Лекция
Привет, Вы узнаете о том , что такое беззеркальный фотоаппарат, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое беззеркальный фотоаппарат, цифровой фотоаппарат, зеркальный фотоаппарат, псевдозеркальный фотоаппарат, байонет объектива, рабочий отрезок, рабочее расстояние, кроп-фактор, фотоприемная матрица , настоятельно рекомендую прочитать все из категории электромеханические устройства электронных аппаратов.
Цифровой зеркальный фотоаппарат, DSLR (англ. Digital single-lens reflex camera) — цифровой фотоаппарат , построенный на основе принципа однообъективной зеркальной камеры, использовавшегося в пленочной фотографии. Понятие цифрового зеркального фотоаппарата подразумевает однообъективную схему, поскольку двухобъективная в цифровой фотографии широкого применения не нашла.
Цифровой зеркальный фотоаппарат Canon EOS 20D с объективом Canon EF 17-40 мм.
Устройство зеркального фотоаппарата
Фотограф может увидеть объект перед тем, как сделать снимок у зеркала. При съемке зеркало поднимается вверх, и вместо него свет попадает на датчик.
Попытки создать портативные электронные устройства для записи неподвижных изображений начались сразу же после изобретения Уиллардом Бойлом и Джорджем Смитом прибора с зарядовой связью в 1969 году . Однако, первые зеркальные видеофотоаппараты (англ. Still Video Camera), такие как «Sony Mavica» 1981 года, «Canon RC-701» и «Nikon Still Video Camera 1», появившиеся в 1986 году, не были цифровыми, поскольку основаны на аналоговой записи изображения в одном из стандартов цветного телевидения .
Первой зеркальной цифровой фотокамерой можно считать гибридное устройство «Electro-Optic Camera», спроектированное электронным подразделением «Kodak» по заказу правительства США с использованием профессионального фотоаппарата Canon New F-1 . Основой стала созданная «Кодаком» черно-белая ПЗС-матрица «M1», разрешение которой впервые превысило 1 мегапиксель . Она размещалась в блоке, закрепляемом на съемной задней крышке фотоаппарата, единственный экземпляр которого выпущен в 1988 году и эксплуатировался военными. В дальнейшем созданы еще две подобные камеры «Tactic Camera» для оборонных задач .
Полученные гибриды оказались слишком громоздкими и неудобными, и следующим этапом через год стала разработка проектов «IRIS» для фотожурналистов и «Hawkeye II» для военных . Оба прототипа создавались на основе зеркального фотоаппарата «Nikon F3», но черно-белый «IRIS» не нашел спроса на рынке новостной фотографии. Часть военных приставок комплектовалась новой матрицей «М3» с фильтром Байера, ставшей первой цветной матрицей с разрешением более 1 мегапикселя . Она же стала основой для первого коммерчески успешного и серийно выпускаемого цифрового гибрида «Kodak DCS 100», также собранного вокруг фотоаппарата «Nikon F3 HP». Гибрид, выпущенный в 1991 году, состоял из цифрового задника с ПЗС-матрицей, подключенного кабелем к внешнему блоку, носимому на плече . Внешний блок DSU (англ. Digital Storage Unit) содержал 3,5-дюймовый жесткий диск емкостью 200 мегабайт, на который записывались снимки, формируемые приставкой к фотоаппарату. При этом задник мог быть отстыкован и фотоаппарат вновь становился пригодным для съемки на пленку. Устройство стало первым, ориентированным на совместную работу с компьютером, а не видеомагнитофоном, как это было в большинстве предыдущих разработок других производителей .
Перечисленные гибриды создавались гражданским (англ. Professional Photography Division) и оборонным (англ. Federal Systems Division) подразделениями «Kodak» независимо от «Никона», выпустившего совместно с NASA цифровой «Nikon F4 ESC NASA» с задником, оснащенным черно-белой матрицей в 1 мегапиксель . Дальнейшие разработки были сосредоточены в компаниях Fujifilm, Sony и гражданском секторе компании «Kodak», с 1994 до 1998 года выпустившей более компактные устройства серии DCS, стыкующиеся с фотоаппаратами «Nikon F801», «Nikon F90» и «Canon EOS-1N» . Все эти разработки стали промежуточным этапом перед созданием полноценных цифровых зеркальных фотоаппаратов неразъемной конструкции. К началу 2000-х годов Canon и Nikon создали профессиональные линейки фотоаппаратов «Canon EOS-1D» и «Nikon D1», основой при проектировании которых послужили предыдущие опыты с гибридными камерами. Возможность замены пленки цифровым задником с матрицей осталась только в среднеформатных зеркальных фотоаппаратах, предназначенных для студийной съемки.
Появление цифровых зеркальных фотоаппаратов потребительского уровня можно отнести к концу 2003 года, когда начались массовые продажи камеры «Canon EOS 300D», стоимость которой впервые оказалась ниже символической границы в 1000 долларов[10][11]. Все предыдущие образцы, стоившие первоначально в диапазоне от 5 до 20 тысяч долларов, можно отнести только к профессиональному сегменту рынка. С началом продаж для массовой публики цифровые зеркальные фотоаппараты начали бурно развиваться, повышая разрешающую способность матриц, их размеры и скорость обработки данных. Постепенно качество цифровой фотографии оказалось сопоставимым с классической пленочной, а персональные компьютеры стали доступны массовому покупателю. С середины 2000-х годов цифровая аппаратура практически полностью вытеснила пленочные аналоги, прежде всего в сфере фотожурналистики, традиционно ориентированной на зеркальный видоискатель. В любительской фотографии с начала 2010-х годов зеркальный видоискатель начал вытесняться беззеркальными фотоаппаратами со сменной оптикой, а также камерафонами[12][13]. Так, если в 2012 году в мире продано более 16 миллионов цифровых зеркальных фотоаппаратов, к 2017-му эта цифра снизилась более, чем вдвое, составив 7,5 миллионов[14].
