Механизмы фотоаппарата

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

Основные узлы и механизмы цифрового фотоаппарата

Сравнение видов объективов и фотоаппаратов

Заключение

Список литературы



Введение

В современном мире фотография является средством информирования людей о событиях в мире, средством научных исследований, видом искусства. Изобретение фотографии относится к 1839году. Честь этого открытия принадлежит французам Нисефору Ньепсу и Луи Дагеру. Первая портативная камера была создана в 1914 году в Германии. Дальнейшее развитие фотографической техники и материалов было направлено на её массовое использование.

За последние 15 лет произошли революционные изменения, касающиеся ассортимента съёмочной аппаратуры. Процесс фотосъёмки упростился, став полностью автоматическим. При этом процесс фотохимической обработки полностью перешёл в ведение сервисных лабораторий. Изменилось соотношение чёрно-белой и цветной фотографии в пользу цветных. Чёрно-белая фотография продолжает существовать и решает определённые художественные задачи.

Цель контрольной работы - рассказать о фотоаппаратуре.

Задачи:

- описать основные узлы и механизмы фотоаппарата;

- сравнить несколько видов объективов и фотоаппаратов.

При написании контрольной работы была использована справочная литература.



Основные узлы и механизмы цифрового фотоаппарата

Фотоаппараты состоят из следующих основных узлов: светонепроницаемый корпус, объектив, видоискатель, затвор, автоспуск, фотовспышка, матрица или плёнка, дисплей, аккумулятор (блок питания), флешнакопитель.

Корпус фотоаппарата изготавливают из светонепроницаемого материала. В качестве материала корпуса используется сталь, алюминиевые и титановые сплавы, пластмассы. На корпусе крепятся все узлы и детали, представляющие собой согласованную оптико-механическую систему.

Внутренние перегородки корпуса образуют в средней его части светонепроницаемую камеру. По обе стороны камеры находятся гнёзда для размещения катушек с фотоплёнкой.

Задняя стенка имеет вид рамки, которая называется кадровой. С внешней стороны к кадровой рамке прижимается пластина, выравнивающая фотоплёнку. Пластина крепится на плоских пружинках к задней крышке (стенке) корпуса.

На верхнем щитке корпуса находится рычаг (курок) взвода затвора и покадрового перемещения фотоплёнки, головка, или ручка, обратной перемотки фотоплёнки, окно счётчика кадров, головка установки выдержек.

На передней стенке корпуса расположен объектив, окно видоискателя, рычаг автоспуска. В нижней части корпуса имеется гнездо с резьбой для установки фотоаппарата на штатив. Из-за различия типов фотоаппаратов дать обобщённое описание их конструкций довольно сложно.

Объектив - система оптических линз, помещённая в специальную оправу. Между линзами располагается диафрагма. Объективы бывают встроенными и сменными (к зеркальным фотоаппаратам). Объективы бывают с переменным фокусным расстоянием, которое умеет приближать или удалять объект во время съёмки.

Объектив (зум) - линзовый блок выдвигается.

Преимущества: малокомпактный.

Недостатки: чаще ломается от удара, пыли и грязи.

Трансфокатор - линзовый блок перемещается внутри объектива. Применяется в видеокамерах.

Преимущества: реже выходит из строя и ломается.

Недостатки: громоздкий.

Применяется 2 вида крепления сменного объектива к корпусу фотоаппарата: резьбовая (вкручивается во встроенную в корпус камеры оправу. Имеет 2 недостатка: с трудом производится замена; объективы камеры не могут адекватно «общаться» друг с другом). И байонет - объектив защёлкивается на «теле» камеры и при этом идёт совмещение электрических контактов на камере и объективе.

Объектив формирует световое изображение объекта съёмки и проецирует его на светочувствительный слой материала.

Видоискатель - представляет собой устройство для определения границ пространства, которое будет изображено объективом при съёмке. Поэтому угловое поле зрения видоискателя должно быть таким же, как у съёмочного объектива, а линия визирования совпадать с оптической осью объектива.

