Фотоаппарат

Фотоаппара́т (фотографический аппарат, фотокамера) — устройство преобразования светового потока от реального сюжета к виду удобному для документирования (запоминания), выполняющее покадровую фиксацию изображения реального сюжета.
Преобразование светового потока.

Световой поток от реального сюжета ограничивается углом обзора объектива; фокусируется в фокальной плоскости с нужного фотографу плана; калибруется по интенсивности (апертуре) и времени воздействия; балансируется по цвету светофильтрами и т. д.
Документирование (запоминание) светового потока.

В аналоговой фотографии запоминание изображений проводит светочувствительный материал (фотоплёнка, фотопластинка и т. п.). В цифровой фотографии детектирование (обнаружение) изображений проводит матрица, а запоминание проводится в буферной и внешней флэш-памяти цифровых фотоаппаратов.

Устройство современного фотоаппарата

См. статью Технические характеристики цифровых фотоаппаратов.

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

Исполнительная часть системы стабилизации может быть непосредственно связана с матрицей фотоаппарата (Pentax, Minolta, Sony), а может находиться в объективе (Canon, Nikon, Panasonic).

Светонепроницаемый корпус служит для крепления механизмов фотоаппарата и исключения засветки светочувствительного материала или матрицы.

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

В оптическую систему современных цифровых фотоаппаратов общего назначения перед матрицей устанавливается ИК-фильтр, который закрывает матрицу от инфракрасной части спектра.

По LCD (для незеркальных камер и для зеркальных с режимом Live View) или оптическому видоискателям выбираются границы кадра и место для съёмки.

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

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. (до 1/4000сек. и короче) могут отрабатываться электронным эквивалентом затвора.

Механического затвора не имеют цифровые видеокамеры и некоторые (из-за цены) специальные цифровые фотокамеры, в которых для обеспечения высоких скоростей захвата изображения используются цифровые фотоаппараты без механического затвора (с CCD-матрицей с покадровым переносом заряда). В этом случае в фотоаппарате имеется вторая затенённая «матрица хранения» («Storage array»), куда помещается изображение после окончания времени экспозиции.

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 приём светового потока и выключает его по команде процессора. Процессор стробирует электронный затвор.

Фотоаппараты для художественной, репортажной и бытовой фотосъёмки

Фотоаппараты общего назначения используются для художественной, репортажной и бытовой фотосъёмки, съёмок групп людей, портретной и пейзажной съёмки, фотоохоты, съёмки спортивных соревнований и т. п. и условно делятся на любительские и профессиональные, хотя чёткую границу между этими категориями провести достаточно сложно. Как правило, профессиональные фотоаппараты имеют более широкий диапазон настроек, доступных для ручного управления. По мере развития электроники любительские (бытовые) фотоаппараты (в просторечии — «мыльницы»), напротив, идут по пути максимальной автоматизации процессов съёмки. Это упрощает фотографирование для неподготовленного пользователя и позволяет в большинстве случаев получить достаточно качественные кадры, однако сужает творческие возможности для опытного фотографа и часто не позволяет вести съёмку в нестандартных условиях (низкая освещённость, быстро перемещающийся объект съёмки и т. п.)

Специальные фотоаппараты

В научных и технических целях применяются специальные фотоаппараты, обеспечивающие решение особых задач — например, фотоаппараты для аэрофотосъемки, астросъёмки, микросъёмки, высокоскоростные фотоаппараты, фотоаппараты для съёмки за пределами видимого спектра и др.

Существуют также стереоскопические фотоаппараты, снимающие одновременно два кадра через два объектива, расположенных на заданном расстоянии один от другого. При рассматривании таких парных снимков через стереоскоп можно увидеть объёмное изображение и измерить дальность до объекта.

Классификация фотоаппаратов общего назначения

В качестве первичного признака классификации фотоаппаратов общего назначения обычно используют способ наведения камеры на объект съёмки, то есть тип применяемого видоискателя.
В большинстве цифровых камер, применяется наведение на объект съемки по изображению, передаваемому с матрицы на встроенный ЖК-дисплей.

