Устройство фотоаппарата. Пленочные и цифровые фотокамеры. Цифровое фото

Почему мы возвращаемся?

Введение

Не вызывает сомнений, что сейчас на дворе цифровой век. DSLR системы стали очень доступными, крупнейшие бренды постоянно выпускают что-то новое и у каждого третьего имеется цифровая зеркальная камера, даже если человек снимает исключительно в автоматическом режиме.

Тем не менее, в особенности после каникул, в фотолаборатории не пробиться - все несут на проявку пленки. На улицах все чаще попадаются люди с пленочными системами в руках. В одном только livejournal сообщество любителей пленки насчитывает более 4000 весьма активных участников.

Собирая материалы для написания данной статьи, я провела опрос на тему: «Почему и в каких целях вы используете пленочную камеру сегодня?» За несколько дней я получила около 100 откликов. Кто все эти люди и в чем они видят преимущество, казалось бы, «устаревших систем»?

Слабые места пленки

У пленочной фотографии есть уйма недостатков по сравнению с цифровой, и все они на слуху. Ниже представлены основные аргументы, выдвигаемые адептами цифровой фотографии в защиту своей позиции.

1. Цифровые камеры позволяют получить более быстрый результат . Вам нет необходимости каждый раз разыскивать необходимую пленку, потом проявлять ее, дома ли, в фотолаборатории ли, и, при возникновении необходимости отретушировать кадр, связываться с долгим и непростым процессом сканирования негативных или, что еще сложнее, позитивных пленок.

2. Результат съемки гораздо легче контролировать и править, ориентируясь на картинку на ЖК-дисплее. Если вы сталкиваетесь во время съемки со сложными условиями освещения, или же снимаете репортаж, вам куда проще будет снимать на цифровую камеру. Результат предсказуем, очень легко подкорректировать экспозицию, посмотрев на полученный результат на экране.

3. Цифровые камеры имеют более широкий набор функций . С каждым днем производители все увеличивают количество настроек для облегчения жизни фотографов. Существуют специальные режимы для серийной съемки, автоматический брекетинг, режим для съемки свадеб, спорта, гор, с настроенными режимами баланса белого и экспопоправкой и т. д. На самом деле очень многие даже не снимают в ручном режиме, потому что для большинства ситуаций автоматическая настройка неплоха. Новые условия? Просто покрутите колесико. Стоит, правда, отметить, что в ряде пленочных камер эти функции также представлены, не во всех, но тем не менее, забывать об этом не стоит.

4. Сам процесс съемки происходит гораздо быстрее . Если вы снимаете свадьбу или репортаж, цифровые камеры работают быстрее и надежнее. Вам не нужно постоянно перекручивать пленку и переживать, что вы промахнулись с экспозицией, и уникальный заказ будет испорчен.

5. Дешевизна. Как уже было сказано выше, зеркальные камеры начального уровня типа Canon 1000D сейчас доступны очень многим. К ним в нагрузку производителем предлагается широчайшая линейка объективов и приспособлений. Вы не тратите деньги на расходные материалы (ну, кроме батареек и карт памяти), проявку и хороший сканер. Да и представьте, какую цену надо назначать за коммерческую съемку, чтобы хотя бы окупить пленку, а кадров будет априори меньше, и не все клиенты готовы на это пойти. К сожалению, количество сейчас для многих приоритетнее качества.

6. К пленочным камерам порой довольно сложно найти дополнительные аксессуары типа вспышек, макромехов, переходников и пультов управления. Многие камеры и объективы к ним просто сняты с производства, и раздобыть их можно только в комиссионных магазинах, или же купить с рук. Порой за самыми хорошими стеклами ведется настоящая охота.

7. Постоянно растущее качество цифровой фототехники. Каждая новая модель камеры гораздо лучше по размеру и разрешению матрицы, скорости съемки и доступным настройкам. Новые объективы имеют все меньше проблем типа аберраций, снижения резкости по краям или виньетирования. Например, на таких современных камерах как Canon EOS 5D Mark II вы можете снимать, используя ISO 1600-3200 и испытывая при этом минимальные затруднения от «зашумленности» кадра.

Итак. Почему же так много людей при всем при этом сейчас выбирают пленку, когда есть, казалось бы, более дешевый, простой и удобный путь? Давайте отвлечемся от рекламы и взглянем поближе на пленочную фотографию.

Пленка - проверено временем!

I. Физические преимущества

Для объяснения физических различий в пленочной и цифровой фотографии, стоит ознакомиться хотя бы с основными типами пленочных фотокамер по формату используемых фотоматериалов:

- «половинный формат» (размер кадра 18×24 мм и другие вариации в зависимости от модели камеры), очень специфичный и применяется довольно редко. Сам формат создан для экономии пленки.

Формат 35 мм, самый распространенный, т.н. «узкий» (размер кадра 36×24 мм)
- средний формат (стандартные размеры кадра 6×4,5 см, 6×6 см, 6×7 см, 6×8 см, 6×9 см, 6×12 см, 6×17 см)

Большой формат (стандартные размеры кадра 9×12 см, 13×18 см и 18×24 см). Подробнее о нем вы можете почитать .

Давайте теперь сравним размер матриц цифровых камер с размером кадра на пленочном фотоаппарате. Физический размер матриц большинства цифровых фотоаппаратов меньше, чем формат стандартного кадра 35-мм пленки.

Новые фотоаппараты смогли «догнать» этот показатель, а сенсоры в большинстве доступных на рынке моделей цифровых зеркальных камер имеют меньшие размеры, соответственно, необходимо становится учитывать такую характеристику как «кроп-фактор», представляющий собой отношение линейных размеров стандартного кадра 35-мм фотоплёнки к таковым кадра рассматриваемой камеры. Самые распространенные значения кроп-фактора в большинстве DSLR - это 1,5 и 1,6.

Очевидно, что чем больше размер матрицы или кадра в случае с пленкой, тем большее количество информации может быть на ней зафиксировано. Иначе говоря: чем больше, тем лучше.

Итак, рассмотрим несколько основных пунктов, касающихся технических преимуществ пленочной фотографии перед цифровой.

Полевые камеры большого формата

1. Дешевизна

Да-да, вы не ошиблись, чуть выше я говорила о доступности цифровых систем. Но давайте разберем вопрос подробнее, и поймем, что при прочих равных эта дешевизна «цифры» относительно пленки лишь видимая. Пленочные аппараты и объективы для этих систем стоят гораздо дешевле. Например, цифровая камера профессионального класса сегодня стоит минимум 70 000 руб. за одну только «тушку» без объектива. И это камера, лишь схожая по размеру матрицы с узким форматом.

Если говорить о среднем формате, тут цифровая техника пока не может конкурировать с пленочной. Хорошие пленочные среднеформатные системы типа Bronica, Yashica и Hasselblad стоят от 15 до 50 000 рублей максимум. А это совершенно иной формат кадра, иные возможности печати, иное количество деталей. Цифровые задники для пленочных аппаратов среднего формата, созданные в последние годы такими гигантами, как, например, Hasselblad, стоят как неплохая машина - от 450 тысяч рублей.

