фильтров и пр. и возможность их сменять

Недостатки зеркальных фотокамер

• Высокая стоимость как камеры так и аксессуаров.
• Большие габариты и вес.
• Требует отдельной большой сумки для камеры и фототехники.
• Шум при спуске затвора.
• Высокое энергопотребление
• Попадание пыли при смене объективов.

Гибридные фотокамеры - усовершенствованные компактные камеры с возможностью смены объективов, большой матрицей и более широким функционалом. При этом в них для визирования (наблюдение за снимаемым изображением) не применяется система зеркал, для этого используется ЖК-дисплей или электронный видоискатель.

Достоинства гибридных фотокамер

• Сравнительно небольшие размеры и вес.
• Высокое качество изображения за счет большой матрицы.
• Сменная оптика.
• Отсутствие шума при съемке.
• Отсутствие вибраций зеркала при съемке; вследствие чего при определенных условиях (больших выдержках) возможна лучшая резкость.

Недостатки гибридных фотокамер

• Видоискатель электронных, и как следствие работает с задержкой.
• Применяется не очень быстрый способ фокусировки.
• Матрица работает все время во время фокусировки и замере экспозиции, вследствие чего нагревается, что приводит к излишним шумам на снимке
• Эргономичность компактных камер; вследствие небольших размеров используются маленькие кнопки, для регулировок задействовано меню.
• Высокий расход энергии; сенсор и электронный видоискатель задействованы все время. Как следствие небольшое время работы по сравнению с зеркальными камерами.
• Уязвимы к попаданию пыли; сенсор не прикрыт зеркалом.

Принцип работы цифровой фотокамеры

Современные цифровые фотокамеры имеют схожий с аналоговыми аппаратами принцип действия. Камеры состоят из двух главных частей: объектива и корпуса. Корпус содержит в себе все жизненно важные механизмы камеры. Объектив (как съемный так и встроенный) представляет из себя систему линз.

Основное отличие цифровой камеры от аналоговой - элемент на котором формируется изображение. В аналоговых фотоаппаратах светочувствительным элементом является фотопленка, в цифровых камерах изображение проецируется на специальную матрицу, на нем и происходит фиксация изображения. Матрица цифровой камеры - сенсор в виде решетки состоящей из множества крошечных светочувствительных ячеек. Ширина каждой ячейки составляет порядка 6 микрон.

Отраженный от окружающих предметов свет попадает в объектив. Система линз объектива делает изображение максимально четким. Далее, створки диафрагмы, образующие отверстие определенного диаметра позволяют пройти нужному количеству светового потока. После чего, в беззеркальных камерах пучек света попадает на матрицу, в зеркальных на зеркало и через призму в видоискатель - так формируется изображение которое видит фотограф.

После нажатия на кнопку спуска в зеркальной камере зеркало поднимается и свет попадает на матрицу. Длительность воздействия света на матрицу (время  экспозиции ) зависит от времени работы створок фотоаппарата (это время еще называют  выдержкой ), чем больше скорость работы створок, тем меньшее количество света успевает попасть на матрицу. Матрица фиксирует световой поток и передает полученные сигналы в процессор фотокамеры, где уже происходит дальнейшая обработка, формируется само изображение, накладываются фильтры, изображение сохраняется либо в памяти фотоаппарата либо на носителе

Рекомендации по выбору цифрового фотоаппарата

Основными критериями выбора цифрового фотоаппарата являются:

• Цель использования и область применения.
• Качество получаемых фотоснимков.
• Габариты: размер, вес, удобство транспортировки.
• Стоимость фотокамеры.

Критерии качества снимков

Матрица  - светочувствительный элемент, фиксирующий поток света попадающий в камеру через объектив, состоящий из множества элементов - пикселей. Матрица имеет три важных параметра: разрешение, физический размер и светочувствительность.

