Budowa, zasada działania i podstawowe parametry cyfrowego aparatu fotograficznego. Część 1

Transkrypt

1 Budowa, zasada działania i podstawowe parametry cyfrowego aparatu fotograficznego Część 1

2 Podstawowe elementy aparatu cyfrowego Matryca światłoczuła Układ optyczny (obiektyw) Procesor sygnałowy 2

3 Zasada działania układ optyczny tworzy obraz na przetworniku optoelektronicznym (CCD, CMOS), współpracujący z nim układ elektroniczny odczytuje informacje o obrazie i przetwarza na postać cyfrową w układzie zwanym przetwornikiem analogowo-cyfrowym dane w postaci cyfrowej są zapisywane w jednym z formatów zapisu obrazu - zazwyczaj JPEG (kompresja stratna), TIFF (kompresja bezstratna) lub RAW (pełna informacja z matrycy aparatu) - w cyfrowej pamięci aparatu

4 Matryca światłoczuła Wykonana w technologii CCD lub CMOS Składa się z milionów komórek Światło padające na komórkę jest przetwarzane na ładunek elektryczny Pomiar napięcia w komórce daje informację o natężeniu światła padającego na element można stąd uzyskać informację o kolorze punktu Informację zamienia się na słowo cyfrowe opisujące punkt na zdjęciu 4

5 Matryca światłoczuła CCD Zestaw filtrów Soczewki Matrycy z elementami światłoczułymi 5

6 Parametry matrycy Rozdzielczość (w milionach pikseli - MP) - duża rozdzielczość: Stwarza większe możliwości dalszej obróbki zdjęcia Umożliwia wykonanie wydruku w większych rozmiarach Rozdzielczość Rozmiar wydruku 150 dpi (średnia jakość) Rozmiar wydruku 300 dpi (dobra jakość) 5 MP 2560x x32 cm 21x16 cm 4 MP 2240x x28 cm 19x14 cm 3 MP 2048x x26 cm 17x13 cm 1 MP 1200x900 20x15 cm 10x7 cm 6

7 Parametry matrycy Rozdzielczości w aparatach cyfrowych: Z każdym dniem coraz większe Obecnie wahają się od 1 MP do 40+ MP Popularne aparaty: 3 MP do 8 MP Uwaga: Najtańsza klisza odwzorowuje z dokładnością ok. 8 MP Solidny slajd ok. 12 MP 7

8 Przekątna matrycy Parametry matrycy Większa przekątna większy odstęp między komórkami matrycy Większy odstęp mniejsze wzajemne oddziaływanie komórek na siebie mniejsze zakłócenia (szumy) Typowe przekątne 1/3 (proste aparaty 4/3 cala (aparaty wyższej jakości) 8

9

10 Czułość matrycy Parametry matrycy Zwykle można ją regulować w pewnym zakresie Podobnie jak dla filmów w aparatach analogowych wyrażona w skali ISO Prawidłowa ekspozycja matrycy 200 ISO wymaga 2 razy mniej światła niż 100 ISO Większe wartości np. 400 ISO Lepsze zdjęcia w ciemności Większe szumy (niekiedy psujące cały efekt) 10

11 Obiektyw Układ 5-9 soczewek: 2-3 do odwzorowania obrazów na powierzchni światłoczułej, pozostałe do korygowania zniekształceń Istotne parametry: Ogniskowa odległość między środkiem obiektywu a powierzchnią światłoczułą Określa szerokość planu Wraz ze skracaniem wzrasta szerokość planu Jasność wielkość światła przenikającego przez obiektyw do czujnika optycznego Oznaczona symbolem f/n - np.f/2.8 Im niższa wartość, tym większa szansa na dobre zdjęcie w ciemnym otoczeniu Dobre obiektywy są jasne (mają niską wartość tego parametru np. f/2) 11

12 Obiektyw Dwa zasadnicze rodzaje: O stałej ogniskowej: Kiepskie w tanich i prostych aparatach Bardzo drogie w profesjonalnych i niebotycznie drogich aparatach (ale niemal wolne od zniekształceń) O zmiennej ogniskowej (zoom) Ważny parametr mówiący o zdolności przybliżania obrazów (im większy tym lepiej) Wraz ze wzrostem ogniskowej maleje jasność obiektywu Obiektywy z zoomem są bardziej praktyczne w codziennym użyciu ale powodują większe zniekształcenia, niż profesjonalne obiektywy o stałej ogniskowej 12

13 Obiektyw Jak czytać oznaczenia przykład: mm 1: Obiektyw o zmiennej ogniskowej Minimalna ogniskowa 7.3 Maksymalna ogniskowa 29.2 Zoom: 4 krotny (7.3 * 4 = 29.2) Jasność przy minimalnej ognisowej: f/2.8 Jasność przy maksymalnej ognisowej: f/4.1 13