Цифровой задник Phase One IQ180 (80Мп) стоит почти полтора миллиона рублей. Размер матрицы этого задника 53.7 x 40.4 мм, что немного меньше младшего плёночного среднего формата 645, у которого номинальный размер кадра примерно 56×41,5 мм в зависимости от конкретной модели.

Существуют матрицы более крупного размера, применяемые в спутниковых фотоаппаратах, но выпускаемые для промышленности камеры обычно имеют другую классификацию, и ориентироваться на нее фотографу смысла нет. И это уже не говоря о большом формате пленочных камер.

На контактных отпечатках с негативов 18×24 см детализация настолько велика, что создаётся эффект присутствия, так как изображение соответствует по обилию деталей картине, видимой человеческим глазом, при условии хорошего зрения.

Среднеформатная камера Hasselblad

2. Качество

Как уже было сказано выше, если вы печатаете контактным способом с пленки большого формата, вы получаете детализацию с эффектом присутствия. Или даже если вы сканируете среднеформатный отпечаток на простеньком «планшетнике», что неприемлемо для большинства пленочных фотографов, поскольку сильно ограничивает возможности материала, тем не менее, вы получаете при грамотной настройке сканера фотографии, гораздо превосходящие по качеству кадры с цифровых матриц. Полезная фотографическая широта большинства цифровых матриц также проигрывает негативной пленке, особенно черно-белой.

3. Цвет

Первое, что подмечает большинство из тех, кто видит пленочные кадры - потрясающая цветопередача. Над созданием пленочных эмульсий работали, помимо физической и инженерной групп, художники-цветоведы. Неверно будет сказать, что вот, мол, пленочный отпечаток - это чистый кадр, а цифровой - обработанный. Напротив.

Обработка в пленочном кадре производится на химическом уровне - в соответствии с заложенными параметрами пленки. В случае с цифровой техникой вы получаете условно чистый исходник, с обработкой которого вам еще предстоит повозиться, чтобы попытаться дотянуть цветопередачу хотя бы приблизительно до того, что мы видим на пленке.

Цветопередача не сказать что более правильная, но более красивая в художественном смысле. Многие утверждают, что именно она ближе к тому, что мы воспринимаем глазом, но это вопрос спорный.

Клиффорд Адамс для National Geographic , 1928 год.

4. Шум и зерно

Я встречала статьи, в которых говорилось о преимуществах цифровых высоких ISO перед аналогичными пленочными. Конечно, возможности современных цифровых камер не могут не поражать, но только у пленочного «зерна» и цифрового «шума» совершенно разная природа, и выглядят они также совершенно по-разному. Фотографическое зерно на кадре смотрится гораздо более приятно, чем цифровой шум. Некоторые цифровые фотографы даже пытаются имитировать его.

5. Оптика

Многие фотографы возвращаются к пленочным системам из-за оптики. Вообще, значение оптики в формировании конечного изображения чрезвычайно велико. А многие легендарные старые объективы сегодня уже не выпускаются, и, разумеется, не корректировались под использование их с цифровыми камерами.

На систему Canon EOS, например, с легкостью через переходник можно перекрутить ряд старых объективов от того же «Зенита». Но это же далеко не все. К тому же, эти объективы работают на «цифре» не всегда так хорошо, как они работают на родном пленочном аппарате, под который они и создавались.

6. Ручная печать

Ручная печать является темой отдельного разговора, который нет смысла поднимать в рамках этой статьи. Стоит только отметить, что она предоставляет уйму возможностей для творчества и позволяет использовать все преимущества аналоговой фотографии, в том числе дает возможность печатать с большого формата (помните об «эффекте присутствия?»).

7. Качество камер

Вы знаете, что большинство цифровых камер имеют свой предел срока службы, который зависит от модели и производителя. Условно говоря, 50 000 кадров - и дальше у вас уже нет гарантий, что камера будет работать хорошо и безотказно. Большинство старых хороших систем (я не говорю о собранных на коленках «Зените» и «Киеве», с которыми довольно сложно работать) имеют очень крепкий и надежный корпус. Это во-первых.

А во-вторых, большинство проблем с ними решаются при помощи масла и часовой отвертки. Иначе говоря, за этой техникой проще ухаживать. Покупая б/у пленочную камеру, вы вряд ли будете сильно переживать. Покупая цифровую б/у, стоит задуматься.

II. Метафизическая составляющая. «Теплый ламповый звук»

Технические характеристики и преимущества - это, конечно, главное. Но это не всегда то, о чем задумываются люди, переходящие на пленку, в первую очередь. Есть еще также психологическая, философская и эмоциональная составляющие, которые оказывают достаточно существенное влияние на процесс выбора и не могут быть исключены из области рассмотрения.

1. Более внимательное отношение к кадру

Когда вы понимаете, что у вас есть ограниченное количество пленки, и вы ничего не можете с нее удалить или стереть, вы начинаете гораздо больше ценить каждый кадр. Более точно вымеряете экспозицию, следите за композиционной составляющей, не спешите. Многие фотографы начинали свои опыты с работы хотя бы на примитивных пленочных системах, просто чтобы отработать основные навыки и научиться фотографировать в полном смысле этого слова, а не «просто нажимать на маленькую черную кнопочку».

При съемке на цифровую камеру часто возникает такая ситуация, особенно поначалу, что вы отсняли несколько тысяч кадров, думая, что потом сможете выбрать, а когда наступает это «потом», вы, рассматривая результат на компьютере, понимаете, что выбирать, в общем-то, не из чего, ни одного действительно хорошего кадра среди этих тысяч нет. Снимая на пленку, вы со временем даже начинаете более серьезно относиться к отбору кадров. Вместо 200 кадров с отпуска вы загрузите 20, но что это будут за кадры…

Три хороших фотографии с широкой пленки размером в 12 кадров - это счастье, и вы радуетесь этим снимкам, как дитя, потому что понимаете, что это ваша заслуга, вы сумели сделать это сами, смогли создать нечто материальное. Вы учитесь видеть кадр еще до того, как его сняли, это очень дисциплинирует (не говоря уже о ручной проявке и печати), и вы начинаете снимать более продуктивно, если рассчитывать итоговое соотношение «хорошие кадры/все отснятые кадры».

2. Результат нельзя увидеть сразу

Это относится как к вопросам самодисциплины и навыков, так и к азарту. Чувство, когда вы видите проявленную удачную пленку, мало с чем можно сравнить по уровню радости. Это как в 5 лет находить подарки под елкой. Многие, когда их спрашивают, почему они занимаются пленочной фотографией, первым делом вспоминают именно этот момент, как наиболее сильный в эмоциональном плане. Радость ожидания. Азарт.

3. Ностальгия

Многие фотографы выросли на пленочной фотографии и проявке пленок в темной ванной. Кто-то сходит с ума по работам старых мастеров, снимавших на пленку, и отчасти видит в этом секрет их успеха, в противовес засорившим сейчас все информационное пространство миллионам цифровых кадров, среди которых так сложно найти что-то стоящее.