Разрешение матрицы  - количество содержащихся в матрице светочувствительных элементов, измеряется в мегапикселях (Мп) - миллионах пикселей. К примеру, если разрешение матрицы 12 Мп - значит она содержит 12 миллионов пикселей. Чем больше пикселей в матрице тем более детальным будет снимок. Однако, в конечном итоге большой размер матрицы нужнен для конечного размера печатных изображений; фотографии стандартного размера в печати 10×15 см. могут быть получены при помощи 2Мп камеры. Камеры с 3-5 Мп позволят печатать изображения в формате А4.

Линейный размер матрицы  - реальный измеримый геометрический размер сенсора, измеряющийся в дюймах или миллиметрах часто путают с разрешением измеряющимся в мегапикселях. Однако размер матрицы определяется не количеством пикселей, а реальным физическим размером. Размер матрицы определяет площадь поглощения света и прежде всего степень шумов (дефект изображения, в виде пикселей случайного цвета и яркости). Чем меньше геометрический размер матрицы, тем выше её шумы; чем больше матрица тем больше света она может уловить (больше передаст оттенков) и тем меньше она шумит.

Кроп-фактор матрицы  (от англ.  crop  - резать) - разница по диагонали между эталонной матрицей имеющий размеры 36 мм × 24 мм и матрицей фотоаппарата. Например: сенсор имеющий размеры 22.5 мм × 15 мм. и диагональ = 27 мм, эталонная матрица матрица имеет диагональ 43,3 мм. Отношение 27/43,3 = 1.6 - является кроп-фактором.

Число ISO - уровень чувствительности фотоэлементов матрицы (аналог чувствительности обычной фотопленки). Чем больше ISO тем выше чувствительность матрицы, тем меньше света потребуется для формирования снимка, и как следствие тем темнее обстановка может быть во время съемки. Высокая чувствительность матрицы позволяет снимать в темных помещениях без вспышки.

Шум  - проявление на снимке хаотически расположенных пикселей произвольной яркости или цвета. Степень шума - одна из важных характеристик матрицы, которая практически никогда не указывается производителем.

Светосила  - значение определяющее какое максимальное количество света может пропустить диафрагма объектива, или другими словами значение максимально открытой диафрагмы. Чем больше открыта диафрагма в объективе, тем больше отверстие, тем больше света проходит в объектив.

Объектив  (система линз в жесткой оправе) - один из самых важных элементов фотоаппарата, благодаря которому свет попадает в камеру и формирует изображение на матрице. От того насколько качественно выполнен объектив зависит и качество получаемого снимка (резкость, четкость, искажения и пр.). Главными частями объектива являются линзы и диафрагма (система регулирующая диаметр просвета в объективе и контролирующая количество проходимого через объектив света).

Фокусное расстояние  - расстояние от передней линзы объектива до матрицы. По сути этот параметр характеризует угол обзора объектива. Чем фокусное расстояние меньше, тем больше окружающей обстановки войдет в кадр. С другой стороны, чем фокусное расстояние больше, тем сильнее можно приблизить снимаемый объект, тем крупнее он получится на снимке.

Зум  (с англ. zoom - увеличение) - параметр объектива равный отношению максимального и минимального фокусного расстояния. На сегодняшний день практически все фотокамеры оснащены объективами с возможность изменения фокусного расстояния (увеличения или уменьшения). Подобное свойство позволяет правильно кадрировать изображение еще на этапе съемки не изменяя своего положения относительно объекта (не отходя или не приближаясь к объекту съемки).

Разновидности объективов

• Для съемки портретов и когда требуется хорошо размытый задний фон используют  портретные объективы .
• Телеобъективы  используют для съемки удаленных объектов, они хорошо приближают.
• Широкоугольные объективы  применяются в случаях когда требуется снимать с большим углом обзора (панорамы, пейзажи, широкие здания и т.п.).
• Зум-обективы  - объективы с изменяющимся фокусным расстоянием, грубо говоря они могу “приближать-удалять”.
• Фикс-объективы  имеют одно фиксированное значение фокусного расстояния, как правило такие объективы имеют хорошую светосилу.