Главными достоинствами зеркальных фотоаппаратов по сравнению с другими типами цифровой аппаратуры считается возможность использования сменной оптики, дающей такое же изображение как на пленочных аналогах, и матрица относительно больших размеров, обеспечивающая высокое качество цифрового изображения[15]. Совершенствование электронных технологий визирования сводит к минимуму главное преимущество зеркальной схемы: наличие беспараллаксного оптического видоискателя, дающего изображение, идентичное получаемому в фокальной плоскости.
Главным преимуществом зеркальных фотоаппаратов, по сравнению с беззеркальными считается возможность использования фазового автофокуса. Это наиболее быстрая и точная технология из всех существующих, однако для ее работы необходимо наличие оптического тракта, направляющего свет от объектива на отдельный датчик. Такой принцип легко осуществим в однообъективных зеркальных фотоаппаратах при помощи основного и вспомогательного зеркал, но сопряжен с большими сложностями в беззеркальных конструкциях, производящих автофокусировку непосредственно по изображению, формируемому матрицей[16]. При этом используется сравнение его контраста при разных положениях объектива. Для повышения скорости фокусировки беззеркальных фотоаппаратов некоторые производители интегрируют фазовые датчики непосредственно в светочувствительную матрицу, но быстродействие автофокуса зеркальных фотоаппаратов до сих пор остается непревзойденным[17][18].
Использование варианта зеркальной схемы с неподвижным полупрозрачным зеркалом позволяет применять фазовый принцип автофокуса в режиме «Live View», в том числе при видеозаписи, но при этом необходимо тщательное поддержание чистоты дополнительной оптической поверхности, не защищенной, в отличие от матрицы, даже затвором от пыли и загрязнений[19]. Кроме того, наличие полупрозрачного зеркала снижает светосилу всей системы и уменьшает яркость изображения в видоискателе. По такой схеме построена линейка фотоаппаратов Sony Alpha SLT.
В 2015 году Sony предложила ряд технологий, позволяющих реализовать в беззеркальных аппаратах быстрый гибридный автофокус, использующий ряд специальных микролинз и выделенные пиксели по принципу, сходному с фазовым автофокусом[20][21].
Светочувствительные матрицы, устанавливаемые в цифровых зеркальных камерах, значительно превосходят по физическим размерам сенсоры компактных фотоаппаратов[22][23]. Большой кадр позволяет использовать элементарные фотодиоды увеличенных размеров при том же их количестве, определяющем разрешение. В результате возрастает качество изображения: снижаются шумы при тех же значениях светочувствительности, и расширяется динамический диапазон[24]. Матрица типичной цифровой зеркальной камеры потребительского класса имеет формат APS-C (22×15 мм), однако наблюдается тенденция увеличения сенсора до полнокадрового (Canon EOS 6D, Sony A99)[25].
Матрицы профессиональных фотокамер несколько больше — формата APS-H (серия Canon EOS-1D), но могут достигать размеров «классического» малоформатного кадра размером 24×36 мм (Canon EOS 5D Mark III, Canon EOS-1D X Mark II, Nikon D5) и даже превосходить его (Leica S2, Mamiya 645D или Hasselblad HxD-серий), что позволяет добиваться отличной цветопередачи и отношения сигнал/шум. Размер матриц компактных цифровых камер, как правило, не превышает 7,2×5,3 мм (формат 1/1,8″) и в большинстве своем составляет 4,5×3,4 мм (формат 1/3,2″), давая площадь в 56,5 раз меньше, чем малоформатный «полный» кадр (864 и 15,3 квадратных миллиметров соответственно)[26]. Приемлемый уровень шумов и качество изображения такие матрицы могут обеспечить только при минимальных значениях ISO и ярком освещении.
В то же время, небольшие матрицы позволяют конструировать более компактную и легкую оптику с большой светосилой. Так, кратность и светосила зум-объективов компактных камер обычно недостижимы для оптики, рассчитанной на малоформатную матрицу или пленочный кадр. Телеобъективы, предназначенные для небольшого размера кадра, также гораздо компактнее и светосильнее крупноформатных аналогов. Это преимущество миниатюрных матриц используется в псевдозеркальных цифровых фотоаппаратах, обычно оснащаемых несъемным компактным «суперзумом» большой кратности, перекрывающей значительную часть диапазона фокусных расстояний, используемых в повседневной практике съемки[27]. Такие фотоаппараты, более дешевые, чем зеркальные, занимают существенную часть рынка аппаратуры для фотолюбителей, вытесняя более сложные в обращении DSLR. Кроме того, несъемная конструкция объектива исключает попадание пыли и загрязнений на поверхность матрицы, неизбежное в зеркальных фотоаппаратах со сменной оптикой.
Несмотря на важность физических характеристик матриц большого размера, более существенным преимуществом зеркальной аппаратуры считается характер изображения, создаваемого объективами от малоформатных фотоаппаратов. Фотообъективы обладают относительно большими фокусными расстояниями по сравнению с оптикой видеокамер и компактных фотоаппаратов. В результате, при тех же углах поля зрения и относительных отверстиях, глубина резко изображаемого пространства получаемого изображения значительно меньше, чем в миниатюрных форматах, что предоставляет возможность использования традиционных в профессиональной фотографии приемов, позволяющих подчеркнуть глубину пространства и отделить основной объект съемки от фона.
Еще одним важным обстоятельством считается принципиально более высокое качество оптического изображения, напрямую зависящее от физического размера кадра вследствие дифракционного ограничения любых оптических систем[24][28]. Другими словами, как и в пленочной фотографии, качество напрямую связано с размером кадра, независимо от разрешения светочувствительного элемента. По этим причинам максимальная детализация достижима в современной цифровой фотографии только при помощи цифровых задников среднего формата или зеркальных фотоаппаратов с полнокадровой матрицей.