Если линия визирования и оптическая ось объектива не совпадают, то границы изображения, наблюдаемого в видоискателе, не совпадут с границами изображения на фотоплёнке. Такое несовпадение называется параллаксом, а соответствующие видоискатели - параллаксными. Параллакс не проявляется при съёмке удалённых предметов и становится заметным при съёмке с расстояния ближе 5-7 м. Чем меньше расстояние, тем заметнее параллакс.

По устройству видоискатели разделяют на рамочные, телескопические и зеркальные.

Рамочные видоискатели применяют в простых фотоаппаратах и в боксах для подводных съёмок. Они позволяют видеть определённый участок пространства, ограниченный рамкой, на фоне общей панорамы. Такие видоискатели удобны при различных оперативных съёмках, поэтому их применяют на некоторых сложных фотоаппаратах как дополнительные.

Телескопические видоискатели, в отличие от рамочных содержат две (объектив и окуляр_ или три линзы. Их оптическая схема аналогична схеме простого бинокля, но линзы расположены так, что они дают не увеличенное, а несколько уменьшенное изображение. Это позволяет при небольших размерах видоискателя видеть пространство в пределах углового поля зрения съёмочного объектива. Такие видоискатели показывают границы фотографируемого пространства точнее рамочных и потому получили широкое распространение. Телескопический видоискатель обычно встроен в корпус фотоаппарата над съёмочным объективом или сбоку от него и является параллаксным, т.е. позволяет видеть объект съёмки несколько под другим углом, чем его «видит» объектив. При съёмках с расстояния менее 2м это становится заметным на снимках.

В зеркальных видоискателях световые лучи, прошедшие объектив, отражаются зеркалом на матированную поверхность стеклянной пластины или коллективной линзы, в которой при этом образуется оптическое изображение наблюдаемого объекта. Фотоаппараты с такими видоискателями называются зеркальными. В зависимости от схемы видоискателя различают однообъективные и двухобъективные зеркальные фотоаппараты.

У однообъективных фотоаппаратов основной съёмочный объектив служит одновременно и объективом видоискателя. В этом случае фотограф видит в видоискателе то же изображение, какое окажется на фотоплёнке. В однообъективных зеркальных фотоаппаратах параллакса нет. Объект съёмки наблюдают через съёмочный объектив.

На матированной поверхности стеклянной пластины или коллективной линзы изображение объекта съёмки наблюдается в перевёрнутом виде. Чтобы изображение было прямым, между коллективной линзой и окуляром видоискателя помещают оборачивающую пентапризму. Такой видоискатель создаёт не зеркально-обращённое, а прямое изображение объекта съёмки, рассматриваемое с уровня глаз.

Фотографический затвор представляет собой устройство, обеспечивающее в фотоаппарате доступ света к фотоплёнке при экспонировании. Он состоит из световых заслонок, механизма установки выдержки и привода, обеспечивающего перемещение заслонок. Различные типы затворов можно сгруппировать по некоторым общим признакам. Основной из них - способ пропускания света. По этому признаку затворы делят на центральные и щелевые. Световые заслонки центральных затворов выполняют в виде тонких лепестков сложной формы, которые расходятся от центра светового отверстия объектива к его краям, открывая доступ света к фотоплёнке, а затем, возвращаются обратно, закрывая это отверстие. Заслонки щелевых затворов имеют вид шторок, ламелей (прямоугольных пластинок) или секторов. Имеется либо две шторки, либо две группы ламелей, из которых одна открывает кадровое окно, а другая закрывает его. Свет проходит к фотоплёнке через щель между шторками. Лепестки центральных затворов расположены между линзами объектива, либо возле объектива перед его первой или за последней линзой. Такие затворы называются апертурными и разделяются на межлинзовые, фронтальные и залинзовые. Заслонки щелевых затворов расположены возле фокальной плоскости, перед кадровым окном; такие затворы называют фокально-плоскостными. Большинство затворов имеет автоспуск и синхроконтакт.

Автоспуск - устройство, обеспечивающее автоматическое срабатывание затвора с задержкой до 10-12с после нажатия спусковой кнопки. Автоспуском обычно пользуются в тех случаях, когда непосредственное нажатие спусковой кнопки невозможно или нежелательно, например, при съёмке автопортрета. После взвода затвора обычным способом взводят автоспуск и нажимают его спусковую кнопку. В течение 10-12с можно занять место перед фотоаппаратом и таким образом сфотографировать самого себя.