Система для компенсации смазывания изображения вследствие эффекта “шевеленки” возникающего от небольшого движения рук при съемке с большими выдержками называется  стабилизатором изображения . Различают две разновидности систем стабилизации: оптическая и anti-shake.

Оптическая стабилизация  - осуществляется посредством изменения положения стабилизирующего элемента встроенного в объектив, таким образом, что лучи проектирующиеся на матрицу изменяют свой ход в нужном направлении. Специальные сенсоры в объективе отслеживают колебания объектива и подают сигнал на стабилизатор отклониться в в сторону противоположную тряске, тем самым компенсируя смещение объектива. При этом изображение на матрице остается постоянным, смазывание не происходит.

Видоискатель  - система позволяющая увидеть и скомпоновать будущую картинку перед съемкой. По принципу реализации видоискатели могут быть оптическими, электронными и зеркальными.

Зеркальная система визирования является на сегодняшний день лучшей. Она позволяет увидеть реальный кадр без каких либо искажений, ровно то что будет отображено на снятом изображении. В такой системе изображение проецируется на матрицу только в момент съемки (пока нажата кнопка спуска), все остальное время изображение отражается от зеркала и попадает в оптический видоискатель.

Оптический видоискатель представляет из себя обычное сквозное отверстие в корпусе камеры. Так как такой видоискатель находится на некотором расстоянии от объектива, то при съемке близких объектов изображение в видоискателе и в объективе отличаются, происходит незначительное смещение (такое смещение называют  паралаксом ).

Электронный видоискатель представляет из себя экран на который выводится изображение попадающее на матрицу фотоаппарата. Такая система визирования лишена недостатка паралакса, но имеет ряд существенных недостатков. В частности, высокое энергопотребление, засветка при ярком солнце (не видно, что отображается на экране), слишком высокая яркость при съемке в темноте.

Рекомендации по покупке цифрового фотоаппарата

Некоторые советы по покупке фотокамеры:

• Желательно приобретать камеру в крупных торговых магазинах, не в мелких точках.
• Не покупать камеру с витрины; неизвестно что с ней делали потенциальные покупатели, могут быть дефекты и проблемы с комплектацией.
• Коробка фотокамеры должны быть целостной. Вскрывать коробку должны перед непосредственной покупкой в присутствии покупателя.
• Комплектация должна соответствовать указанной на упаковке или в идущей с камерой документации.
• Гарантийный талон должен присутствовать в комплекте; продавец должен поставить на него свой штамп.
• Необходимо провести элементарную проверку камеры:

• проверить внешний вид, целостность корпуса и оптики; работоспособность дисплей и видоискателя; вставить карту памяти и произвести несколько тестовых кадров.
• проверить внешний вид, целостность корпуса и оптики; работоспособность дисплей и видоискателя; вставить карту памяти и произвести несколько тестовых кадров.
• проверить внешний вид, целостность корпуса и оптики; работоспособность дисплей и видоискателя; вставить карту памяти и произвести несколько тестовых кадров.
• проверить внешний вид, целостность корпуса и оптики;
• работоспособность дисплей и видоискателя;
• вставить карту памяти и произвести несколько тестовых кадров.

Дополнительные аксессуары

• Объективы - дополнительные объективы для различных задача.
• Вспышки - внешние вспышки для съемки в различных условиях освещенности.
• Батарейные блоки - позволяют увеличить ресурс стандартной батареи и увеличить время съемки в несколько раз.
• Пульты и тросики дистанционного управления - позволяют снимать с расстояния не прикасаясь к камере.
• Штативы.
• Карты памяти.
• Сумки, рюкзаки и кофры.
• Переходные кольца и адаптеры.
• Светофильтры.
• Средства для чистки оптики и матрицы.
• Ремни