В то же время, появление нового класса беззеркальных фотоаппаратов в конце 2000-х годов, разрушило монополию «зеркалок» на матрицу большого размера[29][30]. Некоторые типы таких фотоаппаратов оснащаются матрицами размера Микро 4:3 и APS-C, а вскоре после них появилась «Sony A7», с полнокадровой матрицей[16].
Принципиальным отличием цифровых зеркальных фотоаппаратов от остальных типов цифровых камер является зеркальный видоискатель, который считается наиболее совершенным из всех оптических и обладает такими преимуществами, как полное отсутствие параллакса, возможность визуальной оценки глубины резкости и точное совпадение границ кадра с полем зрения любых сменных объективов, в том числе зумов[31]. Кроме того, это единственный тип оптического визира, пригодный для съемки через оптические приборы, макросъемки и использования специальной оптики, в том числе шифт-объективов[32]. В отличие от дальномерных фотоаппаратов, точность ручной и автоматической фокусировки с помощью зеркального видоискателя не зависит от фокусного расстояния объектива[33][34]. По сравнению с компактными цифровыми фотоаппаратами зеркальные обеспечивают более высокое быстродействие и удобство управления изображением, видимым без электронного преобразования со всеми оптическими нюансами.
К недостаткам зеркального видоискателя можно отнести его громоздкость и сложность, особенно заметные в сравнении с новейшими беззеркальными камерами[30]. Кроме того, наличие подвижного зеркала затрудняет конструирование короткофокусной оптики из-за необходимости удлинения заднего отрезка. Ретрофокусная конструкция широкоугольных объективов для зеркальных камер считается менее совершенной, чем симметричная, используемая во всех остальных типах аппаратуры. Быстрое движение зеркала непосредственно перед съемкой приводит к вибрациям, недопустимым в момент экспозиции[34]. Сложность фокусировочного тракта и наличие дополнительных оптических элементов высокой точности, таких как пентапризма и фокусировочный экран приводят к удорожанию всей конструкции[30]. Взаимное расположение элементов видоискателя и модуля автофокуса требует точной юстировки, от которой зависит корректность ручной и автоматической фокусировки. Еще одним недостатком зеркального видоискателя является ограничение максимальной частоты серийной съемки за счет инерционности зеркала и его приводов[17].
В то же время, электронный видоискатель беззеркальных цифровых камер обладает теми же достоинствами, что и зеркальный, отображая будущий снимок на жидкокристаллическом дисплее. Традиционные недостатки такого видоискателя — перегрев фотоматрицы (фотоприемной матрицы )с ухудшением изображения, невысокое разрешение дисплея и его возможная засветка ярким освещением — к началу 2010-х годов преодолены за счет многократно улучшившихся характеристик фотоматриц, TFT-экранов и их удешевления. А использование электронного видоискателя окулярного типа предотвращает засветку и приближает технологию съемки к традиционной «зеркальной». Запаздывание электронного изображения, заметное на первых моделях компактной аппаратуры, с повышением быстродействия процессоров сведено практически к нулю[14]. В то же время, задержка срабатывания затвора современных беззеркальных фотоаппаратов сопоставима с зеркальными, у которых этот параметр также превышает показатели дальномерных и шкальных камер из-за наличия подвижного зеркала. Такое достоинство оптического видоискателя, как энергонезависимость, в цифровых устройствах второстепенно, однако значительно снижает энергопотребление, особенно в режиме ожидания.
Использование электронного видоискателя в цифровых зеркальных фотоаппаратах классической конструкции невозможно из-за того, что светочувствительная матрица во время визирования закрыта затвором и зеркалом, обеспечивающим работу оптического визира. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . В январе 2006 года компания Olympus представила зеркальную камеру E-330, в которой впервые реализована возможность кадрирования по изображению, получаемому не с дополнительной матрицы, размещенной в оптическом тракте видоискателя, а с основной[35]. Для этого фотоаппарат переводится в режим, получивший торговое название «Live View». В этом режиме визирование осуществляется при поднятом зеркале и открытом затворе так же, как во всех других типах цифровой аппаратуры. Оптический видоискатель в этом случае не работает, поскольку закрыт поднятым зеркалом[* 1]. Непосредственно перед съемкой затвор закрывается и затем производит одну или несколько экспозиций, в зависимости от установленного режима протяжки. Зеркало остается поднятым до тех пор, пока не выключен режим «Live View».
Наличие такого режима позволяет повысить удобство визирования, в том числе с помощью поворотного дисплея, и делает зеркальный фотоаппарат пригодным для видеосъемки. Кроме того, становится доступным еще одно достоинство электронного видоискателя: дистанционное визирование на экране компьютера[36]. Самые современные модели могут выводить изображение на экран внешнего смартфона, подсоединяемого по беспроводным протоколам[37]. Однако, при включении режима резко возрастает энергопотребление и разогрев матрицы, а также теряется большинство преимуществ оптического видоискателя перед электронным, прежде всего — фазовый автофокус. В первых устройствах, например, Canon EOS 5D Mark II, при включении режима автофокусировка была вообще невозможна, поскольку при поднятом зеркале свет не доходит до датчика. В последующих моделях этот недостаток устранен за счет использования контрастного автофокуса, но его быстродействие значительно ниже, чем фазового, работающего в стандартных режимах съемки. Кроме того, штатный TTL-экспонометр оказывается неработоспособным из-за того, что его сенсор перекрыт поднятым зеркалом. В этом случае включается альтернативный замер непосредственно матрицей. В настоящее время (2018 год) наличие технологии «Live View» считается обязательным не только в зеркальной аппаратуре потребительского класса, но и в профессиональной[38].