Фотовспышка -- устройство, с помощью которого осуществляется мгновенное освещение объекта съёмки при фотографировании.

По признакам автоматизации фотовспышки делятся на:

- неавтоматические, дающие заранее установленное количество света;

- автоматические, измеряющие освещенность собственным датчиком, либо датчиком, расположенным в фотоаппарате;

- автоматические, измеряющие освещённость во время основного импульса или по предварительному, оценочному импульсу.

По возможности работы с камерами различных производителей вспышки подразделяются следующим образом:

- системные, то есть подходящие только к фотоаппаратам одной определённой фирмы;

- универсальные вспышки с одним центральным контактом относительно системных недороги и широко распространены, однако необходимо крайне внимательно прочитать инструкцию к такой вспышке перед установкой её на камеру -- многие из них построены по схемам с коммутацией высокого напряжения и такие вспышки нельзя ставить на современные камеры во избежание повреждения электроники аппарата высоким напряжением, а только на камеры с механическим затвором. Как правило, мощность таких вспышек регулируется светочувствительным элементом в самой вспышке;

- существуют также универсальные вспышки со специальным разъёмом, подключить которые к камере определённого производителя можно через специальный системный переходник.

По расположению по отношению к фотоаппарату вспышки бывают;

- встроенные в фотоаппарат. Они обычно не очень мощные, за счёт близости к оси объектива дают «плоское» изображение, почти без теней, плохо выделяют структуру. Их основное преимущество -- они всегда с фотоаппаратом и практически не увеличивают габариты и вес фотоаппарата. Их также очень хорошо использовать при съёмке в яркий солнечный день, для подсветки резких теней от солнечного света. Чем ближе к оптической оси, тем больше выражен эффект красных глаз. В данном случае он максимален;

- закреплённые на фотоаппарате. Они обычно мощнее встроенных. Дают тоже плоское изображение с резкими небольшими тенями. Многие, однако, имеют возможность поворота головки вверх (некоторые -- и в сторону), благодаря чему можно направлять вспышку не непосредственно на снимаемый объект, а на белый потолок, или отражающий экран, и получить освещение, более напоминающее натуральное. Это также уменьшает эффект красных глаз;

- вспышки, не прикреплённые к фотоаппарату. Они дают возможность гибко менять условия освещения в зависимости от замыслов фотографа. Например, для получения мягкого освещения, можно направлять вспышку не на непосредственно снимаемый объект, а на белый потолок, или отражающий экран, и получить освещение, более напоминающее натуральное. Управляются такие вспышки либо посредством кабельного соединения с камерой, либо беспроводным способом. Таким способом можно управлять одновременно несколькими вспышками, появляется возможность освещать объект с разных углов, и создаются лучшие условия освещения по сравнению с другими вспышками;

- макровспышки. Для макросъёмки применяются фотовспышки в виде кольца либо парной системы вспышек на кронштейнах, которые устанавливаются на объективе. Закреплённые на фотоаппарате вспышки для макросъёмки малоэффективны: объектив загораживает вспышку.

Фотоплёнка -- фотоматериал на гибкой прозрачной основе (в отличие от жёстких фотопластинок на стеклянной основе и фотобумаги на непрозрачной основе), представляющий собой лист пластика (лавсан, нитрат или ацетат целлюлозы), на который нанесена фотоэмульсия, содержащая зерна галогенидов серебра, определяющие светочувствительность, контраст и оптическое разрешение фотоплёнки. После воздействия света (или других форм электромагнитного излучения, например рентгеновского) на фотоплёнке формируется скрытое изображение. С помощью химических реакций получают видимое изображение.

Фотоплёнка делится на три большие группы:

- негативная. На плёнке этого типа изображение инвертировано, то есть наиболее светлым участкам сцены соответствуют наиболее тёмные участки негатива, на цветной плёнке инвертированы также цвета. Окончательное изображение получается на фотобумаге при печати;

- обращаемая, или слайдовая. Эта плёнка не предназначена для последующей фотопечати, изображение просматривается напрямую на проекторе или через лупу. Слайдовая плёнка также широко применялась в полиграфии благодаря меньшим потерям цветопередачи. Обращаемая фотоплёнка также бывает чёрно-белой, однако эта разновидность не получила широкого распространения;

- позитивная. Позволяет создавать диафильмы и слайды путём контактной или проекционной печати с негатива. Обладает низкой чувствительностью, но также и низкой зернистостью и высокой разрешающей способностью. Широко применяется в кино для создания фильмокопий, но в собственно фотографии используется редко..