4. Преимущества в портретной фотографии

На пленку в определенном смысле гораздо проще снимать портреты, т.к. у моделей нет возможности просмотреть снимки на ЖК-дисплее до обработки. Работа идет на чистом вдохновении, модель не отвлекает фотографа, не успевает расстроиться из-за того, что у нее «ноги кривые» и «нос не так», и фотограф получает больший контроль над процессом и большую свободу действий.

К тому же модели совершенно иначе себя ведут, когда видят, что их снимают на пленку. Это процесс более длительный, и они относятся к нему внимательнее. Тут не получится «щелкни меня так, а теперь так». Фотографии обретают большую ценность.

5. «Теплая ламповая душа»

Шутку про «теплый ламповый звук» фотографы позаимствовали у фанатов виниловых пластинок. Мол, музыка на них звучит более живо, чем на цифровых носителях. Об этом можно спорить очень долго, но на самом деле действительно многие, снимающие на пленку, ощущают эту «жизненность и теплоту» пленочных фотографий. Возможно, причиной тому все вышеперечисленные моменты.

6. Любовь к технике

Некоторым нравится просто возиться с техникой.Момент довольно редкий, но также существенный.Разбираясь в конструкции механических фотоаппаратов и пытаясь понять строение и параметры пленки, люди гораздо проще понимают всю технологию фотографии как таковой.

7. Мода

Конечно, есть и те в среде молодежи, кто снимает на пленку, потому что это стало модно. Что бы вы ни получали в итоге, пусть даже это будет засвеченный и испорченный кадр с отвратительной композицией, вы, значит, можете вручную настроить выдержку и глубину резкости и грамотно смотать пленку, хотя на самом деле и это не факт.

Такие люди с пленочной камерой в руках чувствуют себя оригинальными и необычными, но принимать это как причину перехода на пленочные системы, как вы понимаете, несерьезно. Жаль, что эта прослойка сегодня довольно велика. Радует же то, что некоторые из них в итоге все же учатся пользоваться тем инструментом, которым красовались, и у них действительно начинает получаться снимать хорошо.

Заключение

На самом деле, о преимуществах и недостатках того или иного типа камер спорить можно бесконечно, и по сути это бессмысленно. Сама я начала со съемки на цифровую камеру, и снимаю на нее до сих пор коммерческие проекты и свадьбы, потому что это выходит дешевле, быстрее и удобнее в данном конкретном случае.

Когда я создаю собственные фотографические проекты - я снимаю исключительно на среднеформатную пленочную камеру, «цифровик» используя исключительно в качестве экспонометра при особо сложном освещении, потому что качество снимков на мою пленку получается несравнимо выше. Самый логичный ответ в споре на тему «Пленка или цифра»: снимайте на тот инструмент, который максимально подходит для решения ваших текущих задач.

Современные цифровые камеры во многом напоминают старые пленочные фотоаппараты. И в этом нет ничего удивительного, ведь цифровая фотография, по сути, выросла из пленочной, позаимствовав различные узлы и компоненты. Особенное сходство прослеживается между зеркальным цифровым фотоаппаратом и пленочной камерой: ведь и там и там применяется объектив, с помощью которого аппарат фокусируется на снимаемом объекте. Схожий процесс: фотограф просто нажимает на кнопку затвора и, в конечном счете, получается фотоизображение.

Тем не менее, несмотря на схожесть процесса съемки, устройство цифрового фотоаппарата является гораздо более сложным по сравнению с пленочным. И эта сложность конструкции обеспечивает «цифровикам» существенные преимущества — мгновенный результат съемки, удобство, широкие функциональные возможности по управлению фотосъемкой и обработке изображений. Для того, чтобы разобраться в устройстве цифрового фотоаппарата, нужно, прежде всего, ответить на следующие вопросы: Как создается фотоизображение? Какие узлы цифровой фотоаппарат позаимствовал у пленочного? И что нового появилось в фотокамере с развитием цифровых технологий?

Принцип работы пленочного и цифрового фотоаппарата

Принцип работы обычной пленочной камеры состоит в следующем. Свет, отражаясь от снимаемого объекта или сцены, проходит через диафрагму объектива и фокусируется особым образом на гибкой, полимерной пленке. Фотопленка покрыта светочувствительным эмульсионным слоем на основе галоидного серебра. Мельчайшие гранулы химических веществ на пленке под действием света изменяют свою прозрачность и цвет. В результате, фотопленка благодаря химическим реакциям «запоминает» изображение.

Как известно, для формирования любого существующего в природе оттенка достаточно использовать комбинацию трех основных цветов — красного, зеленого и синего. Все остальные цвета и оттенки получаются путем их смешивания и изменения насыщенности. Каждая микрогранула на поверхности фотопленки отвечает, соответственно, за свой цвет в изображении и изменяет свои свойства именно в той степени, в которой на нее попали лучи света.

Поскольку свет различается по цветовой температуре и интенсивности, то в результате химической реакции на фотопленке получается практически полное дублирование снимаемой сцены. В зависимости от характеристик оптики, освещенности, времени выдержки/экспозиции сцены на пленке и времени раскрытия диафрагмы, а также других факторов формируется тот или иной стиль фотографии.

Что же касается цифрового фотоаппарата, то тут также используется система оптики. Лучи света проходят через линзу объектива, преломляясь особым образом. Далее они достигают диафрагмы, то есть отверстия с изменяемым размером, посредством которого регулируется количество света. Далее при фотографировании лучи света попадают уже не на эмульсионный слой фотопленки, а на светочувствительные ячейки полупроводникового сенсора или матрицы. Чувствительный сенсор реагирует на фотоны света, захватывает фотоизображение и передает его на аналого-цифровой преобразователь (АЦП).

Последний анализирует простые, аналоговые электрические импульсы, и преобразует их с помощью специальных алгоритмов в цифровой вид. Это перекодированное изображение в цифровом виде сохраняется на встроенном или внешнем электронном носителе. Готовое изображение уже можно посмотреть на ЖК-экране цифровой камеры, либо вывести его на монитор компьютера.

В течение всего этого многоступенчатого процесса получения фотоизображения электроника камеры непрерывно опрашивает систему на предмет немедленной реакции на действия фотографа. Сам фотограф через многочисленные кнопки, регуляторы и настройки может влиять на качество и стиль получаемого цифрового снимка. И весь этот сложный процесс внутри цифровой камеры происходит за считанные доли секунды.

Основные элементы цифрового фотоаппарата

Даже визуально корпус цифровой камеры схож с пленочным аппаратом, за исключением того, что в «цифровике» не предусмотрено катушки фотопленки и фильмового канала. На катушку в пленочных фотоаппаратах закреплялась пленка. И по окончании кадров на пленке фотографу приходилось перематывать кадры в обратном направлении вручную. В фильмовом канале фотопленка перематывалась до нужного для съемки кадра.