Возможность использовать сменную оптику без ограничений, доступность макросъемки, а также специальных видов съемок через оптические приборы, такие как микроскоп, телескоп или эндоскоп — основные факторы, способствующие популярности цифровых однообъективных зеркальных камер, пригодных для любых прикладных задач[34].
Поскольку конструкция большинства цифровых зеркальных фотоаппаратов основана на пленочных прототипах, используются те же объективы и стандарты их крепления, с учетом кроп-фактор а из-за малого размера матрицы. Для компенсации условного «удлинения» фокусного расстояния, основные производители разработали новые стандарты, совместимые с предыдущими: например, Canon запустил новую линейку фотоаппаратов и объективов стандарта EF-S, основанную на пленочном Canon EF. Новый байонет без ограничений принимает оптику старого стандарта, но обратная совместимость ограничена, особенно для короткофокусной оптики из-за ее укороченного заднего отрезка[39]. Аналогичным образом устроен стандарт Nikon DX, за исключением заднего отрезка, оставшегося неизменным[40]. Кроме того, новые объективы могут содержать усовершенствованные электронные схемы (электромагнитная прыгающая диафрагма, оптический стабилизатор и т. д.), которые не работоспособны со старыми камерами. Большая часть такой оптики имеет уменьшенное поле изображения объектива, рассчитанное на маленькую матрицу, и их установка на полнокадровую камеру приводит к виньетированию по углам кадра.
Беззеркальный фотоаппара́т — цифровой фотоаппарат без оптического видоискателя, вместо которого используется высококачественный электронный визир. От псевдозеркальных фотоаппаратов беззеркальные отличаются возможностью замены объектива и полноценной системностью, ничем не уступающей цифровым зеркальным фотоаппаратам .
Слово «беззеркальный» указывает на отсутствие оптического тракта с зеркалом, при том что по функциональным возможностям камеры этого типа полностью соответствуют однообъективным зеркальным. Беспараллаксный электронный видоискатель позволяет точно кадрировать и фокусировать изображение при любых фокусных расстояниях объективов, а также при съемке через оптические приборы: микроскоп, телескоп, эндоскоп и другие . Первый в мире беззеркальный фотоаппарат «Panasonic Lumix DMC-G1» поступил в продажу в октябре 2008 года . К началу 2020-х годов беззеркальные фотоаппараты остаются наиболее бурно развивающимся сегментом рынка фототехники . Так, только за первое полугодие 2018 года продажи беззеркальных фотоаппаратов в России выросли на 35% .
Беззеркальные фотоаппараты являются одним из новейших явлений в современной фотографии, и не имеют устоявшегося общепринятого обозначения. В разных странах они могут называться по-разному: например во Франции используется термин «гибридный фотоаппарат» (фр. Appareil photographique hybride). Однако, чаще можно встретить аббревиатуры, обозначающие это понятие на международном рынке фототехники.
Появление класса беззеркальных фотоаппаратов стало возможным благодаря совершенствованию электронных компонентов, заменяющих дорогостоящие оптические и механические элементы конструкции. Использование электронного визира вместо оптического тракта с зеркалом и пентапризмой, позволяет существенно уменьшить габариты и вес фотоаппарата без потери функциональности, характерной для зеркальной аппаратуры[11]. В отличие от схожих по размерам компактных фотоаппаратов с миниатюрными сенсорами, в беззеркальных камерах используются большие матрицы форматов Микро 4:3, APS-C, полнокадровые или даже среднеформатные, позволяющие получать изображение отличного качества при высоких значениях светочувствительности[12].
Однако, главный выигрыш, получаемый в беззеркальной конструкции, заключается в отсутствии подвижного зеркала и его приводов, являющихся основным источником вибраций и шума. Принцип электронного видоискателя дает возможность даже полного отказа от каких либо механических движущихся частей, что позволяет резко увеличить надежность фотоаппарата, и сделать его совершенно бесшумным[13]. Новейшие беззеркальные камеры оснащаются режимом съемки, при котором выдержка отрабатывается не затвором, а временем считывания матрицы[14]. В некоторых ситуациях (например, на музыкальном концерте или в театре) такая бесшумная фотоаппаратура незаменима[15].
Ненужность оптического визира позволяет реализовать в беззеркальных фотоаппаратах прогрессивный принцип стабилизации изображения перемещением матрицы. При традиционной оптической стабилизации смещением линз объектива, в зеркальном видоискателе видимо устойчивое изображение, тогда как результат стабилизации сдвигом фотодатчика никак в нем не отражается, затрудняя оценку кадра. Поэтому в зеркальных фотоаппаратах стабилизированная матрица практически не используется[16]. В беззеркальных камерах этот способ реализуется без каких либо неудобств, поскольку на ЖК-видоискатель выводится скорректированное устойчивое изображение. Поэтому большинство беззеркальных камер верхнего ценового сегмента оснащены эффективной пятиосевой стабилизацией, работоспособной с любыми объективами[17].
Отсутствие зеркала также снимает главное ограничение по частоте серийной съемки, не превышающей у лучших «зеркалок» величину 14 кадров в секунду («Canon EOS-1D X Mark II», 2016 год)[18]. В то же время беззеркальная аппаратура без удорожания конструкции обеспечивает более высокие скорости. Например, уже в 2011 году камера «Nikon 1 J1» без затвора получила быстродействие до 60 кадров в секунду[19]. В среде фотолюбителей достоинством беззеркальной аппаратуры считается короткий рабочий отрезок , получаемый за счет отсутствия громоздкого зеркального блока. Это дает возможность присоединения через простейшие переходники-адаптеры, без каких-либо дополнительных линз, любой съемочной оптики, в том числе недорогих объективов устаревших типов[15]. Для всех беззеркальных фотосистем заново разработаны новые байонеты с укороченным рабочим отрезком — NX, E, Микро 4:3, Nikon Z, Pentax Q, Fujifilm X, Canon RF[* 2].
