Цифровой фотоаппарат

Цифровой фотоаппарат — это фотоаппарат, в котором для получения изображения используется массив полупроводниковых светочувствительных элементов, называемых матрицей, на которую изображение фокусируется с помощью системы линз объектива. Полученное изображение, в электронном виде сохраняется в виде файлов в памяти самого фотоаппарата или же дополнительном носителе, вставляемом в фотоаппарат.

Первый цифровой фотоаппарат разработал в 1976 году инженер компании Истмен-Кодак Стивен Сассун (Steven Sasson) 0,1 Мп.

Классификация

Цифровые фотоаппараты делятся на компактные (compact) и зеркальные (SLR - Single Lens Reflection). Среди компактных фотоаппаратов есть "псевдозеркальные" (Pseudo SLR) - компактные фотоаппараты, оснащённые дополнительным, электронным видоискателем.

Цифровые фотоаппараты можно поделить на несколько классов:

Фотоаппараты со встроенной оптикой

Компактный цифровой фотоаппарат

Canon PowerShot A60 — типичная «цифромыльница» начального уровня

Пренебрежительно именуется «цифромыльница», однако характеристиками отличается от плёночной «мыльницы». Характеризуется малыми размерами и весом; такой фотоаппарат легко носить с собой постоянно. Визирование по ЖК-экрану, это позволяет точно собрать кадр — удобно для «протокольных» снимков, зачастую доработка в графическом редакторе не нужна вообще. Иногда есть телескопический видоискатель, синхронизированный с трансфокатором объектива. Малый физический размер матрицы означает низкую чувствительность или высокий уровень шумов. Также этот тип камер обычно отличает отсутствие или недостаточная гибкость ручных настроек экспозиции.

За исключением самых дешёвых моделей, характеризуются немалыми возможностями в макросъёмке. У многих моделей размер объекта съёмки 30 мм и даже меньше.

Примеры: Canon PowerShot серии A.

Компактный фотоаппарат с несменным фиксфокальным объективом

В основном, за исключением несменной оптики, обладают характеристиками беззеркальных фотоаппаратов.

Примеры: Fujifilm FinePix X100, Sigma DP1.

Сверхкомпактный цифровой фотоаппарат

За компактность приходится платить крошечной матрицей (обычно 1/2,5 видиконных дюймов). Чтобы получить приемлемое качество снимков, ставят агрессивное шумоподавление. Также урезают кратность трансфокатора (обычно 3× или 4×), фокусное расстояние на «коротком конце», штативное гнездо, ёмкость аккумулятора. Страдают и макровозможности. Как правило, нет оптического видоискателя.

Примеры: Canon IXUS, Olympus µ

Встроенные в другие устройства

Миниатюрны и неудобны для фотосъёмки. Как правило, нет механики объектива и собственных органов управления. Служат большей частью для «протокольных» снимков и пересъёмки информации.

Псевдозеркальные, или «ультразумы»

Fujifilm FinePix S9000 — типичный ультразум

Внешним видом напоминают зеркальную камеру, а также, как правило, помимо цифрового дисплея, оснащены электронным видоискателем. Изображение в видоискателе такого аппарата формируется на отдельном цифровом экране, или на поворачивающемся основном экране. Как правило, имеют резьбу на объективе для присоединения насадок и светофильтров (пример — Konica Minolta серия моделей Z).

Кратность трансфокатора 6× и выше. Довольно высокое качество съёмки, благодаря неплохой диафрагме на «дальнем» конце (например, f/3,5 у Canon PowerShot S3 IS) и стабилизированному объективу. Размеры матрицы варьируются от 1/2,5 видиконных дюймов до Микро 4:3. Портретными возможностями ультразум, даже с маленькой матрицей, не уступает «мыльницам», в первую очередь из-за качественного объектива. Благодаря огромному количеству кнопок по всему корпусу, фотограф может быстро переключить фотоаппарат в нужный режим.

Недостатками некоторых ультразумов являются скромные возможности в макросъёмке и высокое фокусное расстояние на «ближнем» конце (например, 36 мм в пересчёте на плёнку у того же Canon S3 IS). Да и любой фотоаппарат со сменным объективом превзойдёт ультразум по качеству изображения, в первую очередь за счёт большой матрицы.

Примеры: Canon PowerShot S и SX, Olympus UZ

Полузеркальный фотоаппарат

«Полузеркалка» — жаргонный термин, описывающий класс аппаратов, в которых имеется наводка по матовому стеклу через съёмочный объектив, однако нет возможности менять объектив. В таких аппаратах оптическая схема содержит светоделительную призму, которая направляет от 10 до 50 % светового потока на матовое стекло, а остальное передается на матрицу.

