Jak działa lustrzanka

Aparat fotograficzny został wynaleziony w 1861 roku w celu rejestrowania i przechowywania nieruchomych obrazów. Początkowo były one utrwalane na specjalnych płytkach w urządzeniu, a później na kliszy. W latach 70. XX wieku rozpoczął się gwałtowny rozwój technologii cyfrowej. Klasyczne (filmowe) aparaty fotograficzne stopniowo odchodzą w cień. Zostały one zastąpione przez aparaty cyfrowe. Te nowoczesne urządzenia umożliwiają wykonywanie wysokiej jakości zdjęć. Najczęściej spotykane są modele refleksyjne, bezlusterkowe i kompaktowe. Dla fotografów polecane są dwa pierwsze typy. Ten rodzaj aktywności wymaga wiedzy o aparacie fotograficznym i jego działaniu.

Jak działają kamery

Zasady działania kamer cyfrowych i filmowych są w zasadzie identyczne. Bardzo uproszczony schemat tego procesu można przedstawić w następujący sposób:

• Po otwarciu migawki poprzez naciśnięcie przycisku, światło odbite od obiektu dostaje się przez obiektyw do wnętrza aparatu;
• W efekcie powstaje obraz utworzony na elemencie światłoczułym (matrycy lub filmie) – fotografia;
• migawka zamyka się i aparat jest gotowy do robienia zdjęć.

Cały opisany powyżej proces fotograficzny odbywa się w ułamku sekundy. Ze względu na budowę różnych modeli sprzętu fotograficznego, jego szczegółowe działanie różni się.

Bez obecności dodatkowych części, takich jak lampa błyskowa, karta pamięci, baterie, wyświetlacz ciekłokrystaliczny, różne czujniki nie jest również możliwa obsługa aparatu i uzyskanie wysokiej jakości zdjęć. Ale te elementy konstrukcyjne nie są bezpośrednio związane z funkcjonalną zasadą techniki fotograficznej.

Obiektyw aparatu fotograficznego

Soczewka to układ optyczny, który składa się z soczewek umieszczonych wewnątrz oprawy. Mogą być ze szkła lub tworzywa sztucznego (w tanich modelach). Światło przechodzące przez obiektyw ulega załamaniu i tworzy obraz na matrycy. Dobre obiektywy potrafią robić ostre zdjęcia bez zniekształceń.

Ważne! Luminacja obiektywu zależy od współczynnika apertury. Im większy obiektyw, tym lepszy sprzęt, a więc i droższy. Układ optyczny o wyższym współczynniku przysłony umożliwia wykonywanie zdjęć przy krótszych czasach otwarcia migawki niż układ o niższym współczynniku.

Mocowanie układów optycznych

Obiektywy są mocowane do korpusu aparatu za pomocą mocowania. Jest to specjalne połączenie o wysokiej precyzji (często jest to typ standardowy). Mocowanie bagnetowe może być nakrętką z rowkiem lub jarzmem na ramie z odpowiednim rowkiem na korpusie. W niektórych modelach produktu złącze bagnetowe jest reprezentowane przez gzłotychy gwint o krótkim skoku.

Do głównych cech uchwytu należą:

• średnica, która wpływa na współczynnik apertury obiektywu;
• jego przysłona kołnierzowa (przedstawiona schematycznie na zdjęciu poniżej), która określa zakres ogniskowych roboczych.

Średnica przysłony określa DOF (Depth of Field): im mniejsze koło, tym większa DOF. Ta zależność pozwala fotografom na tworzenie różnych efektów podczas robienia zdjęć, takich jak oddzielenie obiektu od tła.

Oprócz omówionych powyżej liczb przysłony, jej wielkość ma wpływ na uzyskany obraz:

• abberacja (błąd lub błąd reprodukcji obrazu), którego wartość jest najniższa przy maksymalnym przymknięciu przysłony;
• dyfrakcja (zdolność fal świetlnych do omijania przeszkód), czyli spadek zdolności optyki do odwzorowania obrazu obiektów znajdujących się w pobliżu (zwanej rozdzielczością obiektywu), gdy maleje wielkość przesłony;
• winietowanie (redukcja światła występująca od środka obrazu do jego krawędzi), która jest najbardziej widoczna przy maksymalnym otwarciu przysłony.

Przysłona jest zwykle oznaczana literą „f”. Liczba obok oznacza średnicę przysłony. Jednocześnie im mniejsza liczba, tym większy rozmiar przysłony przez nią oznaczany. Średnica 2,8 to obecnie maksimum dostępne w większości obiektywów. Dyfrakcja i aberracja są zrównoważone przy przysłonach od f/8 do f/11. Obiektyw ma następującą maksymalną rozdzielczość.