Основным недостатком, свойственным беззеркальной аппаратуре, считается более высокая, чем у зеркальной, энергозависимость[20]. Электронный видоискатель требует электропитания во время всего процесса визирования и съемки. Это особенно критично в режиме ожидания, когда точный момент события неизвестен, и выключение визира может привести к пропуску нужного кадра. По этим причинам беззеркальные фотоаппараты требуют более емких батарей, способных поддерживать работу видоискателя длительное время. Кроме того, электронный визир неспособен передавать свет от объектива непрерывно, а отображает лишь отдельные фазы движения с конечной частотой. Поэтому некоторые фотографы считают недостаточным качество изображения даже лучших ЖК-видоискателей, утомляющих зрение при съемке быстрого движения[20].
Беззеркальный фотоаппарат «Olympus PEN E-PL1» стандарта Микро 4:3
Беззеркальный фотоаппарат «Sony NEX-5» с матрицей APS-C
Беззеркальный фотоаппарат «Pentax Q» с матрицей 1/2,3 дюйма
Полнокадровый беззеркальный фотоаппарат
«Sony ILCE-7M2»
Среднеформатный беззеркальный фотоаппарат «Hasselblad X1D»
Еще одним принципиальным недостатком беззеркальных фотоаппаратов считается невозможность полноценной реализации фазового автофокуса, как это сделано в зеркальной аппаратуре[21]. Детектор этого типа требует для своего размещения отдельного оптического тракта, отсутствующего в беззеркальной схеме. Новейшие модели аппаратуры этого типа оснащаются так называемым гибридным автофокусом на основе специальной конструкции пикселей матрицы, например Canon Dual Pixel AF[22]. Однако, такое решение уступает классическим фазовым датчикам, обеспечивающим достаточное быстродействие, особенно в следящем режиме. Тем не менее, для большинства сюжетов, даже в условиях фоторепортажа, автофокус новейших беззеркальных фотоаппаратов обеспечивает необходимую оперативность. Недостатки проявляются, главным образом, при съемке спорта с помощью длиннофокусных объективов .
Еще один трудноустранимый недостаток беззеркальных фотоаппаратов заключается в более длинном и сложном цикле работы затвора, чем у аппаратуры с оптическим визиром. Для работы электронного видоискателя затвор должен быть открыт, в противном случае матрица не сможет передавать изображение на ЖК-дисплей. При нажатии на спусковую кнопку затвор закрывается, взводится, и только после этого отрабатывает выдержку. Это увеличивает лаг затвора и вдвое снижает его межремонтный ресурс[23].
Беззеркальные фотоаппараты к середине 2010-х годов начали вытеснять зеркальную аппаратуру из любительской фотографии, уступая в росте продаж только камерафонам[24]. Компактность и легкость при том же уровне качества особенно наглядно проявляются в аппаратуре с небольшой матрицей форматов Микро 4:3 и APS-C, быстро ставших популярными в стрит-фотографии[14]. Начиная с середины 2010-х годов производители беззеркальной аппаратуры поддерживают общую тенденцию увеличения кадра до размеров малоформатного, а в 2014 году компания «Phase One» начала поставки трех моделей среднеформатных беззеркальных фотоаппаратов «Alpa», старшая из которых A280 обладает разрешением в 80 мегапикселей[25][26]. В 2016 году среднеформатные беззеркальные камеры выпустили Hasselblad и Fujifilm[27][28]. Однако, большая матрица сводит преимущество компактности практически до нуля из-за габаритов сменной оптики, зачастую превышающих размеры объективов для зеркальных камер[29]. Тем не менее, в профессиональной фотографии полнокадровые «беззеркалки» уже составляют серьезную конкуренцию зеркальным камерам, особенно в области студийной и свадебной съемки . Успех камеры «Sony A7 III» с полным кадром заставил даже ведущих производителей фототехники наладить выпуск беззеркальных фотоаппаратов этого класса. В августе 2018 года на суд общественности представлены две полнокадровые модели серии «Nikon Z», а в сентябре анонсирован аналогичный фотоаппарат «Canon EOS R» .
Важнейшие достоинства беззеркальных фотоаппаратов унаследованы ими от электронного видоискателя. Это не зависящая от диафрагмирования яркость изображения, возможность контроля экспозиции и цветопередачи непосредственно в момент съемки, вывод любой дополнительной информации на экран и многое другое[41]. При достаточном качестве электронного видоискателя он ничем не уступает зеркальному, а по некоторым показателям и превосходит его, приближаясь к фотоаппаратам прямого визирования[42]. Неудобство проявляется при съемке спорта, поскольку частота обновления электронного визира конечна, что неизбежно приводит к стробированию изображения быстро движущихся объектов. Поэтому их длительное наблюдение через видоискатель сильно утомляет зрение.
Недорогие беззеркальные фотоаппараты оснащаются только одним жидкокристаллическим дисплеем, расположенным на задней стенке корпуса. Экран такого типа служит одновременно для визирования во время съемки, и для оценки готового изображения. В некоторых случаях он недостаточно информативен из-за внешней засветки и небольших размеров. На более дорогих моделях кроме плоского ЖК-дисплея предусмотрен еще один визир окулярного типа. Второй экран дублирует изображение первого, но благодаря окуляру виден значительно крупнее, и сопоставим по угловым размерам с фокусировочным экраном обычного оптического визира зеркального типа. В некоторых случаях окулярный визир выполняется в виде съемного блока, и может продаваться как дополнительный аксессуар к фотоаппарату, снабженному только плоским экраном[43].