Примеры: Olympus E-10, E-20.

Фотоаппараты со сменной оптикой

Цифровой зеркальный фотоаппарат

Canon EOS 450D со штатным объективом

Основной инструмент профессионального фотографа — и многих фотолюбителей. Матрица, как правило, «полукадровая» (примерно в 1,5 раза меньше плёночного кадра, по площади — в 2—3 раза). Впрочем, существуют модели с полнокадровой (24×36 мм) и даже среднеформатной матрицей.

На фокусировочном экране располагается так называемый «фазовый автофокус», быстрый и точный. Оптический видоискатель позволяет уловить эмоции объекта съёмки и нажать на кнопку в нужный момент. К тому же этот видоискатель работает через объектив, так что легко контролировать глубину резкости, применять поляризационные и градиентные фильтры. Сменная оптика позволяет приспособить такой фотоаппарат к любому жанру съёмки. Из недостатков — высокая цена, громкий спуск и большие габариты. Затруднена съёмка из нестандартных ракурсов (поэтому фотохудожников часто видят в самых экзотических позах). Видоискатель покрывает не весь кадр (около 85 % в камерах нижнего уровня), поэтому после съёмки практически обязательна доработка фотографий в графическом редакторе.

Примеры: Canon EOS D, Nikon D.

Цифровые дальномерные фотоаппараты

На данный момент (2011) дороги и считаются специализированной техникой для уличной и репортажной съёмки. Сочетают высокое качество изображения с непревзойдённой оперативностью съёмки.

Цифровые беззеркальные фотоаппараты

Если отнять от зеркального фотоаппарата TTL-экспонометр, датчик автофокуса и зеркальный видоискатель, передав их функции светочувствительной матрице, получится беззеркальный фотоаппарат. Таковые получили распространение в конце 2000-х годов, с распространением уменьшенных байонетов наподобие «Микро 4:3».

Автофокус медленный контрастный, свойственный «мыльницам». Затруднена ручная фокусировка. Объектив не убирается в корпус, так что габаритов «мыльницы» удаётся добиться лишь с фикс-объективами. Но в целом большая матрица даёт приличное качество изображения. Иногда в погоне за компактностью основного блока производители уменьшают ёмкость аккумулятора до неприемлемых величин.

Примеры: Olympus PEN, Samsung NX.

История

Большинство из нас воспринимают цифровой фотоаппарат как нечто само собой разумеющееся. А ведь еще 15 лет назад такое устройство мог позволить себе только очень состоятельный человек, и было оно скорее признаком роскоши, чем технической необходимостью…

Владельцам первых «цифровиков» приходилось нелегко. Нужно было носить с собой пятикилограммовые рюкзаки с аккумуляторами и жестким диском. С тех пор фотокамеры значительно уменьшились в размерах и стали куда более удобными — такими, какими мы их привыкли видеть.

Со времен появления фотоаппарата до выхода в свет его цифрового наследника прошло почти сто лет — именно столько времени потребовалось, чтобы найти способ записи изображений на цифровой носитель. Матрицы фотокамер в том виде, который используется сегодня, появились в конце 60-х годов. Изобретенный Вильямом Бойлем и Джорджем Смитом прибор с зарядовой связью стал первым шагом к современной технике.

В 1981 году компания Sony выпустила камеру MAVICA, но первой настоящей цифровой камерой по праву считается Dycam Model 1, известная также под именем Logitech FotoMan FM-1. Отснятые кадры MAVIKA записывала на обычные 3,5-дюймовые дискеты, которые тогда считались едва ли не последним достижением мира техники. Сейчас же найти компьютер, который бы их поддерживал, очень непросто. Единственное, что могло использоваться как в пленочных, так и в цифровых аппаратах — объективы. Принцип их работы при переходе от одного типа хранения информации к другому ничуть не изменился.

