Hoe werkt de spiegelreflexcamera?

De camera is uitgevonden in 1861 voor het ontvangen en opslaan van stilstaande beelden. Aanvankelijk werden ze in het apparaat bevestigd op speciale platen en later op de film. Met de jaren 70 van de 20e eeuw begint de intensieve ontwikkeling van digitale technologie. Klassieke (film) fotografische apparaten verdwijnen geleidelijk naar de achtergrond. Tot op heden zijn ze bijna verdrongen door digitale camera's. Met deze moderne apparaten kunt u foto's van hoge kwaliteit maken. De meest gebruikte zijn spiegel-, spiegelloze en compacte modellen. Voor degenen die zich bezighouden met het maken van foto's, is het raadzaam om de eerste twee soorten producten te gebruiken. Tegelijkertijd vereist dit soort activiteit kennis van het camera-apparaat en het principe van zijn actie.

Het principe van de werking van camera's

Het principe van de werking van digitale en film-fotografische apparaten is in het algemeen identiek. Sterk vereenvoudigd zijn schema kan als volgt worden weergegeven:

• na het indrukken van de knop gaat de sluiter open en valt het door het object gereflecteerde licht door de lens binnenin het fotografische apparaat;
• als een resultaat wordt een beeld gevormd op een lichtgevoelig element (matrix of film) - fotograferen;
• de sluiter sluit, waarna het apparaat klaar is om verdere foto's te maken.

Het hele proces van fotograferen gebeurt in een fractie van een seconde. Verschillende modellen van fotografische apparatuur vanwege hun ontwerpkenmerken, de gedetailleerde stroom ervan verschilt.

In tegenstelling tot filmcamera's in digitale in plaats van fotochemische conservering van gebruikte beelden foto-elektrische methode. Zijn essentie ligt in het feit dat de lichtstroom wordt omgezet in een elektrisch signaal, dat vervolgens wordt vastgelegd op de informatiedrager (digitaal opslagapparaat).

Het vastgelegde beeld is onmiddellijk beschikbaar voor weergave op het liquid crystal display, wat erg handig is om het resultaat te evalueren. Het kan worden opgeslagen op een computer of laptop om later te bekijken, op te slaan, te bewerken, over te brengen (bijvoorbeeld via internet) of op fotopapier met behulp van een printer af te drukken.

Basiselementen van een digitale camera

Een digitale spiegelcamera is een van de meest geavanceerde op het gebied van constructie en functionaliteit van een uitgebreide groep fotografische apparatuur. Op zijn voorbeeld is het handig om het apparaat van fotografische apparaten in het algemeen te beschouwen. Dit komt door het feit dat u kennis kunt maken met de structurele elementen die u in andere typen van deze technologie aantreft.

De belangrijkste onderdelen van de spiegel digitale fotografische apparaten zijn:

• lens;
• matrix;
• het membraan;
• sluitertijd;
• pentaprisma;
• zoeker;
• zwenk- en hulpspiegels;
• lichtdichte behuizing.

gedetailleerd de structuur van de camera wordt hieronder weergegeven. Het laat zien dat de beschouwde hoofdonderdelen direct betrokken zijn bij het proces om het beeld te verkrijgen.

Zonder aanvullende details, zoals een fotoflits, een geheugenkaart, batterijen, een liquid crystal display, verschillende sensoren, is de camera ook niet te bedienen en om foto's van hoge kwaliteit te krijgen. Maar deze structurele elementen houden niet direct verband met het principe van het functioneren van fotografische apparatuur.

Cameralens

De lens is een optisch systeem dat bestaat uit lenzen die zich binnen de rand bevinden. Ze zijn glas of plastic (in goedkope modellen van technologie). De lichtstroom die door de lens passeert, breekt en vormt een beeld op de matrix. Met goede lenzen kunt u scherpe, heldere foto's krijgen zonder vervorming.

Nieuwe lensmodellen kunnen zijn uitgerust met elektronische schakelingencontrole van, bijvoorbeeld, optische stabilisator, diafragma. Maar op oudere camera's werkt de elektronica mogelijk niet.