Cała kategoria sprzętu fotograficznego jest reprezentowana przez modele z nieruchomym, półprzezroczystym lustrem. Umożliwia korzystanie z autofokusa nie tylko podczas robienia zdjęć, ale także podczas kręcenia filmów Live View. Możliwa jest również obserwacja ciągła.

Funkcje i typy migawek

Naciśnięcie spustu migawki, który jest zamontowany pomiędzy lustrem a czujnikiem, wyzwala również migawkę. Jego zadaniem jest regulowanie sposobu docierania światła do czujnika. Czas, w którym migawka jest otwarta, nazywany jest czasem otwarcia migawki;. W tym przedziale czasowym odbywa się proces naświetlania.

W lustrzankach występują dwa rodzaje migawek:

• mechaniczne (najczęściej spotykane);
• elektroniczny (cyfrowy).

Strukturalnie żaluzje mechaniczne jest pionowo lub poziomo ułożoną 1 lub 2 żaluzją wykrywającą światło. Głównymi cechami takich migawek są szybkość i opóźnienie. Czas otwarcia migawki to czas potrzebny do otwarcia migawki po jej zwolnieniu.

Otwieranie i zamykanie rolet odbywa się bardzo szybko (w ułamkach sekundy) za pomocą elektromagnesów lub sprężyn. Czas otwarcia migawki to przedział czasu potrzebny do zrobienia zdjęcia po zwolnieniu migawki. Okiennice mechaniczne posiadają granicę wyzwolenia. Za pomocą migawek cyfrowych uzyskuje się czasy otwarcia od około 1/8000 sekundy.

Migawka elektroniczna – nie jest pojedynczym urządzeniem, ale zasadą kontroli ekspozycji (ilości wpadającego światła) przez matrycę. Czas otwarcia migawki w tym przypadku to odstęp czasu pomiędzy jej wyzerowaniem a momentem odczytu. Zastosowanie migawek elektronicznych charakteryzuje się możliwością uzyskania szybszych czasów otwarcia migawki bez konieczności stosowania drogich mechanicznych odpowiedników.

Bardziej zaawansowane modele fotograficzne to te, które posiadają kombinację migawek elektronicznych i mechanicznych. Pierwszy z nich jest używany do szybkich prędkości migawki, drugi do wolnych prędkości migawki; oraz. Mechaniczna migawka chroni również czujnik przed kurzem.

Ilość światła wpadającego do aparatu, kontrolowana przez przysłonę, oraz czas otwarcia migawki ustawiany przez migawkę są sercem procesu fotograficznego. Łącząc te cechy w różnych wersjach, fotografowie osiągają różne efekty.

Pentapryzmat i wizjer

Światło przechodzące przez siatkę skupiającą wchodzi do pentapryzmy. Składa się on z dwóch lusterek. Obraz początkowo dociera z ruchomego lustra do góry nogami. Lustra pentapryzmatyczne odwracają go, dając normalnie wyglądający obraz końcowy w wizjerze.

Wizjer to urządzenie, które pozwala fotografowi przesądzić o kadrze. Jego główne cechy to:

• lekkość (zależy od jakości i przepuszczalności światła szkła, z którego jest wykonana)
• wielkość (powierzchnia);
• Pokrycie (do 96-100% w nowoczesnych modelach).

Ważne! Łatwiej jest fotografowi oceniać ujęcia na większych wizjerach z lżejszymi obiektywami. Są one jednak montowane tylko w modelach wyższej klasy średniej.

Wzór światła w wizjerze aparatu fotograficznego

Lustrzanki mogą być wyposażone w następujące rodzaje wizjerów:

• optyczny;
• elektronicznej;
• przez lustro.

Wizjery optyczne najczęściej spotykany. Urządzenia takie składają się z systemu soczewek w pobliżu soczewki. Ich zaletą jest to, że nie zużywają energii, a wadą to, że zniekształcają obraz, który pojawia się w kadrze.

Urządzenia elektroniczne – to miniaturowy ekran ciekłokrystaliczny (LCD). Obraz na niej jest przekazywany z matrycy aparatu. Wizjer elektroniczny może być używany nawet w silnym świetle słonecznym, ponieważ jest umieszczony wewnątrz korpusu. Ale zużywa energię, kiedy pracuje

Wizjery do lustrzanek są uważane za najlepsze, ponieważ zapewniają najwyższy kontrast, jakość konturów obiektów. Ewoluowały one od swoich filmowych odpowiedników do aparatów cyfrowych. Obraz widoczny dla fotografa tworzony jest przez obracające się lustro.

Dostępne są następujące modele Bez wizjera. Posiadają one monitor LCD, na którym fotograf może oglądać obraz. Wadą tych ekranów jest to, że prawie niemożliwe jest zobaczenie czegokolwiek w jasnym świetle słonecznym. Monitory mogą mieć również małą rozdzielczość.

