370 likes | 687 Views
Фотоаппараты. Фотоаппарат как оптический прибор. Объектив Видоискатель Система фокусировки Затвор (диафрагма) Система экспонометрии Приемник изображения (пленка, ПЗС-матрица) Дополнительные устройства (система перемотки пленки, вспышка и т.д.). Диагональ кадра g :.
E N D
Фотоаппараткак оптический прибор • Объектив • Видоискатель • Система фокусировки • Затвор (диафрагма) • Система экспонометрии • Приемник изображения (пленка, ПЗС-матрица) • Дополнительные устройства (система перемотки пленки, вспышка и т.д.)
Диагональ кадра g: Фокусное расстояние фотообъектива где – поле зрения объектива, y – размер изображения Пленка: размер кадра 2435мм, диагональ g43 мм
поле кадра объектив g Угловое поле зрения: f 2 Поле зрения фотообъектива • Поле зрения объектива – это наибольший угол с вершиной в оптическом центре объектива, при котором все предметы, находящиеся в его пределах, будут изображены объективом в плоскости его кадрового окна
Относительное отверстие фотообъектива • Относительное отверстие – это абсолютное значение отношения диаметра апертурной диафрагмы к заднему фокусному расстоянию объектива: обозначается: • 1:k, где k – диафрагменное число (например: 1:3.5) • f / k (например: f / 3.5)
Эффективная светосила: • где–коэффициент светопропускания фотообъектива Светосила объектива • Светосила объектива – способность объектива передавать яркость объекта • Геометрическая светосила выражается квадратом относительного отверстия:
Просветляющие покрытия • Просветляющие покрытия используют для увеличения эффективной светосилы и уменьшения бликов • Принцип действия просветляющих покрытий: • на поверхность линз наносят один или несколько слоев пленки толщиной /4 • pа счет интерференции света, отражаемого передней и задней поверхностями пленки, увеличивается коэффициент светопропускания линзы
Стандартный ряд относительных отверстий Стандартный ряд относительных отверстий: 1:0.7; 1:1; 1:1.4; 1:2; 1:2.8; 1:3.5; 1:4; 1:5.6; 1:8; 1:11; 1:16 • Объектив: • светосильный –k=2.8…4.5 • сверхсветосильный –k< 2.8 • малосветосильный –k> 5.6
Разрешающая способность фотообъектива • Разрешающая способность фотообъектива – это способность объектива передавать мелкие детали в фотоизображении • выражается максимальным числом линий на 1 мм в центре и на краю фотоизображения
Изображение миры для разных фотоаппаратов Примеры: разрешающая способность f=12,5 мм, 1:8 в центре кадра на краю кадра
0.05 мм плоскость идеального изображения глубина резкости Глубина резкости фотообъектива • Допустимый круг нерезкости – это максимально допустимый размер кружка рассеяния, который глаз воспринимает как одну точку Например, для негативов форматом 24х36 мм допустимый круг нерезкости 0.03-0.05 мм
глубина резкости плоскость идеального изображения Глубина резкости фотообъектива Глубина резкости объектива – это расстояние между самым ближним и самым дальним предметом, которые при данной диафрагме будут резкими Глубина резкости зависит от: • относительного отверстия • фокусного расстояния Например: при k = 2.8 – передняя граница на расстоянии 15 м при k = 16 – передняя граница на расстоянии 1.5 м
Гиперфокальное расстояние • Гиперфокальное расстояние– это самое короткое расстояние, при котором «бесконечность» попадает в область глубины резкости • глубина резкости – от половины гиперфокального расстояния до бесконечности • Например:объектив f = 35 мм, k = 11 – гиперфокальное расстояние 3 м: глубина резкости от 1.5 м до бесконечности • Программа для расчета глубины резкости– http://rwpbb.ixbt.com/test/rezkdl/rezk2d.html
Классификация фотообъективов • Нормальные • поле зрения 40-60° • Широкоугольные (короткофокусные) • поле зрения более 60° • Узкоугольные (длиннофокусные) • поле зрения менее 40°
Нормальные фотообъективы • Фокусное расстояние близко по величине диагонали кадра: fg (f =40-50 мм) • Поле зрения: 40-60°
Широкоугольные фотообъективы • Фокусное расстояние меньше диагонали кадра: f<g(f=20-35мм) • Поле зрения: больше 60° • Широкоугольные объективы: f =28-35 мм • Сверхширокоугольные объективы: f< 20 мм, 2>100°, «Рыбий глаз»: 2=180° • большая глубина резкости • наличие перспективных искажений при съемке близких объектов • неравномерное освещение кадра
Узкоугольные объективы • Фокусное расстояние больше диагонали кадра f>g(f > 50 мм) • Поле зрения: менее 40° • увеличивают масштаб • небольшая глубина резкости
Объективы с переменным фокусным расстоянием • ZOOM-объективы позволяют получать изображения различного масштаба при неизменном расстоянии до объекта съемки f=17-35 мм, 24-120 мм, 100-300 мм 28-105/3.5-4.5
Примеры:модели фотоаппаратов (Minolta GT) Minolta GT Lens 1:2,8–4,7 f=7,8–23,4 (fэкв=38–114 мм) «Работающий объектив в разрезе» с сайта www.minolta.pl
Видоискатели • Зеркальные – видоискатель показывает изображение, прошедшее через объектив • Не зеркальные – видоискатель не зависит от объектива • отдельная телескопическая система, увеличение которой совпадает с увеличением объектива • жидкокристаллический монитор (у цифровых фотоаппартов)