В цифровых фотоаппаратах все это кануло в лету, причем за счет избавления от фильмового канала и места для катушки с пленкой удалось сделать корпус камеры существенно тоньше. Впрочем, некоторые узды пленочных фотоаппаратов плавно перешли в цифровую фототехнику. Чтобы убедиться в этом, рассмотрим основные элементы современной цифровой камеры:

— Объектив

И в пленочной, и в цифровой фотокамере световые лучи проходят через объектив для получения изображения. Объектив представляет собой оптическое устройство, состоящее из набора линз и служащее для проецирования изображения на плоскости. В зеркальных цифровых фотоаппаратах практически ничем не отличаются от тех, что использовались в пленочных камерах. Более того, многие современные «зеркалки» обладают совместимостью с объективами, разработанными для пленочных моделей. К примеру, старые объективы с байонетом F могут применяться со всеми цифровыми зеркальными фотоаппаратами Nikon.

— Диафрагма и затвор

– это круглое отверстие, посредством которого можно регулировать величину светового потока, попадающего на светочувствительную матрицу или фотопленку. Это изменяемое отверстие, обычно размещающееся внутри объектива, образуется несколькими серповидными лепестками, которые при съемке сходятся или расходятся. Естественно, что диафрагма имеется как в пленочных, так и в цифровых аппаратах.

Тоже самое можно сказать и о затворе, который устанавливается между матрицей (фотопленкой) и объективом. Правда, в пленочных камерах используется механический затвор, представляющий собой своеобразные шторки, которые ограничивают воздействие света на пленку. Современные же цифровые аппараты оснащены электронным эквивалентом затвора, способным включать/выключать сенсор для приема приходящего светового потока. Электронный обеспечивает точную регуляцию времени приема света матрицей фотоаппарата.

В некоторых цифровых камерах, впрочем, имеется и традиционный механический затвор, который служит для предотвращения попадания на матрицу световых лучей после окончания времени выдержки. Тем самым, предотвращается смазывание картинки или появления эффекта ореола. Стоит отметить, что поскольку цифровому фотоаппарату может потребоваться некоторое время, чтобы обработать изображение и сохранить его, то возникает задержка по времени между тем моментом, когда фотограф нажал на кнопку спуска, и моментом, когда камера зафиксировала изображение. Эта задержка по времени называется задержкой срабатывания затвора.

— Видоискатель

Как в пленочном, так и в цифровом фотоаппарате имеется устройство для визирования, то есть устройство для предварительной оценки кадра. Оптический видоискатель, состоящий из зеркал и пентапризмы, показывает фотографу изображение именно в том виде, в котором оно существует в натуре. Однако многие современные цифровые камеры оборудованы электронным видоискателем. Он снимает изображение со светочувствительной матрицы и показывает фотографу таким, каким камера его видит с учетом предустановленных настроек и используемых эффектов.

В недорогих компактных цифровых фотоаппаратах видоискатель как таковой может просто отсутствовать. Его функции выполняет встроенный ЖК-экран с функцией LiveView. ЖК-экраны сегодня встраиваются и в зеркальные цифровые аппараты, поскольку благодаря такому экрану фотограф имеет возможность сразу же просмотреть результаты съемки. Таким образом, если снимок не удался, его можно тут же удалить и отснять новый кадр уже с другими настройками или в другом ракурсе.

— Матрица и аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

После того, как мы рассмотрели принцип работы пленочного и цифрового фотоаппарата, стало понятно, в чем собственно состоит основная разница между ними. В цифровой камере вместо фотопленки появилась светочувствительная матрица или сенсор. Матрица представляет собой полупроводниковую пластину, на которой размещается огромное множество фотоэлементов.

Не превышают размеров кадра фотопленки. Каждый из чувствительных элементов матрицы при попадании на него светового потока создает минимальный элемент изображения – пиксел, то есть одноцветный квадрат или прямоугольник. Элементы сенсора реагируют на свет и создают электрический заряд. Таким образом, матрица цифрового фотоаппарата фиксирует световые потоки.

Матрица цифровой камеры характеризуется такими параметрами, как физические размеры, разрешение и чувствительность, то есть способность матрицы точно уловить поток попадающего на нее света. Все эти параметры оказывают свое влияние на качество фотоизображения.

Полученная информация от сенсора в виде электрических импульсов далее поступает на обработку в аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Функция последнего состоит в том, чтобы превратить эти аналоговые импульсы в цифровой поток данных, то есть перевести изображение в цифровой вид.

— Микропроцессор

Микропроцессор присутствовал и в некоторых последних моделях пленочных камер, однако в цифровом фотоаппарате он стал одним из ключевых элементов. Микропроцессор отвечает в «цифровике» за работу затвора, видоискателя, матрицы, автофокуса, системы стабилизации изображения, оптики, а также за запись отснятого фото- и видеоматериала на носитель, выбор настроек и программных режимов съемки. Это своеобразный мозговой центр камеры, управляющий всей электроникой и отдельными узлами.

От производительности микропроцессора во многом зависит то, насколько быстро цифровая камера сможет осуществлять непрерывную съемку. В этой связи в некоторых продвинутых моделях цифровых камер используется сразу два микропроцессора, которые могут производить отдельные операции параллельно. Тем самым, обеспечивается максимальная скорость серийной съемки.

— Носитель информации

Если аналоговый (пленочный) фотоаппарат сразу же фиксирует изображение на пленке, то в цифровом, электроника записывает изображение в цифровом формате на внешний или внутренний носитель информации. Для этой цели в большинстве случаев используются . Но в некоторых камерах имеется и встроенная память небольшого объема, которой хватает для размещения нескольких отснятых кадров.

Также цифровые камеры обязательно оснащаются соответствующими разъемами для возможности их подключения к персональному или планшетному компьютеру, телевизору и другим устройствам. Благодаря этому фотограф получает возможность всего через несколько минут после съемки поместить готовое изображение в Интернете, передать по электронной почте или распечатать.

— Батарея

Во многих пленочных фотоаппаратах используется аккумуляторная батарея для приведения в действие электроники, которая, в частности, управляет фокусировкой и автоматической экспозицией сцены. Но эта работа не требует значительного энергопотребления, поэтому на одном заряде батареи пленочная камера способна проработать несколько недель.

Другое дело цифровая фототехника. Здесь жизнь аккумуляторной батареи камеры измеряется часами. А потому для поддержания работы камеры в условиях отсутствия источника электричества фотографу порой приходится запасаться дополнительными батареями.

Несмотря на то, что цифровая фототехника заимствовала многие узлы и компоненты из пленочной фотографии, она обладает рядом существенных преимуществ. Прежде всего, это возможность оперативно контролировать результаты съемки и вносить необходимые коррективы. Цифровой фотоаппарат в силу особенностей своего устройства предоставляет любому фотографу больше гибкости в процессе съемки за счет широких возможностей управления качеством изображений. Цифровые технологии обеспечивают мгновенный доступ к любому кадру и высокоскоростную фотосъемку. Сочетание гибкости, широких функциональных возможностей и оперативности ведения съемки гарантируют обладателю цифровой камеры получение фотографий превосходного качества практически в любых условиях.

Возможности цифровой фототехники сегодня далеко не исчерпаны. По мере развития устройство цифровых камер будет все более усложняться, в них будут реализованы новые технологии, увеличивающие функциональность аппаратов и обеспечивающие еще более высокое качество изображений.