Обращаемая и позитивная плёнки предназначены для получения конечного изображения, в отличие от негативной, изображение на которой -- лишь промежуточная стадия фотографического процесса. Поэтому обращаемая и позитивная плёнки по сравнению с негативной обычно характеризуются меньшей плотностью вуали, отсутствием маскирующих слоёв и особым устройством или полным отсутствием противоореольного слоя.

В отдельных случаях для получения специальных эффектов может также использоваться кросспроцесс, когда негативная плёнка обрабатывается как обращаемая или наоборот.

Фотоплёнка бывает чёрно-белой или цветной, существует также монохромная плёнка. Она обрабатывается по классическому цветному процессу, но формирует чёрно-белое изображение, а не цветное.

Матрица или светочувствительная матрица -- специализированная аналоговая или цифро-аналоговая интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных элементов -- фотодиодов.

Сравнение видов объективов и фотоаппаратов

Компактные и зеркальные камеры.

Главные отличия:

- устройство видоискателя;

- сменный или несъёмный объектив;

- размер сенсора.

Видоискатель. В отличие от компактных камер, видоискатель зеркальной камеры покажет в точности то, что попадёт на сенсор камеры, после нажатия кнопки затвора.

Когда нажимается кнопка спуска на зеркальной камере, зеркало поднимается, и свет, который был перенаправлен в видоискатель, попадает на сенсор камеры. Подъём зеркала как раз создаёт тот характерный щелчок, который обычно и ассоциируется с зеркальными камерами.

Видоискатель компактной камеры всего лишь пытается оценить изображение, которое попадёт на сенсор, что потенциально менее точно. Компактные камеры могут также использовать то, что называется электронным видоискателем, который пытается воспроизвести видоискатель зеркальной камеры, используя изображение с сенсора.

Несъёмные и сменные объективы.

Тот факт, что зеркальные камеры допускают смену объектива, пожалуй, является первым заметным отличием. Многие компактные камеры могут использовать специальные адаптеры (особенно дорогие модели), но сам объектив при этом остаётся на камере.

цифровой фотоаппарат фотовспышка пленка

На практике возможность использования различных объективов обычно означает, что:

- можно использовать более широкую диафрагму, что позволит уменьшить глубину резкости, а также снимать при слабой освещённости;

- можно использовать специализированные объективы, например, сверхширокоугольный, рыбий глаз или мощные телеобъективы, что обеспечит вам более широкие творческие возможности;

- можно получить лучшее качество изображения, прежде всего потому, что специально разработанный объектив, вероятно, лучше отвечает съёмочной задаче.

Например, для портретов обычно используют широко открытую диафрагму (f/2.0 и менее), чтобы получить гладкий фон и выделить на нём предмет. С другой стороны, для архитектуры можно использовать сверхширокоугольный объектив, который был разработан с целью минимизации искажений (вследствие которых прямые линии могли бы изогнуться). Ничто из этого невозможно для большинства компактных камер.

Сверхширокий угол зрения Малая глубина резкости

Однако использование более, чем одного объектива, означает также, что:

- придётся носить с собой несколько объективов, если планируется снимать в различных стилях и различные предметы;

- придётся менять объективы всякий раз, когда нужно будет сменить стиль съёмки. Это может нарушить съёмочный ритм;

- на сенсор камеры может попасть пыль всякий раз, когда меняется объектив. Это может снизить качество изображения. К тому же, пыль может оказаться сложно удалить.

Размер сенсора камеры.

В компактных камерах, как правило, используются намного меньшие сенсоры, чем в зеркальных камерах. Это неочевидное отличие между зеркальными и компактными камерами менее общеизвестно, однако оно почти наверняка окажет наиболее заметное влияние на качество изображения.