De belangrijkste kenmerken van lenzen zijn:

1. openingsverhouding - parameter die de relatie aangeeft tussen de helderheid van het object dat wordt weergegeven en de verlichting van het beeld dat is verkregen in het brandpuntsvlak (op de matrix) met behulp van het optische systeem.
2. Brandpuntsafstand - is de afstand in millimeters van het optische centrum van de lens tot het merkteken van het brandpuntsvlak (focus) waarin de matrix zich bevindt. Dit hangt af van de kijkhoek (gezichtsveld) van de optica en de grootte van de resulterende afbeelding.
3. zoom - het vermogen van het optische systeem om verre objecten te naderen (vergroot hun beeld). Dit wordt bepaald door de verhouding van brandpuntsafstanden (maximum tot minimum).
4. Verscheidenheid aan bajonet.

Bij het markeren van lenzen geeft meestal het eerste getal (of een paar getallen) de brandpuntsafstand aan en geeft de tweede (of een paar) de helderheid aan. De lensclassificatie op basis van de brandpuntsafstand en kijkhoek wordt op de volgende foto weergegeven. Een meer universeel type optica wordt overwogen.

Het is belangrijk! Lichtopbrengst van lenzen hangt af van de helderheid. Hoe groter het is, des te beter de fototoestellen en bijgevolg duurder is. Het optische systeem, dat een groter diafragma heeft, stelt u in staat om foto's te maken met een kortere belichting dan met een lager gegeven getal.

Optica monteren

De lenzen zijn met een bajonet aan het lichaam van de camera bevestigd. Het is een speciale precisieverbinding (vaak een standaardtype).Structureel kan deze montage-eenheid worden gemaakt in de vorm van een dopmoer, uitgerust met insnijdingen of uitsteeksels op het frame met de overeenkomstige groeven op de behuizing. Er zijn productmodellen waarbij de bajonetverbinding wordt weergegeven door een grote draad met een korte slag.

De belangrijkste kenmerken van de bajonet zijn:

• de diameter die de lensopeningverhouding van de lens beïnvloedt;
• werksegment (schematisch weergegeven in de onderstaande foto), dat het bereik van de werkbrandpuntsafstanden bepaalt.

Diafragma en zijn functies

Diafragma is een mechanisme dat is ontworpen om de lichtstroom te reguleren die op een matrix van een digitale camera valt.. Het bevindt zich tussen de lenzen in de lens.

Structureel bestaat het onderdeel uit een reeks overlappende bloembladen (hun gebruikelijke aantal is van 2 tot 20 stuks), die in verschillende vormen voorkomen. De grootte van hun onderlinge verschuiving ten opzichte van de basispositie bepaalt de grootte van de resulterende ronde (wanneer volledig geopend) of veelhoekig (wanneergedeeltelijke) gaten. Vanwege het feit dat het mechanisme wordt geopend en gesloten, verandert de hoeveelheid binnenkomend licht. Dure en hoogwaardige optiek uitgerust multilobe diafragma's.

De scherptediepte hangt af van de diameter van de diafragmaopening (scherptediepte van de afgebeelde ruimte): hoe kleiner de cirkel, hoe groter de scherptediepte. Een dergelijke onderlinge verbinding stelt fotografen in staat verschillende effecten te creëren bij het maken van opnamen, bijvoorbeeld om een ​​object van de achtergrond te scheiden.

Naast de overwogen indicatoren heeft de lensopening van het diafragma invloed op de parameters van het resulterende beeld:

• aberratie (fout of fout bij de overdracht van de afbeelding), waarvan de waarde het kleinst is, wanneer het diafragma zo dicht mogelijk wordt gesloten;
• diffractie (afronding door lichtgolven van obstakels), uitgedrukt in het verminderen van het vermogen van optica om beelden te reproduceren van objecten die zich dichtbij bevinden (de indicator wordt de lensresolutie genoemd), terwijl de grootte van het lichtdoorlatende gat wordt verkleind;
• vignettering (afname van de verlichting vanaf het midden van het beeld tot de randen), het meest duidelijk zichtbaar bij het maximale open diafragma.

Het diafragma wordt meestal aangeduid met de letter "f".Het cijfer ernaast geeft de diameter van het gat aan. In dit geval, hoe kleiner het getal, des te groter de afmeting van het gat. De diameter van 2,8 is op dit moment het maximum op de meeste lenzen. Diffractie met aberratie is gebalanceerd in openingen van f / 8 tot f / 11. De lens heeft een maximale resolutie.