Цифрова́я фотогра́фия - раздел , связанный с получением , хранимого в цифровом формате. Цифровая фотография, в отличие от плёночной, использует для записи изображения, то есть электрические сигналы вместо химических процессов. В настоящее время цифровая фотография применяется все шире, продажи цифровых фотоаппаратов в большинстве стран уже превысили продажи плёночных камер. Все шире технологии получения цифровых изображений применяются и в устройствах, ранее для этого не предназначенных, например, в или в .

Сейчас в цифровой фототехнике применяются несколько типов сенсора. По элементрной базе:

(CCD)
(CMOS)
DX-матрица (гибрид КМОП и ПЗС)

По технологии цветоотделения:

матрицы с
матрицы

Многофункциональность

Исключая самые дешёвые варианты () и самые дорогие профессиональные устройства, цифровой фотоаппарат записывает снятые изображения на электро-магнитный носитель, в основном, Flash-карты и мини-диски, хотя ранее выпускались аппараты, использующие для этих целей и .

Многие цифровые фотоаппараты вместе с фотографиями позволяют записывать видео- и аудиофрагметны. Отдельные устройства можно использовать в качестве веб-камер, многие позволяют подключать их напрямую к для печати или к для просмотра фотографий.

Сравнение с плёнкой

Достоинства цифровой фотографии

Оперативный просмотр снятых кадров позволяет быстро понять ошибки и переснять неудавшийся кадр;
Вы платите только за печать готовых фотографий;
Долгое хранение фотографий на электронных носителях (при своевременном копировании на свежие носители в соответствии со сроком службы носителя) не приводит к ухудшению их качества;
Изображения готовы для обработки и тиражирования на , их не надо сканировать;
Большинство цифровых фотокамер компактнее плёночных аналогов;
Многие цифровые фотоаппараты позволяют проводить съёмку в инфракрасных лучах, используя лишь , в то время как для классической фотографии требуется специальная ;
Возможность гибкого управления , в то время как цветные фотоплёнки бывают всего двух видов - для дневной съёмки и для съёмки при электрическом освещении.

Достоинства плёночной фотографии

В большинстве любительских плёночных фотоаппаратов применяются широко доступные стандартные батареи питания, в отличие от специализированных в большинстве цифровых камер (в основном - ради компактности камеры).
Время использования комплекта батарей в плёночной камере намного больше;
Простые механические камеры вообще не требуют электрического питания и могут использоваться в экстремальных условиях;
Фотоплёнка, особенно негативная, имеет намного большую , чем цифровые матрицы, что позволяет без потери деталей снимать сюжеты с большим диапазоном ;
На очень длинных при плохой уровень заметно превышает зернистость плёнки;
Плёночная черно-белая фотография с использованием компенсационных светофильтров более предпочтительна, чем последующая обработка в похожей манере цифровых фотографий благодаря заметно лучшему качеству изображения;
Цифровые камеры пока стоят намного дороже плёночных аналогов;
Перспектива длительного хранения цифровых носителей пока неясна. Фотографии приходится периодически копировать на новые носители.

Равные возможности

Зернистость плёнки имеет свою аналогию в виде . Чем плёнка или чем больше эквивалентное число ISO цифрового кадра, тем сильнее уровень шума или зернистость;
Быстродействие современных цифровых фотокамер сравнялось с быстродействием аналогичных плёночных моделей, за исключением времени срабатывания затвора () в моделях, использующих систему контрастного (большинство обычных незеркальных моделей);

Сравнение форматов кадра

В большинстве цифровых фотоаппаратов соотношение сторон кадра равно 1,33 (4:3), равное соотношению сторон большинства компьютерных мониторов и телевизоров. В плёночной фотографии используется отношение сторон 1,5 (3:2). Некоторые цифровые фотоаппараты позволяют снимать фотографии с плёночным соотношением сторон, включая большинство цифровых зеркальных аппаратов, в целях обеспечения преемственности и совместимости аксессуаров от плёночных камер.

Заключение

В заключение можно сказать, что сегодня цифровая фотография однозначно более предпочтительна для любителей и большинства профессионалов, исключая фотографов с очень специфическими требованиями, или снимающих на большой и средний формат.

Параметры цифрового фотоаппарата

Качество изображения, даваемого цифровым фотоаппаратом, складывается из многих составляющих, которых намного больше, чем в плёночной фотографии. В их числе:

Качество оптики, в том числе уровень
Тип матрицы: или
Физический размер матрицы
Качество встроенных обработки, в том числе подавление шума
Количество пикселей матрицы

Количество пикселей матрицы

Количество пикселей матрицы сейчас составляет несколько миллионов и измеряется мегапикселами. Количество мегапикселей матрицы указывается в паспорте фотоаппарата производителем. Хотя зачастую производители лукавят, скрывая способ подсчёта этих данных. Например, для фотоаппаратов, использующих матрицы с (а это подавляющее большинство современных камер), производитель указывает количество пикселей в готовом файле, хотя в матрице каждая из ячеек воспринимает только одну составляющую цвета, а получение остальных составляющих производится математически на основе данных соседних ячеек. А, например, для фотоаппаратов на основе сенсора , оно указывается втрое больше, чем реальных, хотя с формальной точки зрения ошибки здесь нет, так как каждая ячейка такой матрицы состоит из трёх слоёв, каждый из которых воспринимает свой цвет. Исходя из вышеизложенного, сравнивать эти две технологии только по количеству мегапикселей некорректно.

Форматы файлов

Большинство современных цифровых фотоаппаратов записывают изображения в следующих форматах:

- формат, осуществляющий сжатие с потерями информации. Компромисс между качеством и размером файла. Позволяет задать степень сжатия (и качество соответственно). Есть на подавляющем большинстве цифровых камер.
- формат без сжатия или со сжатием без потерь ( компрессия). Как правило, реализуется только в претендующих на профессиональность камерах. В профессиональных зеркальных камерах TIFF почти никогда не используется и даже не реализована его поддержка, поскольку с одной стороны в максимальном качестве дает удовлетворительное качество, а если необходимо большее, то формат RAW и меньше по объёму, чем и содержит больше данных. Размер файла (если он без сжатия) легко определить, перемножив разрешение матрицы по вертикали и горизонтали с количеством байт на пиксел. Обычно применяется только, когда невозможно использовать RAW, а JPEG не устраивает из-за потери данных. Формат TIFF может использовать глубину 8 или 16 бит на цвет.
RAW - файл этого формата представляет собой «полуфабрикат» изображения - информацию, считанную с матрицы без обработки (или с минимальной обработкой). Назначение такого формата - дать фотографу возможность полного влияния на процесс съемки изображения с возможностью последующей коррекции параметров съемки (цветовой баланс, ) и степени необходимых преобразований (коррекция контраста, резкости, насыщенности, подавление шума и т. п.), в т. ч. для исправления ошибок фотографа. В RAW-формата данные содержатся с той точностью и динамическим диапазоном, на который способна матрица камеры, обычно около 12 бит на цвет в линейной шкале. В то время как в форматах TIFF или JPEG чаще всего испольузется 8 бит на цвет в гамма-компенсированой шкале (в JPEG также присутсвуют потери сжатия). Кроме того, данные в TIFF или JPEG хранятся с уже применёнными "внутри камеры" фильтрами (резкости, контраста и др. используемых при съемке). Кроме того, компьютер может сделать необходимые преобразования более точно и качественно, чем процессор камеры. Формат файла RAW специфичен для каждой камеры, может иметь различные расширения (CRW, CR2, NEF и др.), и поддерживается меньшим числом программ для обработки изображений. Для получения изображения из формата RAW, используются специальная программа (RAW-конвертор) или соответствующий , «понимающие» такой формат. Формат RAW, как правило, реализуется в любительских и профессиональных камерах. По размеру файл RAW обычно меньше или равен файлу формата TIFF, размеры файлов различны поскольку используются технологии сжатия без потерь.