Использование LCD монитора в качестве видоискателя стало возможно благодаря тому, что в режиме видоискателя цифровой фотоаппарат проводит непрерывную «киносъемку» без внешнего запоминания (с частотой ≈1/60 сек.). Изображение на LCD видоискателях, обновляется не в реальном времени, а с задержкой (≈1/60 сек), что не удобно во время съёмки динамичных сюжетов. При слабой освещённости сюжета LCD монитор слепнет из-за недостаточной чувствительности матрицы.

Любая цифровая «мыльница» дает возможность LCD визирования через объектив и точного кадрирования сюжета.
Зеркальные камеры (как плёночные, так и цифровые) дают возможность наведения через оптический видоискатель (в нём показывается реальное изображение, попадающее в объектив камеры).
Камеры с параллаксным (оптическим, рамочным) видоискателем — это наиболее простая и дешёвая схема и применяется в основном в любительских камерах. В некоторых «мыльницах» с увеличенным ЖК- дисплеем (до 2-2,5 дюйм) оптического видоискателя вообще нет.
В старинных (и в некоторых современных студийных) «форматных» камерах, (ФК), используется метод наведения по матовому стеклу, которое устанавливается на место фотопластинки. После кадрирования и наводки на резкость матовое стекло меняют на кассету с фотопластинкой и проводят фотосъёмку.
дальномерные камеры дают возможность визирования через дальномерную паралаксную оптическую систему.

Типы цифровых фотоаппаратов

«Мыльницы» — автоматические малогабаритные цифровые фотоаппараты с несменной оптикой, без зума, с матрицей малого размера, имеют оптический паралаксный видоискатель и видоискатель LCD.
Зеркальные цифровые фотоаппараты.

Для обозначения отношения размера светочувствительной матрицы к полному кадру 35 мм пленки, указывается так называемый (англ. crop factor — свойство подрезания) кадра — кроп-фактор. Типичные кроп-факторы (для моделей к 2007 г.): 1,25 (Canon 1D), 1,6 (Canon 20D), 1,5 (Nikon D40, Konica-Minolta 5D), 1,9 (камеры системы 3/4").

Съемные объективы присоединяются к корпусу фотоаппарата с помощью байонета или резьбы. В любительских фотоаппаратах объектив несменный и жестко вмонтирован в корпус камеры.
Цифровые задники аналоговых фотоаппаратов.

Цифровые «задники» (англ. Digital camera back) применяются для перевода на цифровой формат плёночных среднеформатных и форматных камер, имеющих сменные кассеты. Цифровые «задники» представляют собой устройства, содержащие светочувствительную матрицу, процессор, память и интерфейс с компьютером. Цифровой задник устанавливают на фотоаппарат вместо кассеты с плёнкой. Почти всегда размер матрицы меньше размера кадра.

Существующие цифровые фотоаппараты с форматом кадра 6×4,5 см и более имеют сканирующий элемент -светочувствительную линейку и применяются для съёмки неподвижных объектов.

Настройки фотоаппарата при выполнении фотосъёмки

Современные автоматизированные фотокамеры все настройки выполняют автоматически или по программам — «портрет», «пейзаж», «спорт», «вилка» и др. В фотоаппаратах уровня выше начального имеется возможность задавать многие параметры вручную. В профессиональной технике сюжетные программы обычно отсутствуют.

При выполнении фотосъёмки без использования автоматического управления фотографу необходимо настраивать следующие параметры:
Фокус — для обеспечения резкости изображения и глубины резко изображаемого пространства, ГРИП.
Экспопару, экспозицию: выдержку затвора и диафрагму объектива.

Относительное отверстие объектива (диафрагма), ограничивает световой поток, проходящий через объектив, к фотоплёнке или матрице. Диафрагма определяет и глубину резко изображаемого пространства — параметр важный в техническом и творческом отношении. Выдержка — время, на которое открывается затвор, определяет количество света, попадающего на фтоплёнку. Механический и электронный затворы дозируют засветку матрицы.