Пиксели компактной камеры Пиксели зеркальной камеры

- стоимость. Производство сенсоров большего размера стоит намного дороже, и соответственно они обычно требуют более дорогих объективов. Это основная причина, по которой зеркальные камеры стоят настолько дороже компактных;

- вес и размер. Большие сенсоры требуют намного более тяжёлых и больших камер и объективов, поскольку объектив должен захватить и доставить свет на большую площадь. Помимо снижения портативности, недостаток этого решения ещё и в том, что человек становится более заметен с большими камерой и объективом (то есть, откровенная съёмка людей затрудняется);

- глубина резкости. Большие сенсоры обеспечивают меньшую глубину резкости при той же диафрагме. Например, объектив компактной камеры при f/4.0 вряд ли обеспечит для портрета размытый фон, в то время как та же f/4.0 на зеркальной камере наверняка создаст мягкий, размытый фон (в зависимости от расстояния до предмета). Это может быть преимуществом для портретов, но в то же время недостатком для пейзажей;

- визуальный шум. При одинаковом количестве мегапикселей большие сенсоры имеют большие ячейки* (пиксели), как показано выше. Такая увеличенная площадь светосборника означает, что пиксели будут более чувствительны к минимальным количествам света -- в результате обеспечивая меньший визуальный шум. Это означает, что зеркальная камера обычно может обеспечить намного более высокую светочувствительность ISO по сравнению с компактной при одинаковом уровне визуального шума;

- динамический диапазон. Ещё одним последствием большого физического размера пикселя является то, что зеркальные камеры обычно могут охватить более широкий диапазон светотени между абсолютно чёрным и абсолютно белым (то есть, имеют более широкий динамический диапазон). Это снижает риск засветок в небе или на других ярких объектах, сохраняя при этом больше деталей в глубоких тенях.

Помимо уже рассмотренных, каждый тип камеры может также иметь и другие особенности, в зависимости от конкретного производителя или модели, в том числе:

Преимущества компактных камер:

- экран как видоискатель (хотя большинство современных зеркальных камер тоже на это способны);

- большой набор творческих режимов;

- нет движущихся частей зеркала/затвора, которые могут отказать после 10-100 тысяч снимков.

Преимущества зеркальных камер:

- быстрый автофокус;

- намного меньшая задержка срабатывания затвора (интервал между нажатием кнопки и началом экспозиции);

- большая скорость серийной съёмки;

- съёмка в RAW (хотя большинство топ-моделей компактных камер тоже это позволяют);

- возможность делать выдержки длиннее, чем 15-30 секунд (в ручном режиме);

- полный контроль над экспозицией;

- возможность использования внешней вспышки (но и у многих топ-моделей компактных камер она есть);

- ручной контроль фокусного расстояния (вращением кольца на объективе, в отличие от нажатия на кнопку);

- большой диапазон светочувствительности ISO;

- возможность заменить только камеру, сохранив все объективы

Однако большинство этих отличий следуют из того факта, что зеркальные камеры стоят намного дороже компактных, и не являются принципиальными качествами каждого типа. Если потратить достаточно много на топ-модель компактной камеры, у неё может оказаться достаточно много возможностей, обычно присущих зеркальным камерам.

Сравнение объективов.

Классификация фотообъективов

Макрообъектив

Фотообъективы делятся на типы, в зависимости от своих оптических характеристик, назначения, строения. Так, в зависимости от количества линз и последовательности их расположения фотообъективы бывают зеркальными, линзовыми, симметричными, ассиметричными, и т.д. В зависимости от оптических характеристик (фокусного расстояния, угла поля изображения и относительного отверстия) объективы делятся на такие виды: объективы с переменным фокусным расстоянием, сверхдлиннофокусные объективы, длиннофокусные объективы, нормальные, широкоугольные объективы, сверхширокоугольные объективы, «рыбий глаз», который используется для съемки фишай. По своему назначению объективы делятся на такие типы: макросъёмочные объективы, мягкорисующие объективы, гидросъёмочные объективы, портретные объективы, репродукционные объективы. Хороший фотограф всегда имеет полный набор объективов для съемки - тогда предмет фотосъемки может быть снят в желаемом масштабе с разных расстояний.