Czujnik aparatu cyfrowego DSLR

Sensor w lustrzance to analogowy lub cyfrowy układ scalony. Te ostatnie to Elementy światłoczułe, które przetwarzają energię światła na ładunek elektryczny (proporcjonalny do jasności światła). W ten sposób czujniki przetwarzają obrazy optyczne na sygnały analogowe lub dane cyfrowe. Które są następnie przekazywane przez łańcuch konwerter-procesor-karta pamięci.

Ważne! Za uchwycenie obrazów w kolorze odpowiada filtr światła. Jest on montowany przed chipem.

Główne cechy czujników to:

• uchwała;
• wielkość;
• Czułość na światło (ISO);
• Stosunek sygnału do szumu (skupisko przypadkowo rozmieszczonych punktów o różnych kolorach, których wygląd wynika z braku światła na obiekcie).

W lustrzankach powszechne są dwa rodzaje sensorów:

• Pełnoklatkowy (ten sam rozmiar co klatka filmu 35 mm);
• obcięta (zmniejszona przekątna).

Matryce różnią się od siebie formatem, który występuje m.in:

• Full Frame – pełna klatka (35×24 mm);
• APS-H – czujniki profesjonalnych aparatów fotograficznych (29×19-24×16 mm);
• APS-C – stosowany w modelach produktów konsumenckich (23×15-18×12 mm).

Czujniki pełnoklatkowe są większe niż czujniki przycięte. Są one stosowane w profesjonalnych modelach aparatów fotograficznych.

Systemy stabilizacji obrazu

Przesuwanie aparatu podczas robienia zdjęcia lub potrząsanie rękami może spowodować, że zdjęcia będą nieostre. Można temu przeciwdziałać za pomocą stabilizatora obrazu (nie jest dostępny we wszystkich modelach). Występuje w trzech odmianach:

• Optyczny;
• z czujnikiem ruchomego obrazu;
• elektroniczny (cyfrowy).

Pierwszy z nich to zespół soczewek wbudowany w obiektyw i sterowany przez specjalne czujniki. Systemy z ruchomą matrycą (Wizjer elektroniczny może być używany nawet w silnym świetle słonecznym, ponieważ znajduje się wewnątrz korpusu. Są one uważane za mniej skuteczne niż stabilizacja optyczna.

elektroniczny vr (tłumik drgań) tylko obraz jest przekształcany przez procesor. Cyfrowy stabilizator obrazu działa z każdym obiektywem.

Funkcje aparatu zwiększa zastosowanie lampy błyskowej, która może tłumić efekt czerwonych oczu. Wygodne jest również posiadanie kilku podstawowych trybów pracy:

• automatyczny;
• wymuszone;
• powolna synchronizacja;
• bez lampy błyskowej.

Do wykonywania autoportretów lub eliminowania oscylacji aparatu, używa samowyzwalacza. Urządzenie to tworzy opóźnienie czasowe pomiędzy zwolnieniem migawki a jej faktycznym wyzwoleniem.

Wskazówka! Podczas długiego fotografowania niektóre modele lustrzanek mogą być zasilane przez adapter podłączony do gniazda prądu stałego zamiast przez akumulatory. Jest to możliwe tylko przy dostępie do zasilania 220V.

Procesor kamery pełni te funkcje:

• Kontroluje lampę błyskową, interfejs aparatu, autofokus;
• oblicza ekspozycję;
• przetwarza dane z czujnika
• reguluje ostrość, czułość na światło, kontrast, balans bieli, szumy i szereg innych parametrów obrazu;
• Zapisuje obraz na karcie pamięci poprzez kompresję plików;
• komunikuje się z urządzeniami zewnętrznymi (np. komputerem).

Kiedy procesor przetwarza dane cyfrowe, są one przechowywane w pamięci RAM. Nośniki wymienne w postaci kart pamięci o różnych formatach (np. SecureDigital – SD) służą do trwałego przechowywania informacji.

Ze względu na obecność przyciski sterujące Można ręcznie sterować różnymi ustawieniami, takimi jak: regulacja czasu otwarcia migawki z przysłoną, ustawienie czułości matrycy na światło, balans bieli. Dzięki temu możesz kontrolować cały proces fotografowania, tworząc efekty, na których Ci zależy.

Wniosek

Lustrzanka pozwala na uzyskanie wysokiej jakości zdjęć dzięki dużej matrycy. Korzystają z nich więc zarówno profesjonalni fotografowie, jak i amatorzy, którzy poważnie myślą o fotografii. Istotnym czynnikiem popularności lustrzanek jest również wymienna optyka, która umożliwia wykonywanie zdjęć przez teleskop, endoskop czy mikroskop.