вспышка пентапризма видоискатель объектив матовое стекло пленка зеркало диафрагма затвор Зеркальный фотоаппарат
Системы фокусировки • Фокусировка отсутствует (focus free) за счет большой глубины резкости • Ручная фокусировка (зеркальные фотоаппараты) • Автоматическая фокусировка: • активный автофокус измеряет расстояние до объекта съемки с помощью инфракрасного импульса • пассивный автофокус настраивается по резкости (контрастности) объекта
Экспозиция • Экспозиция – это количество света, попадающее на фотоматериал: <экспозиция> = <интенсивность света> · <время воздействия> • Затвор – устройство, позволяющее открывать для света доступ к фотоматериалу • Выдержка – время, в течение которого затвор фотоаппарата открыт для экспонирования кадра • cтандартный ряд выдержек: 1/2000; 1/1000; 1/500; 1/250; 1/125; 1/60; 1/30; 1/15; 1/8; 1/4; 1/2; 1; 2 секунды
Выдержка / диафрагма • Диафрагма (относительное отверстие) – контролирует интенсивность света • диафрагма – выдержка, глубина резкости • Автоматические режимы: • «спорт» и «портрет» – устанавливается максимальная диафрагма, а выдержка подбирается • «пейзаж» и «макро» – устанавливается максимальная выдержка, а диафрагма подбирается • полный автомат – выбирается среднее значение диафрагмы и выдержки • Ручные режимы: • приоритет диафрагмы, приоритет выдержки, ручной режим
Замер экспозиции • Экспонометры – замеряют освещенность объекта • основаны на измерении освещенности фотоэлементом, преобразующим свет в электрический ток • Режимы: • точечный замер – освещенность оценивается по небольшому участку, обычно в центре кадра • матричный замер – освещенность оценивается в нескольких точках кадра (равномерный, оценочно-взвешенный) • Коррекция экспозиции – возможность принудительно увеличить или уменьшить экспозицию
Особенности цифровых фотоаппаратов • Приемник изображения – ПЗС-матрица (прибор с зарядовой связью) • Размер изображения у цифровых фотоаппаратов определяется диагональю матрицы • Например: матрица 3.5х2.4 мм, f=15 мм, пленка 35х24 мм, тогда эквивалентное фокусное расстояние f=150 мм • Особенности: • возможность использовать в качестве видоискателя жидкокристаллический дисплей • настройка баланса белого
Разрешающая способность цифровых фотоаппаратов • Фотографическая разрешающая способность учитывает разрешающую способность ПЗС-матрицы (количество элементов): • 2 млн. пикселов – 1600х1200 пикселов • 3 млн. пикселов – 2000х1500 пикселов • 4 млн. пикселов – 2350х1700 пикселов • 5 млн. пикселов – 2600х1900 пикселов • 8 млн. пикселов – 3250х2450 пикселов
разрешение (24x36 мм) кадра пленки ISO 100 – 100 лин/мм, для отпечатка 10x15 см: Разрешающая способность цифровых фотоаппаратов • Разрешение при печати на бумаге:<количество пикселов> / <размер отпечатка> • Например, матрица 1600х1200, отпечаток 10x15 см:
Параметры ПЗС-матрицы • Число элементов • Число пикселов получаемого изображения • не всегда совпадает с числом элементов матрицы • Чувствительность • при дневном освещении – 50-100 ISO • Формат записи информации • JPEG, TIFF – форматы компьютерного изображения • RAW, KDC – специальные форматы • Геометрический размер Производители ПЗС-матриц: Sony, Kodak, Philips, Fujifilm Твердотельные сенсоры изображения: как получается цвет http://www.ixbt.com/digimage/sens.shtml
Дешевле в 2-3 раза При большой чувствительности зерно пленки лучше шумов у матриц Большие отпечатки выглядят лучше Полная автоматика все делают в фотолаборатории Фотоширота (диапазон регистрируемых без потерь входных значений) пленки в линейном участке шире современных матриц в нелинейном участке пленка сохраняет детали Отсутствие затрат на пленку нет проблем с пылью и царапинами Оперативность Стабильность Автономность не зависит от фотолаборатории Возможность регулировать ISO, баланс белого от кадра к кадру Лучше цветопередача, баланс белого без специальных фильтров и пленок Меньше размеры и вес Сравнение пленочных и цифровых фотоаппаратов Пленочные Цифровые
Примеры:модели фотоаппаратов (DiMAGE X) Minolta DiMAGE X DiMAGE X 50
Примеры:анализ характеристик фотоаппарата • Пример анализа характеристик цифрового фотоаппарата OLYMPUS E-300 – http://www.ixbt.com/digimage/olympuse300.shtml
Интернет-ресурсы • http://www.photoweb.ru/ • содержит статьи о фотооборудовании, полезные советы покупателям фототехники, словарь терминов, виртуальный магазин • http://www.photodome.ru/ • cодержит информацию о фототехнике, истории фотографии, цифровой фотографии. На сайте есть фотовыставки, виртуальная фото-школа • http://www.photoline.ru/ • содержит интерактивную фотовыставку, статьи и полезные советы для начинающих, большой список литературы и ссылки на интернет-ресурсы • http://www.photoforum.ru/ • содержит фотовыставку, фото-конференции, и фото-библиотеку • http://www.interlink.ru/ • содержит статьи, посвященные цифровой фототехнике,полезные советы по выбору цифровых фото- и видеокамер и словарь терминов • http://www.ixbt.com/digimage.shtml • посвящен цифровой фотографии,cодержит статьи, описание и тесты наиболее популярных моделей