Не хватало для создания качественного и простого цифрового фотоаппарата и удобного, емкого носителя. Жесткие диски для этих целей не подходили из-за своей ненадежности и больших размеров — ведь предшественники HDD в то время тоже не отличались миниатюрностью. Лишь в 1994 году компания SanDisc создала стандарт CompactFlash, который с некоторыми доработками используется и сегодня. Несмотря на то, что к концу 90-х годов цифровые фотокамеры завоевали сердца большинства покупателей, профессиональные фотографы не стремились переходить на «цифру». Дело в том, что производители до 2001 года сосредотачивались в основном на компактных камерах, не затрагивая профессиональный рынок, для которого требовалось более высокое качество фотоаппаратов. Достигнуть его удалось лишь в 2001 году. Камера Dynax 7 Digital с шестимегапиксельной матрицей, выпущенная компанией Minolta, стала серьезной заявкой на успех. Она обладала достаточными для опытных фотографов характеристиками и в меру компактными размерами. В этом же году к производству цифровых зеркальных фотокамер присоединились Canon и Nikon, а затем и Pentax. Как видим, на сегодняшний день у каждого крупного производителя фототехники имеется в наличии как минимум несколько зеркалок различных классов (любительские, полу-, профессиональные, полноформатные). Разобраться в этом многообразии зачастую очень непросто. Что же касается компактных камер, они тоже продолжают совершенствоваться — причем не столько по характеристикам матрицы (достигнутого уровня в 10—12 мегапикселей более чем достаточно для фотолюбителя), сколько по удобству использования. Производители оснащают свои устройства дополнительными функциями, превращающими простой фотоаппарат в «разумное» устройство, практически не требующее вмешательства в фотопроцесс со стороны владельца..

Носители информации

Извлечение CompactFlash из камеры Canon Powershot A95

Практически все цифровые фотоаппараты используют флэш-память, но есть также фотоаппараты, где используются оптические диски или дискеты в качестве носителя информации. Ряд фотоаппаратов имеют небольшой объем встроенной флеш-памяти, которой хватает для 2-30 снимков. Самые распространенные на сегодняшний день (2008) форматы:

• CF (Compact Flash).
• SD (Secure Digital).
• MMC (Multimedia Card).
• MS (Memory Stick) фирмы Sony
• xD (xD-Picture Card)

Устаревшие носители информации:

• SM (SmartMedia)
• MD (Microdrive)

Объём флеш-карт варьируется в (на середину 2008 г) от 512 МБ до 64 ГБ.

Характеристики из сферы рекламы и маркетинга

Миниатюрная цифровая камера SiPix рядом со спичечной коробкой

Термин «полупрофессиональный цифровой фотоаппарат» («просьюмер» или «просьюмерка» — калька с англ. prosumer от англ. professional и англ. consumer) обычно употребляется по отношению к псевдозеркальным аппаратам, полузеркалкам и ультразумам, но не является содержательным с технической и потребительской точки зрения.

Термином «профессиональные» обычно называют зеркальные или дальномерные фотоаппараты с кроп-фактором не более K_f=1,6 и обладающим рядом других отличительных особенностей.

Термин «Камера начального уровня» употребляется по отношению к относительно дешёвым моделям какой-либо серии фотоаппаратов, в какой-либо степени урезанным в функциях.

Термин «Ультразум», как правило, означает «мыльницу» с высокократным зум-объективом. Однако с течением времени кратность объектива, с которой начинается «ультра-», меняется. Так, например, называли 8x зумы при сравнении с 6x.

Вообще, многие пользователи не догадываются, что такое «Зум», считая «чем больше — тем лучше», а между тем это — всего лишь отношение максимального к минимальному фокусных расстояний объектива. И сравнивать фотоаппараты нужно как раз по фокусному расстоянию, от которого зависит «угол обзора» — то есть что войдёт в кадр.

Цифровой зум, Цифровое увеличение, Апсемплинг (англ. Upsampling — буквально, повышение детализации) — функция многих цифровых аппаратов, при использовании которой выбирается центральная часть снимка и увеличивается до размеров стандартного в данном аппарате кадра. Реальное число деталей при этом не увеличивается, и практический смысл в этой функции отсутствует. Однако, величина «цифрового зума» используется, особенно будучи перемноженной с величиной оптического зума (при этом возникают такие крупные значения зума, как 400x или 500x), как важный для покупателя параметр «крутости» камеры. Опытный фотограф использует программы редактирования изображений для получения аналогичного результата, но с гораздо более контролируемым качеством.

Однако «цифровой зум» оказывается полезен при видеосъёмке, если требуется высокая оперативность получения результата и нет времени на обработку изображения.

Мегапиксель — в мегапикселях измеряется одна из важных характеристик цифрового фотоаппарата — разрешение матрицы. Маркетинг, однако, преувеличивает его значение, и «прогресс» в области цифровых фотоаппаратов в сознании покупателя связан с ростом числа мегапикселей.

См. также

• Цифровые технологии
• Цифровое устройство
• Цифровая фотография
• Устройство цифрового фотоаппарата
• Производители фотоаппаратуры