К изображениям дописывается дополнительная информация о параметрах съёмки в формате .

Носители данных

Большинство современных цифровых фотоаппаратов производят запись снятых кадров на Flash-карты следующих форматов:

(CF-I или CF-II)
(модификаций PRO, Duo, PRO Duo)
(MMC)

Также возможно подключение большинства камер напрямую к компьютеру, используя стандартные интерфейсы - и (FireWire). Ранее использовалось и подключение через последовательный , однако сейчас оно уже не применяется.

Цифровые задники

Цифровые задники применяются в профессиональной студийной фотосъёмке. Они представляют собой устройства, содержащие светочувствительную матрицу, процессор, память и интерфейс с компьютером. Цифровой задник устанавливают на профессиональные среднеформатные фотоаппараты вместо кассет с плёнкой. Самые продвинутые современные цифровые задники содержат до 39 мегапикселей в матрице.

Размер матрицы и угол изображения

Разметы матриц большинства цифровых фотоаппаратов по размеру меньше стандартного кадра 35-мм плёнки. В связи с этим возникает понятие эквивалентного фокусного расстояния и кроп-фактора .

Эквивалентное фокусное расстояние - это такого объектива, использование которого при съёмке на 35-мм фотоплёнку даст такой же , что и сравниваемый цифровой фотоаппарат. Соотношение между реальным фокусным расстоянием и эквивалентным называется кроп-фактором.

Учёт кроп-фактора особенно важен при использовании цифровых фотоаппаратов со сменными . Если мы, например, используем объектив с фокусным расстоянием 50 мм с цифровым фотоаппаратом, кроп-фактор которого равен 1,6, то мы получим угол изображения, эквивалентный 80-мм объективу при съёмке на фотоплёнку. Следует отметить, что при установке объективов на цифровые фотоаппараты не происходит увеличения фокусного расстояния, как думают многие. Физически происходит лишь отсечение части кадра, не попадающего на матрицу, то есть меняется именно , а не . При этом влияние на перспективу изображения остается соответствующим 50 мм объективу. Благодаря этому, кадр, снятый таким цифровым фотоаппаратом через 50 мм объектив не будет полностью эквивалентен кадру, снятому 80 мм объективом на плёнку именно с точки зрения влияния на перспективу. У 80 мм объектива перспектива будет больше «сжата».

Основные достоинства и проблемы цифровой фотографии , в сравнении с традиционным фотопроцессом с применением фотоплёнки .

Достоинства

Быстрое получение результатов

Некоторые камеры и принтеры позволяют получать отпечатки без компьютера (камеры и принтеры с возможностью прямого подключения или принтеры, печатающие с карт памяти), но этот вариант, как правило, исключает или уменьшает возможности коррекции снимка и имеет другие ограничения.

Гибкое управление параметрами съёмки

Цифровая съёмка позволяет гибко управлять некоторыми параметрами, которые, в традиционном фотопроцессе, жёстко привязаны к фотоматериалу плёнки - светочувствительностью и цветовым балансом (также, называемым балансом белого ).

Цифровой шум

На левой части изображения приведён фрагмент фотографии снятой при неблагоприятных условиях (длинная выдержка, высокая чувствительность ISO), шум хорошо заметен. На правой части изображения - фрагмент фотографии снятой при благоприятных условиях. Шум практически незаметен

Цифровые фотографии, в той или иной степени, содержат цифровой шум . Количество шума зависит от технологических особенностей сенсора (линейного размера пикселя, применяемой технологии CCD/CMOS, и др.).

Шум в большей степени проявляется в тенях изображения. Шум возрастает с увеличением светочувствительности съёмки, а также, с увеличением времени экспозиции.

Цифровой шум в чём-то эквивалентен зернистости изображения на фотоплёнке. Зернистость повышается с увеличением чувствительности плёнки, точно также как и цифровой шум. Однако, зернистость и цифровой шум имеют разную природу и различаются по внешнему виду:

свойство	зернистость	цифровой шум
Является …	… ограничением разрешения плёнки, отдельное зерно повторяет форму и размер светочувствительного кристалла эмульсии	… шумовыми отклонениями, привнесёнными электроникой камеры, шум образуется пикселями (или пятнами 2-3 пикселя, при интерполяции цветовых плоскостей) одинакового размера.
Проявляется …	… нелинейной яркостной и, в меньшей степени, цветовой текстурой, неровными линиями резких переходов яркости и цвета	… шумовой текстурой из девиаций яркости и цвета по всему снимку, снижающей различимость деталей, создающих неоднородности на однотонных участках
В целом запечатлевает …	… точные яркости и цвета, отклонения несут позиционный характер	… яркости и цвета со статистическим отклонением к серому цвету, хроматические девианты имеют цвета, несвойственные объекту съемки (что раздражает восприятие снимка), отклонения несут амплитудный характер
С повышением чувствительности …	… увеличивается максимальный размер зерна
С повышением экспозиции …	… не изменяется	… увеличивается уровень шума (степень девиаций)
На белых участках …	… практически не проявляется	… проявляется слабо
На чёрных участках…	… практически не проявляется	… проявляется наиболее сильно

В отличие от цифрового шума, изменяющегося от камеры к камере, степень зернистости плёнки не зависит от применяемой камеры - самый дорогой профессиональный аппарат и дешёвая компактная камера на одной и той же плёнке дадут изображение с одинаковой зернистостью.

Цифровой шум начинает подавляться ещё при считывании с сенсора (вычитанием «нулевого» уровня каждого пикселя из считанного потенциала), продолжается при обработке изображения камерой (или конвертером RAW-файла). При необходимости шум также может быть дополнительно подавлен в программах обработки изображений.

При конвертации RAW-файлов мы работаем с неизменёнными данными с матрицы аппарата и поэтому можем более точно работать с подавлением шумов, так как изображение и шумы на нем не размыты интерполяцией цветовых плоскостей (см. раздел Устройство цветного сенсора и его недостатки ).