МЯГКОРИСУЮЩИЙ ОБЪЕКТИВ

Самые распространенные типы объективов. Нормальный объектив - это объектив с фокусным расстоянием, равным величине диагонали кадра, угол поля зрения такого объектива - от 40 до 50 градусов. В фотографии принято считать, что такой объектив дает наиболее естественное для человеческого глаза.

Широкоугольный объектив применяется в съемке ограниченных пространств (архитектурных ансамблей, интерьеров, и т.д.). Угол поля зрения такого объектива 52-82 градуса, фокусное расстояние меньше большей стороны кадра. Сверхширокоугольный объективы имеют угол поля зрения 83 градуса, а объектив рыбий глаз - от 180 градусов.
Длиннофокусные объективы характеризуются небольшим углом зрения - 39 градусов и меньше (у сверхдлиннофокусного объектива, такой параметр, как угол поля зрения равен всего 9 градусам). Длиннофокусные объективы находят применение для съемки удаленных предметов (например, окружающего пейзажа). Длиннофокусные объективы можно разделить на две большие группы: собственно длиннофокусные и телеобъективы. Зеркальные объективы относятся к телеобъективам, только вместо линз в них используются зеркала.

Оптическая система зеркального объектива имеет не меньше 2 отражающих поверхностей, а длина всей системы меньше фокусного расстояния. Зеркальный объектив - это длиннофокусный объектив, он используется в фотографии для съемки удаленных предметов. Зеркальные объективы делятся на две группы: зеркальные катоптрические объективы и зеркальные катодиоптрические (первые состоят только из зеркальных поверхностей, а вторые включают и линзы).



ВАРИОБЪЕКТИВ

Объективы с переменным фокусным расстоянием имеют множество преимуществ перед другими типами объективов: фотограф может использовать только один объектив, а не несколько, снимая объект с одной точки, можно получать изображения в различном масштабе. Есть объективы с дискретным (прерывным) и с непрерывным изменением фокусного расстояния. «Непрерывные» объективы по-другому называются еще панкратическими, которые, в свою очередь, подразделяются на вариобъективы и трансфокаторы.

Для съемки с короткого расстояния (меньше 10 f) существуют макросъемочные фотообъективы. Такие объективы дают изображение в масштабе 1:1 (более часто используется 1:2, из-за необходимости большого выдвижения объектива). Для получения масштаба 1:1 используется макроадаптер или промежуточное кольцо.

РЫБИЙ ГЛАЗ

В некоторых видах фотосъемки требуется создать изображение со сниженным контрастом (это позволяет получить более плавные переходы по контурам). Такой эффект может быть достигнут, если применять мягкорисующий съемочный объектив.

При съемке выпуклого или вогнутого предмета нужно использовать специальный объектив с изменяемой кривизной поля изображения. Изменяется эта характеристика с помощью специального кольца на объективе: крайние положения кольца соответствуют искривлению поля от предмета съемки или к нему, а среднее положение позволяет производить съемку плоских предметов. С объективами можно использовать различные светофильтры.



Заключение

В процессе написания контрольной работы я изучила основные узлы и механизмы фотоаппарата.

Сравнила зеркальную и компактную камеры, объективы.

Компактные камеры намного меньше, легче, менее дороги и менее заметны, однако зеркальные камеры позволяют получить меньшую глубину резкости, больший набор стилей съёмки и потенциально более высокое качество изображения. Компактные камеры, вероятно, намного лучше подходят для обучения фотографии, поскольку они меньше стоят, упрощают процесс съёмки и являются неплохим универсальным решением для многих видов съёмки без лишних сложностей. Зеркальные камеры гораздо лучше подходят для специального применения, а также когда вес и размер не имеют значения.



Список литературы

htpp://konuc.info/fotoobektivi/svoystva-linz

htpp://www.cambridgeincolour.ru

http://fotoatelier.ru

http://fotovision.ua/links-tag-48.aspx

А.В.Соколов, П.А. Ногин., «Фотоаппараты и оптика»; М.: «Искусство», 1958г.

П. А. Ногин, «Фотографический объектив»; М.: «Искусство», 1961г.

Размещено на Allbest.ru