Концепция беззеркального фотоаппарата не предусматривает наличие какого-либо оптического визира, однако, фотоаппараты с жестковстроенным фикс-объективом иногда дополнительно оснащаются телескопическим видоискателем. Например, в фотоаппарате Fujifilm FinePix X100 использован вспомогательный оптический визир, позволяющий вести съемку с выключенным экраном. Такая конструкция значительно снижает энергозависимость, поскольку ЖК-дисплей является основным потребителем заряда батареи. Однако, в камерах со сменной оптикой или зум-объективами такое техническое решение трудно реализуемо и переводит фотоаппарат в другой класс.
Из-за отсутствия подвижного зеркала и возможности установки отдельного модуля автофокуса, в большинстве беззеркальных камер длительное время единственным доступным оставался контрастный автофокус на основе изображения, формируемого матрицей. В большинстве моделей реализована возможность автоматического увеличения центральной зоны кадра при ручной наводке на резкость или индикация уровня контраста в точке фокусировки. Наиболее эффективны в этих целях функции «Focus Peaking» на основе технологии выделения контуров. В зеркальной аппаратуре этому соответствуют микрорастр и клинья Додена, но они значительно уступают в эффективности и требуют хорошей остроты зрения.
В отличие от зеркальных фотоаппаратов, имеющих фиксированные точки фокусировки, в беззеркальных зона наводки может быть выбрана в поле кадра произвольно. Чаще всего это происходит с помощью тачскрина. Беззеркальные фотокамеры Nikon, Sony NEX-5R[44] несут интегрированные в матрицу датчики фазовой автофокусировки, которые используются в дополнение к контрастной фокусировке.[45] Гибридный автофокус позволяет приблизиться по скорости наводки к зеркальным фотокамерам[19][46][47].
Яркость изображения на дисплее электронного визира не зависит от рабочего значения диафрагмы, а отражает только соответствие правильной экспозиции. Поэтому использование прыгающей диафрагмы в беззеркальных камерах необязательно. Однако, большинство байонетов, разработанных для этого типа фотоаппаратуры, предусматривают электромагнитную прыгающую диафрагму, полностью открывающуюся в процессе кадрирования для облегчения ручной фокусировки. Для контроля глубины резкости такие камеры, как и зеркальные, оснащаются репетиром диафрагмы.
Уже самые первые модели беззеркальных фотоаппаратов поддерживали функцию видеосъемки. По сравнению с зеркальными камерами, требующими специального режима Live View и подъема зеркала, беззеркальная техника записывает видео с той же легкостью, с какой осуществляет штатный режим визирования. Запись в стандарте 4K стала для беззеркальных камер обычной опцией задолго до того, как появилась в потребительских «зеркалках»[14]. Большая матрица и неограниченная возможность использования сменной оптики делают беззеркальные фотоаппараты серьезными конкурентами видеокамерам[48]. Некоторые производители один и тот же байонет используют как в беззеркальных фотоаппаратах с функцией видеосъемки, так и в специализированных видеокамерах. Фирмами Panasonic и Sony заявлена полная совместимость всего парка своих объективов, пригодных как для фотографии, так и для видео[49][50].
байонет объектива (от фр. baïonnette — штык) — разновидность байонетного соединения, предназначенная для крепления оправы объектива к фотографическому, киносъемочному аппаратам, видеокамерам и цифровым кинокамерам. В советских источниках встречается термин штыковое соединение, также обозначающее байонет. В современной аппаратуре байонет является не только механическим, но и электронным интерфейсом, осуществляя соединения микропроцессоров объектива и камеры с помощью электрических контактов. Производители могут использовать как собственные стандарты байонета, несовместимые с «чужими», так и универсальные, использующиеся во многих типах аппаратуры. На сегодняшний день существует несколько десятков стандартов байонетного крепления объективов, многие из которых считаются устаревшими.
Рабочий отрезок, рабочее расстояние объектива или камеры равны расстоянию от опорной торцевой поверхности оправы объектива до его главной фокальной плоскости (плоскости фотоматериала или фотоматрицы) . Рабочий отрезок камеры и присоединяемого к ней объектива должны быть равны, в противном случае нормальная фокусировка во всем диапазоне расстояний невозможна .
Кроп-фактор (от англ. Crop factor, crop — обрезать, factor — множитель) — условный коэффициент, отражающий изменение поля зрения объектива при его использовании с кадровым окном уменьшенного размера. Эта величина появилась одновременно с цифровой фотографией и чаще всего интерпретируется, как виртуальное увеличение фокусного расстояния оптики, рассчитанной на малоформатный кадр фотопленки при использовании фотоматрицы меньшего размера. Физический смысл кроп-фактора можно описать отношением диагонали стандартного кадра к диагонали используемого.
= диагональ35мм / диагональматрица (диагональ малоформатного кадра 24×36 мм ≈ 43,3 мм)
Таким образом, кроп-фактор «полнокадровой» матрицы, соответствующей размерам малоформатного кадра, равен единице. В практической фотографии кроп-фактор не может быть меньше единицы, поскольку использование кадра размеров, превышающих расчетные, приводит к виньетированию. Кроп-фактор служит только в качестве справочной величины и никак не влияет на действительное фокусное расстояние объективов, зависящее от их оптической конструкции. К 2020-м годам значимость термина снизилась в связи с повсеместным переходом на полнокадровые матрицы, не требующие пересчета.
Псевдозерка́льный фотоаппара́т (англ. Bridge camera) — класс любительской фотоаппаратуры, заполняющий нишу между компактными и однообъективными зеркальными камерами потребительского сегмента . Получили свое название от греч. ψευδής — «ложный» за сходство с однообъективными зеркальными фотоаппаратами. Первые псевдозеркальные фотоаппараты вместо подвижного зеркала содержали светоделительную призму, разделявшую свет от объектива на две части, одна из которых направлялась в видоискатель упрощенной конструкции. С совершенствованием технологий электронного визирования от оптического видоискателя полностью отказались . Главная отличительная особенность данного типа — наличие жестковстроенного объектива с переменным фокусным расстоянием большой кратности, поэтому в названии многих моделей присутствует приставка Superzoom, отражающая еще одно зарубежное название этой категории аппаратуры.