Муар

Дефект. Муар при съемке текстуры (мира контраста)

При цифровой съемке происходит растрирование изображения. Если в изображении присутствует другой (не обязательно равномерный) растр, при фокусировке дающий частоты близкие к частоте к растра сенсора, может возникнуть муар - биение растров, образующее зоны усиления и ослабления яркости. Они могут сливаться в линии и текстуры, изначально отсутствующие на объекте съемки.

Муар усиливается с приближением частот и уменьшением угла между растрами. Последнее свойство означает, что муар можно уменьшить, снимая сцену под некоторым углом, подобранным опытным путем. Нормальную ориентацию сцены можно вернуть в графическом редакторе (ценой потери краёв, и некоторой потери четкости).

Муар очень ослабляется при расфокусировке - в том числе «смягчающими» светофильтрами (которые применяются в портретной съемке) или оптикой относительно невысокого разрешения, неспособной сфокусировать точку, соизмеримую с линией растра сенсора (то есть, оптика невысокого разрешения или сенсор с пикселями маленького размера).

В сенсорах, представляющих собой прямоугольную матрицу светочувствительных датчиков, имеется как минимум два растра - горизонтальный, который образуют строки пикселей и, перпендикулярный ему, вертикальный. Большинство современных камер используют высокое разрешение сенсора, а также специальные фильтры слегка размывающие изображение, так что возможный муар довольно слаб.

Высокое энергопотребление

В плёночной фотографии изображение получается химическим способом, не требующим электричества. Электричество могут использовать только дополнительные электронные компоненты (дисплей, вспышка, моторы, автофокус, экспонометры и т. п.), если камера ими оборудована. Процесс же получения и записи цифрового изображения является полностью электронным. В связи с этим, подавляющее большинство цифровых камер потребляют больше электроэнергии, чем их электронные плёночные аналоги (механические плёночные камеры, разумеется, вообще ничего не потребляют). Особенно высоким энергопотреблением отличаются компактные камеры, использующие в качестве видоискателя жидкокристаллический экран , с люминесцентной подсветкой.

Сенсоры, выполненные по технологии CMOS, отличаются меньшим энергопотреблением, чем CCD-сенсоры.

Из-за энергопотребления, а также стремления к компактности, в бо́льшей части цифровых камер производители отказались от использования батарей размеров AA и AAA , популярных в пленочных камерах, в пользу более ёмких и компактных аккумуляторов. Некоторые модели позволяют использовать батареи AA в дополнительных батарейных блоках.

Сложное устройство и высокая цена цифровых камер

Даже самая простая цифровая камера является сложным электронным устройством, потому что как при съемке, как минимум, должна:

открыть затвор на заданное время
считать информацию с сенсора
записать файл изображения на носитель

В то время как простой плёночной камере достаточно просто открыть затвор, а для этого (а также, манипуляций с плёнкой) достаточно нескольких несложных механических узлов.

Именно сложность объясняет цены цифровых камер в 5-10 раз превышающие цены аналогичных плёночных моделей. При этом среди простых моделей цифровые камеры часто проигрывают плёночным по качеству картинки (в основном, по разрешению и цифровому шуму).

Кроме всего прочего, сложность увеличивает число возможных неисправностей и стоимость ремонта.

Системы с массивом цветных фильтров

Наиболее распространённая ныне цветная плёночная фотография использует многослойную фотоэмульсию со слоями, чувствительными к разным диапазонам спектра видимого света.

Большинство же современных цветных цифровых камер используют для цветоделения мозаичный фильтр Байера или его аналоги . В фильтре Байера каждый датчик на фотосенсоре имеет светофильтр одного из трёх основных цветов и воспринимает только его.

Такой подход имеет ряд недостатков.

Потери разрешения и цветовые артефакты

Полное изображение получается восстановлением (интерполяцией) цвета промежуточных точек в каждой из цветовых плоскостей. Таким образом, возможны ошибки интерполяции, которые снижают разрешение (резкость) изображения.

Интерполяция может давать неверный цвет, и таким образом, давать дополнительный цветовой шум даже при высоких ISO и чуствительность. К уже рассмотренным выше недостаткам следует отнести ).

Решением данных вопросов занимаются конвертеры RAW-файлов и программы редактирования фотографий .

Чувствительность

Для хорошего цветопередачи каждый пиксель должен принимать только часть спектра падающего света. Таким образом, часть света будет не учтена, что приведёт к падению чуствительности. (В системах с цветоделительной призмой потенциально меньшее количество света поглощается).

Альтернативные схемы цветоделения

Недостатки фильтра Байера заставляют разработчиков искать альтернативные решения. Вот наиболее популярные из них.

Трёхсенсорные схемы

Данные схемы используют три сенсора и призму, разделяющую световой поток на составляющие цвета.

Основной проблемой трёхсенсорной системы является совмещение трёх получающихся изображений в одно. Но это не мешает использовать её в системах с относительно низким разрешением, например в видеокамерах .

Многослойные сенсоры

Идея многослойного сенсора, аналогичного современной цветной фотоплёнке с многослойной эмульсией, всегда владела умами разработчиков электроники, но до последнего времени не имела методов для практической реализации.

Разработчики компании Foveon решили использовать свойство кремния поглощать свет разной длины волны (цвета) на различной глубине кристалла, расположив датчики основных цветов друг под другом на различных уровнях микросхемы. Реализацией этой технологии стали сенсоры , анонсированные в 2005 году.

Сенсоры X3 считывают полную гамму цветов на каждом пикселе, поэтому им несвойственны проблемы, связанные с интерполяцией цветовых плоскостей. У них есть собственные проблемы - склонность к шуму, межслойная хроматическая аберрация , и т. п. но эта технология еще находится в активном развитии.

Разрешение в применении к сенсорам X3 имеет несколько трактовок, отталкивающихся от различных технических аспектов. Так для модели «Foveon X3 10.2 MP»:

Итоговое изображение имеет пиксельное разрешение 3,4 мегапикселя. Так понимает мегапиксель пользователь.
Сенсор имеет 10,2 миллионов датчиков (или 3,4×3). Такое понимание использует компания в маркетинговых целях (именно эти цифры присутствуют в маркировках и спецификациях).
Сенсор обеспечивает разрешение изображения (в общем смысле) соответствующее 7 -мегапиксельному сенсору с фильтром Байера (по расчётам Foveon), т. к. не требует интерполяции и поэтому обеспечивает более чёткое изображение.

Дихроичное деление внутри пикселя

Создан прототип матрицы с цветоделением внутри пиксела, лишённой большинства недостатков всех вышеперечисленных методов цветоделения. Однако его чрезвычайно низкая технологичность препятствует его широкому внедрению.

Сравнительные особенности

Быстродействие

Цифровые и плёночные камеры, в общем, имеют схожее быстродействие, определяемое задержками перед съёмкой кадра в различных режимах. Хотя отдельные типы цифровых камер могут уступать плёночным.

Лаг затвора

При этом в большинстве компактных и бюджетных цифровых камер используется медленный, но точный контрастный автофокус (неприменимый для плёночных камер). Плёночные камеры той же категории используют менее точные (полагающиеся на высокую ГРИП), но быстрые системы фокусировки.

Зеркальные камеры (как цифровые, так и плёночные) используют одинаковую систему фазовой фокусировки, с минимальными задержками.