14 Obiektyw Przysłona układ blaszek wbudowany w obiektyw i regulujący ilość wpuszczanego światła Oznaczona symbolem f/n, gdzie n jest tzw. Liczbą przysłonową: f/2, f/2.8, f/4, f5.6, f/8, f/11, f/16 itd... Zmiana przysłony o jedną działkę w dół (np. z f/5.6 na f/4 podwaja ilość światła wpuszczanego przez obiektyw Największy otwór przysłony np. 2.8 to jasność obiektywu 14

15 Obiektyw Migawka element regulujący czas przez jaki światło pada na powierzchnię światłoczułą (czas naświetlania) Typowe wartości: 1/500, 1/250, 1/125, 1/60, 1/30, 1/15 sekundy Dobre aparaty nawet 1/4000 sekundy W słabych aparatach brak elementu mechanicznego Dane z matrycy są odczytywane przez określony czas Daje niską jakość w porównaniu z migawką mechaniczną 15

16 Procesor sygnałowy Realizuje wszystkie obliczenia związane z tworzeniem i przekształcaniem obrazu np.: Przeprowadza kompresję do postaci jpg Usuwa szumy Steruje parametrami pracy dla programów tematycznych (np. fotografowania nocnego) 16

17 Aparaty kompaktowe - charakteryzująca się zwartą budową i niewielkimi rozmiarami oraz uproszczeniem i zautomatyzowaniem obsługi. Kompakty przybierają różne formy, od najbardziej zminiaturyzowanych aparatów kieszonkowych o grubości kilku do kilkunastu milimetrów, do rozbudowanych zarówno od strony możliwości regulacji dostępnych dla użytkownika jak i wielkości matryc i obiektywów. Lustrzanki cyfrowe (ang. DSLR, Digital Single Lens Reflex) ich konstrukcja oparta jest na klasycznej lustrzance jednoobiektywowej gdzie błonę światłoczułą zastąpiła duża matryca, o rozmiarach porównywalnych z klatką filmu małoobrazkowego mm. W optycznym wizjerze widoczny jest obraz rzutowany na matówkę bezpośrednio z obiektywu aparatu poprzez uchylne lustro zasłaniające migawkę i matrycę. W momencie robienia zdjęcia lustro się unosi a światło kierowane jest na matrycę. Istnieją również lustrzanki z lustrem półprzepuszczalnym. W takim aparacie lustro nie ulega podniesieniu w trakcie robienia zdjęcia, co znacznie podnosi szybkość robienia zdjęć seryjnych. Istotną zaletą lustrzanek jest możliwość wymiany obiektywów.

18 Aparaty bridge camera (potocznie hybrydy lub DSLR-like) - aparaty, których wspólną cechą jest brak optycznego układu celowniczego występującego w lustrzankach oraz brak cech konstrukcyjnych i użytkowych pozwalających jednoznacznie zaliczyć je do kompaktów. Z reguły oferują możliwość ręcznego ustawienia wielu parametrów, pod względem rozwiązań ergonomicznych zbliżone bywają do lustrzanek. Oprócz ekranu podglądu LCD przeważnie wyposażone są w wizjer elektroniczny (EVF) zapewniający podgląd obrazu wprost z matrycy. Typowo wyposażane w niewymienne obiektywy zmiennoogniskowe, niekiedy o dużej transfokacji (superzoom). Bezlusterkowce - aparaty których główną cechą jest brak lustrzanego układu optycznego wizjera typowego dla lustrzanek przy jednoczesnej możliwości wymiany obiektywów, co odróżnia je od pozostałych aparatów cyfrowych. Ich pomniejszone rozmiary możliwe są, dzięki usunięciu lustra i pryzmatu oraz zmniejszenie odległości matrycy od obiektywu.

19 Interfejsy i inne elementy aparatu cyfrowego Interfejsy komunikacyjne Przykłady: USB lub FireWire Wyjście na telewizor Czujnik sygnału pilota Komunikacja z komputerem: Karta pamięci wykrywana jak PenDrive Niekiedy własny protokół komunikacji i sterowniki (np. aparaty Canon) 19

20 Interfejsy i inne elementy aparatu cyfrowego Inne elementy aparatu cyfrowego Spust migawki Kolorowy panel LCD Wizjer Światłomierz Pokrętło trybów pracy Przycisk(i) nawigacji po systemie Lampa błyskowa Mocowanie zewnętrznej lampy błyskowej i statywu Mikrofon, Baterie, Karty Pamięci... 20

21 Interfejsy i inne elementy aparatu cyfrowego Akcesoria Karty Pamięci Akumulatory Mikrofon Statyw Zewnętrzna lampa błyskowa Filtry... 21