Если у фотоаппарата имеется репетир диафрагмы, то фотограф, не делая снимка, может визуально оценить как влияет та или иная величина диафрагмы на получаемое изображение. Репетир диафрагмы обычно имеется только на зеркальных фотоаппаратах.
При наличии объектива с переменным фокусным расстоянием («зума», «трансфокатора») фотограф может также изменять угол поля зрения камеры, достигая тем самым определённых художественных целей, снимать в увеличенном виде удалённые объекты (телесъемка) или, напротив — близко расположенные объекты малого размера (макросъемка). Если зум отсутствует, то для данных видов съёмки необходимо использовать сменные объективы соответствующего назначения (теле, макро, широкоугольный и т. п.) или специальные оптические насадки на штатный (несменный) объектив камеры.
Для плёночных фотокамер при съёмке на цветной фотоматериал тип используемой плёнки выбирается по цветовой температуре источника света в кадре (дневной свет, искусственное освещение), что и определяет полноцветность получаемого фотоизображения. В процессе съёмки возможна корректировка цвета с помощью цветных светофильтров.
Для цифровых фотокамер требуется настройка баланса белого в зависимости от используемого освещения (цветовой температуры), а также ряд специфических «компьютерных» настроек, связанных с обработкой уже отснятого изображения (формат сохраняемого файла, степень сжатия, параметры алгоритмов повышения чёткости и контрастности).

Фотопринадлежности

Помимо собственно фотоаппарата, сменных объективов, цифровых задников и сканеров в процессе съёмки могут использоваться другие фотопринадлежности.

Для съёмки в условиях недостаточной освещённости используются различные осветительные приборы и отражатели. Наиболее массовыми среди них стали фотовспышки.

Штативы используются для предотвращения «смаза» при недостаточной освещённости, съемки панорам, при больших выдержках, для установки дополнительных внешних ламп-вспышек, для телесъемки, для многократной съемки на один кадр, для наложения изображений и пр.

Светофильтры используются для компенсации цветовых (конверсионные) и пространственных (градиентные) недостатков освещения, получения специальных эффектов.

Вытеснение плёночной техники цифровой техникой

Появление к концу второго тысячелетия дешёвой цифровой фотоаппаратуры, обеспечивающей сравнимое или приближающееся к качеству массовой плёночной техники качество, привело к вытеснению плёночной техники в сферы, требующие большого формата кадра или широкого динамического диапазона.

Цифровые фотографии получают, хранят в виде файлов. Обработка этих файлов производится специальными компьютерными программами.

Человек рассматривает цифровые фотографии на жидкокристаллическом дисплее фотоаппарата, на дисплее компьютера, на экране телевизора и на киноэкране, через видеопроектор.

фотографию можно распечатать с любого цифрового и аналогового носителя на аналоговой цветной фотобумаге в некоторых фотостудиях.

Полноцветная цифровая печать пока имеет много недостатков, но массового потребителя это качество устраивает.

Многие владельцы цифровых и плёночных фотоаппаратов печатают на бумаге лишь малую часть своих снимков.

Дагерротип братьев Сюсс за $800 000

29 мая 2007 г. на аукционе в Вене ушла с молотка самая старая в мире фотокамера.

Раритетная камера под названием «Дагерротип братьев Сюсс» (Daguerrotype Susses Freres) была продана практически за 800 000 долларов США. Таким образом, установлен рекорд самой дорогой фотокамеры, когда-либо проданной на аукционе. Победитель онлайн-торгов, которые были организованы венской галереей «Westlicht», пожелал остаться неизвестным.

Проданный в Вене «Дагерротип» — единственная фотокамера такого класса. До того, как эта камера была найдена пылящейся на старом мюнхенском чердаке, эксперты считали существование подобной техники мифом, ибо доказательств обратного не появлялось на протяжении многих лет.

Назначенная стартовая цена за старинную фотокамеру составила сто тысяч евро. Ушедшая с молотка камера впервые была представлена широкой публике задолго до того, как подобный продукт был анонсирован родственником Дагерра Альфонсом Жиро, который придумал технологию дагерротипии. Камера Жиро получила большое распространение, как первая, нацеленная на настоящий коммерческий успех. В музеях мира хранится около десяти подобных фотокамер.