В отечественных источниках использовался еще один термин: «гибридная камера» . Несмотря на серьезную конкуренцию со стороны беззеркальных камер, псевдозеркальные популярны до настоящего времени, и крупные производители фототехники обязательно имеют в своей линейке продукции хотя бы одну модель такого типа . Однако с распространением камерофонов псевдозеркальные камеры начали быстро терять позиции на рынке.
Как пленочные, так и цифровые псевдозеркальные камеры оснащаются несменным объективом с переменным фокусным расстоянием. Зеркальный видоискатель пленочных фотоаппаратов часто имеет упрощенное устройство с неподвижным полупрозрачным зеркалом и дешевой оборачивающей системой без пентапризмы . Псевдозеркальная конструкция получила распространение с появлением уменьшенного формата пленки Advanced Photo System (например, «Olympus Centurion»), но использовалась и для стандартного малоформатного кадра.
Цифровые псевдозеркальные камеры, как правило, не оснащаются оптическим видоискателем, вместо которого используется окулярный визир с малогабаритным жидкокристаллическим дисплеем (электронный видоискатель), а также отдельный жидкокристаллический дисплей. Это дает возможность классического визирования через окуляр, наблюдая защищенное от внешней засветки беспараллаксное изображение (но не на фокусировочном экране, а на ЖК-дисплее). Размер матрицы псевдозеркальных фотоаппаратов и принцип действия практически не отличаются от компактных цифровых камер. В большинстве случаев вместо фокального затвора используется центральный, расположенный между линзами объектива. Кроме того не используется прыгающая диафрагма, поскольку яркость изображения в видоискателе не зависит от установленного относительного отверстия, а отражает соответствие правильной экспозиции. Отличия от простейших фотоаппаратов заключаются в возможности сквозного визирования через съемочный объектив, а также в сложном интерфейсе, позволяющем регулировать большинство параметров. Небольшой размер кадра позволяет использовать встроенный «суперзум» с большим диапазоном фокусных расстояний, но небольшой светосилой . Для большинства псевдозеркальных камер выпускаются широкоугольные и теленасадки, расширяющие возможности несъемного объектива.
В отличие от компактных, псевдозеркальные фотоаппараты позволяют вручную управлять выдержкой и диафрагмой, а также поддерживают все автоматические режимы отработки экспозиции. Кроме того, в них возможна ручная установка значения светочувствительности, баланса белого и доступны различные режимы измерения экспозиции. Такой интерфейс приближает псевдозеркальные камеры к зеркальным. В начале 2000-х годов, когда зеркальная цифровая аппаратура была недоступна для фотографов с небольшим бюджетом, в провинциальной российской фотожурналистике псевдозеркальные фотоаппараты (например, «Konica Minolta DIMAGE A200» или «Olympus C-730UZ») были самым распространенным классом
Следует отметить, что многие беззеркальные фотоаппараты (например, Samsung NX10) имеют способ визирования, аналогичный псевдозеркальным: малогабаритный ЖК-дисплей с окуляром и жидкокристаллический дисплей больших размеров. Принципиальное отличие заключается в возможности полноценного использования сменных объективов, которой лишены псевдозеркальные камеры.
Компа́ктная ка́мера — фотоаппарат с несменным жестковстроенным объективом, как правило, небольшого веса и малых габаритов. Версии с автоматизированной системой работы всех узлов без необходимости устанавливать параметры съемки, либо с ограниченным необходимым набором настроек, в просторечии называют «мыльницами».
Как правило, этим термином называют камеры, использующие стандартную 35-мм пленку, либо пленку формата APS. Размеры, округлость пластмассового корпуса и отсутствие выпирающего объектива придают компактной камере схожесть с мыльницей.
Отличают также одноразовые пленочные «мыльницы» (см. Disposable camera (англ.)). Недорогостоящие экземпляры возвращаются в сертифицированный центр проявки пленки вместе с корпусом и могут быть впоследствии перезаправлены новой пленкой и проданы вновь. Такие часто используют для подводной съемки.
| Характеристика | Значение для
самых дешевых моделей |
Значение для массовых моделей | Значение для отдельных моделей с зумом |
|---|---|---|---|
| Видоискатель | Рамочный (параллаксный) | Оптический (параллаксный) | Оптический (параллаксный), сопряженный с трансфокатором. |
| Светочувствительность, ISO | 100 — 400 автоматически считывается код с кассеты. | 50 — 800 автоматически считывается код с кассеты или ставится вручную | |
| Кратность оптического трансфокатора | отсутствует | 1,7 — 2,2× | |
| Эквивалентное фокусное расстояние | 28 — 43 мм | 35 — 70 мм | |
| Максимальное относительное отверстие | 1:5.6 — 1:8 | 1:3,5 — 1:4 | 1:4 — 1:8 |
| материал линз | пластмасса | пластмасса или стекло | стекло |
| Оптическая схема объектива | Ахромат или триплет | Триплет | Ахромат + афокальный вариатор |
| Время перемотки пленки на 1 кадр | 2 — 3 секунды | около 1 секунды | |
| Автофокус | объектив на гиперфокальном расстоянии | есть | |
| Автоматика экспозиции | программная, непосредственно связанная с затвором-диафрагмой. |
Автоматика может иметь экспокоррекцию +/- 1.5Ev | |
| затвор и диафрагма | 2-х лепестковый затвор-диафрагма | ||
| Вспышка | может отсутствовать, или маломощная автоматическая. | на расстояние ≈3м, включается только автоматически. | на расстояне ≈5м, выключаемая. |
| Макросъемка | нет | обычно отсутствует | |
| Возможность ставить насадки, светофильтры | отсутствует, объектив закрывается затвором или заслонкой снаружи. | обычно есть | |
| Штативное гнездо | отсутствует | есть | |
| Питание | 2 батарейки АА или аккумулятор | ||
В настоящее время технический уровень производства цифровых фотоаппаратов, особенно их начинки — фотосенсоров и фотообъективов настолько вырос, что габаритный размер их не совсем определяет класс фотокамеры.