Для уменьшения влияния автофокуса на лаг затвора (как в цифровых, так и в некоторых типах плёночных камер) применяется предварительная (в т. ч. упреждающая, для движущихся объектов) фокусировка.

Задержка видоискателя

Неоптические видоискатели, применяемые в незеркальных цифровых камерах - ЖК-экран или электронный видоискатель (окуляр с ЭЛТ или ЖК-экраном), могут показывать изображение с задержкой, что, как и лаг затвора, может привести к запаздыванию съёмки.

Время готовности

Время готовности камеры к съёмке - понятие, существующее для электронных камер и камер с выдвигающимися элементами. Большинство механических камер готовы к съёмке всегда, и среди них нет цифровых - все цифровые камеры и задники являются электронными.

Время готовности электронных камер определяется временем стартовой инициализации камеры. Для цифровых камер время инициализации может быть бо́льшим, но достаточно мало - 0,1-0,2 секунды.

Компактные камеры с выдвигающимися объективами имеют значительно бо́льшее время готовности, но такие объективы имеют как цифровые, так и плёночные камеры.

Задержка при непрерывной съёмке

Задержка при непрерывной съёмке обусловлена обработкой текущего кадра и подготовкой к съёмке следующего, которые требуют некоторого времени. Для плёночной камеры такой обработкой будет перемотка плёнки на следующий кадр.

Цифровая камера перед следующим снимком должна:

Считать данные с сенсора;
Обработать изображение - сделать файл нужного формата и размера с необходимыми коррекциями;
Записать файл на цифровой носитель.

Самой медленной из перечисленных операций является запись на носитель (Flash-карту). Для её оптимизации используется кэширование - запись файла в буфер, с записью из буфера на медленный носитель, параллельно с другими операциями.

Обработка включает в себя большое количество операций по восстановлению, коррекции изображения, уменьшения до требуемого размера и упаковке в файл нужного формата. Для увеличения производительности, кроме повышения частоты работы процессорной части камеры, повышают её эффективность, разрабатывая специализированные процессоры с аппаратной реализацией алгоритмов обработки изображения.

Скорость считывания с сенсора обычно становится «бутылочным горлом » производительности только в топовых моделях профессиональных камер, с сенсорами высокого разрешения. Все другие виды задержек в них производители устраняют. Как правило, максимальная скорость работы конкретного сенсора ограничивается физическими факторами, приводящими на бо́льших скоростях к резким снижениям качества изображения. Для работы с большей производительностью разрабатываются новые типы сенсоров.

Также на время подготовки к съёмке следующего кадра (как при цифровой, так и при обычной съёмке) влияет время, необходимое для зарядки вспышки, если она используется.

Максимальное количество кадров при непрерывной съёмке

Кэширование записи на медленный носитель рано или поздно приводит к заполнению буфера и падению производительности на реальный уровень. В зависимости от программного обеспечения камеры, при этом съёмка может:

остановиться;
продолжаться с низкой скоростью по мере записи изображений;
или продолжаться на той же скорости, затирая в буфере ранее заснятые, но не записанные изображения.

Поэтому, для непрерывной съёмки, кроме количества кадров в секунду, камера имеет параметр максимального количества кадров , которые камера может сделать до переполнения кэша записи. Это количество зависит от:

Размера оперативной памяти и разрешения сенсора (заводские характеристики) камеры;
Выбранных пользователем:
- формата файла (если камера это позволяет);
- размера изображения (если формат это позволяет);
- качества изображения (если формат это позволяет).

Плёночные камеры, в силу своего устройства, всегда работают с реальной производительностью, и максимальное количество кадров ограничивает только количество кадров на плёнке.

Съёмка в инфракрасном диапазоне

Большинство современных (2008 год) цифровых камер содержит фильтр , удаляющий из светового потока инфракрасный компонент. Однако в ряде камер этот фильтр можно снять и, отфильтровав видимую часть света, фотографировать в невидимом инфракрасном диапазоне (съёмка теплового излучения или съёмка с инфракрасной подсветкой)

Цифровой зеркальный фотоаппарат Canon EOS 350D Цифровой фотоаппарат Canon PowerShot A95 Цифровая фотография фотография, результатом которой является изображение в виде массива цифровых данных файла, а в качестве светочувствительного материала… … Википедия

Матрица на печатной плате цифрового фотоаппарата Матрица или светочувствительная матрица специализированная аналоговая или цифро аналоговая интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных элементов фотодиодов. Предназначена для… … Википедия

Для начала попробуем узнать, что же такое цифровая . Сравнивая термины «пленочная фотография» и «цифровая фотография», не сложно понять, что и то, и другое — фотография. Но если в первом случае это фотография на пленке, то во втором — фотография, во-первых, без пленки, а во-вторых, «с цифрами». Все верно. Принципиальное отличие цифровых камер от пленочных заключается в том, что изображение, картинка внешнего мира, сохраняется в них не на пленке, а в памяти фотоаппарата в цифровом виде, то есть как обычные картинки на компьютере.

Получается этот любопытный эффект следующим образом: изображение, свет, проходящий через объектив цифровой камеры, падает не на пленку, как мы к тому привыкли, а на сенсор. Сенсор — самая важная часть цифрового фотоаппарата — представляет собой матрицу светочувствительных элементов, которые, реагируя на падающий свет, подают разные электронные сигналы. Полученные сигналы обрабатываются специальным микропроцессором и преобразуются в цифровой вид. Вот, собственно, и все — фотография готова.
Вся эта хитрая технология оказывается очень простой для пользователя. Нажатие на спуск — секунду на раздумья — и фотограф видит готовый результат на экране камеры. Крайне просто. Не нужно проявлять пленку (которую еще нужно «отщелкать» до конца, иначе — неэкономно), не нужно печатать снимки, чтобы потом выкидывать те, что не получились — все видно сразу. Пожалуй, именно простота послужила одной из главных причин популяризации цифровой фотографии. Популяризации, надо заметить, тотальной и всеобщей. Не зря во вступлении было сказано о смерти пленки — так оно и есть. Цифровая фотография все более и более теснит пленочную, а вскоре ее и вовсе заменит. Так, в Японии за минувший год продажи цифровых фотокамер превысили продажи традиционных пленочных фотоаппаратов. В Европе и Америке «цифра» вплотную подобралась к пленке, однако, прогнозировать, когда она полностью заменит плёнку, дело неблагодарное.
Кроме современности идеи и простоты использования есть у цифровых камер и другие преимущества перед пленкой:
Во-первых, скорость обработки. Как уже было сказано, снимок цифровой камеры не нужно проявлять или нести в фотолабораторию и т.п. В те далекие времена, когда цифровые фотоаппараты были еще малодоступными диковинными зверушками, уже тогда их любили журналисты и репортеры: свежая компрометирующая фотография местной поп-звезды красовалась на обложке только что отпечатанных газет сразу же после съемки, а не совершала долгое путешествие от фотографа в фотолабораторию, оттуда к слайд-сканеру, и только от него — к дизайнерам.