Классификацию производят по принципу применяемости. Например, профессиональная фотоаппаратура в настоящее время сама разделилась на репортерскую, студийную, панорамную и др., которые по своим габаритам схожи, но по техническим характеристикам, набору аксессуаров сильно различаются. Класс компактных цифровых фотоаппаратов связан с запросами широкой аудитории фотолюбителей, которых интересует минимальный габарит и вес аппарата, принцип «навел-нажал-снял» и низкая стоимость. Несмотря на направленность на широкую аудиторию, компактные цифровые камеры по сравнению с пленочными имеют довольно широкий набор настроек и функций. Подавляющее большинство камер имеет зум-объектив, готовый набор настроек для разных режимов съемки и т. д.
Причина распространения заблуждения — «больше мегапикселей — лучше камера» в том, что в первых цифровых камерах разрешение изображения было ограничено матрицей до 1 мегапикселя, и это не позволяло получить отпечаток стандартного формата 10×15 см в качестве, равном качеству снимков с фотопленки. Большую роль в распространении этого заблуждения также имеет маркетинг рекламирующий более мегапиксельные фотоаппараты. На самом деле сверхвысокая плотность пикселей на матрице иногда может ухудшить некоторые характеристики получаемого изображения
| Характеристика | Значение для
большинства моделей |
Значение для менее
распространенных моделей |
|---|---|---|
| Размеры светочувствительной матрицы | 1/2,5" — 1/1,7" | 1/3,2" — 2/3" |
| Число эффективных пикселей | 6—8 миллионов | 5—16 миллионов |
| Светочувствительность, ISO | 100—3200 | 50—6400 |
| Кроп-фактор | 5—6 | 4—7 |
| Соотношение сторон кадра | 4:3 | 16:9, 16:10, 3:2, 5:4 |
| Видоискатель | Оптический (параллаксный) либо отсутствует для аппаратов с зумом до 5 — 6х. Электронный для моделей с зумом более 6х. | |
| Кратность оптического зума | 3—6× | 7—20× |
| Эквивалентное фокусное расстояние для широкоугольного режима | 35—38 мм | 24—28 мм |
| Эквивалентное фокусное расстояние для телережима | 100—130 мм | 150—500 мм |
| Максимальное относительное отверстие для широкоугольного режима | 1:2,8 | 1:2—1:3,5 |
| Максимальное относительное отверстие для телережима | 1:4,5—1:5,6 | 1:2,8—1:6,3 |
| Жидкокристаллический дисплей для съемки и просмотра отснятого материала | 2" — 2,5" | 1,7" — 3" |
| Носитель данных | Съемная флешкарта одного из распространенных форматов SD, Memory Stick, CF, xD | |
Подавляющее большинство компактных камер имеют:
Реже встречаются компактные камеры со следующими возможностями:
К ним относятся
Количество мегапикселей, если их больше 4, не играет заметной роли в качестве снимка «мыльницы», поскольку другим определяющим фактором в разрешающей способности является качество объектива и технические характеристики самой матрицы.
Для любительских пленочных фотоаппаратов производитель часто рекламировал более дорогие пленки высокой чувствительности (например, Kodak Gold ULTRA, ISO 400) хотя применение высокочувствительной пленки далеко не всегда было оправдано.
На практике для отпечатков 10×15 см (стандартный современный фотоальбом) фотолаборатории рекомендуют снимки 2 мегапиксела. Другими словами, если не планируется печатать более крупные снимки, то по количеству мегапикселей подойдет любая современная фотокамера. Однако, камеры с бо́льшим количеством пикселей позволят кадрировать снимок.
Термин «Ультразум», как правило, означает «мыльницу» с высокократным зум-объективом. Однако с течением времени кратность объектива, с которой начинается «ультра-», меняется. Так, например, называли 8× зумы при сравнении с 6×.
Маркетинговая политика, проводимая производителями, не дает возможности массовому покупателю объективно оценить потребительские качества «мыльницы». Размеры, внешний вид, крупный объектив, обилие функций и кнопок, и даже цена могут ввести в заблуждение. Можно порекомендовать в первую очередь присматриваться именно к размеру матрицы, а из двух аппаратов одной фирмы выбирать тот, у кого матрица больше. К сожалению, в последние годы этот критерий стал малоприменимым, так как матрицы самых разнообразных аппаратов компакт-класса стали практически одинаковыми: более крупную матрицу можно встретить лишь на аппарате переходного и полупрофессионального класса, который существенно дороже, крупнее и тяжелее. Но самое предпочтительное, разумеется, ознакомиться с результатами объективного тестирования, которое проводят независимые специализированные издания (в том числе — сетевые), или общества защиты прав потребителей силами специализированных лабораторий.
Прочтение данной статьи про беззеркальный фотоаппарат позволяет сделать вывод о значимости данной информации для обеспечения качества и оптимальности процессов. Надеюсь, что теперь ты понял что такое беззеркальный фотоаппарат, цифровой фотоаппарат, зеркальный фотоаппарат, псевдозеркальный фотоаппарат, байонет объектива, рабочий отрезок, рабочее расстояние, кроп-фактор, фотоприемная матрица и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории электромеханические устройства электронных аппаратов
Комментарии
Оставить комментарий
электромеханические устройства электронных аппаратов
Термины: электромеханические устройства электронных аппаратов