Moderne spiegelreflexcamera's hebben lenzen uitgerust met iris diafragma's van het springende type. Ze zijn alleen op het moment van de opname gesloten voor de ingestelde waarde. De scherptediepte van een afbeelding met een bepaalde gatdiameter kunnen schatten, veel spiegelreflexcamera's uitgerust met een repeater. Het is een mechanisme voor het geforceerd sluiten van het diafragma tot de werkwaarde.

Spiegels werken

Het licht dat door de opening van het diafragma is gepasseerd valt op de spiegel. Daar is de stroom verdeeld in twee delen. Een van hen gaat de fasesensoren binnen (gereflecteerd door de hulpspiegel), die zijn ontworpen om te bepalen of het beeld al dan niet in focus is. Vervolgens geeft het focusseersysteem een ​​opdracht aan de lenzen om te bewegen. In dit geval worden ze zo dat het onderwerp scherp is.Zulke zelf-afstemming wordt genoemd fase autofocus. Het is een van de belangrijkste voordelen van digitale spiegelreflexcamera's voor spiegelloze digitale camera's. Om de spiegel in de behuizing te zien, hoeft u alleen maar de optiek te verwijderen.

De tweede stroom valt op het matglas (matglas). Dankzij dit kan de fotograaf onmiddellijk de scherptediepte van het toekomstige beeld en de nauwkeurigheid van de scherpstelling beoordelen. De bolle lens boven het focusseerscherm vergroot de grootte van het resulterende beeld. De spiegel wordt verwijderd na het indrukken van de sluiter, zodat er licht zonder obstakels in de matrix kan komen.

Een hele categorie fotografische apparatuur wordt weergegeven door modellen met een vaste, doorschijnende spiegel. Het gebruik ervan stelt u in staat om autofocus niet alleen te gebruiken bij het maken van foto's, maar ook tijdens video-opnamen in de "Live View" -modus. Continue waarneming is ook mogelijk.

Functies en soorten kleppen

Na het indrukken van de sluiter wordt ook de sluiter geactiveerd, die tussen de spiegel en de matrix wordt geïnstalleerd. Het doel ervan is om de toegang tot de matrix van licht te regelen. De tijd gedurende welke de sluiter open is, wordt sluitertijd genoemd. Gedurende deze periode vindt het belichtingsproces plaats.

De luiken op de spiegels zijn van twee soorten:

• mechanisch (meest voorkomend);
• elektronisch (digitaal).

structureel mechanische luiken is een verticaal of horizontaal geplaatste 1 of 2 gordijnen die ondoorzichtig zijn voor de lichtstroom. De belangrijkste kenmerken van dergelijke poorten zijn snelheid en vertraging. Onder de laatstgenoemde begrijpt de snelheid van het openen van de gordijnen na het indrukken van de trekker.

Het openen en sluiten van de gordijnen gebeurt zeer snel (in een fractie van een seconde) ten koste van elektromagneten of veren. De sluitertijd is de hoeveelheid tijd die nodig is om een ​​foto te maken nadat op de ontspanknop is gedrukt. Mechanische luiken hebben een limiet van werking. Extracten van ongeveer 1/8000 seconde worden verkregen met behulp van digitale luiken.

Elektronische sluiter - dit is geen apart apparaat, maar het principe van het beheersen van de belichting (hoeveelheid binnenkomend licht) door de matrix. Belichting in dit geval is het tijdsinterval tussen de nulstelling en het moment waarop informatie daaruit wordt gelezen. Het gebruik van elektronische sluiters wordt gekenmerkt door de mogelijkheid om kortere belichtingen te bereiken zonder het gebruik van dure mechanische analogen.

Modellen van fotografische apparaten met een combinatie van elektronische en mechanische kleppen worden als meer perfect beschouwd. In dit geval wordt de eerste gebruikt voor korte belichtingen en de tweede - voor lang. Ook beschermt de mechanische sluiter de matrix tegen stof.

De hoeveelheid licht die de camera binnenkomt, bestuurd door het diafragma en de sluitertijd sluitertijd vormen de basis van het fotografeerproces. Door de combinatie van deze indicatoren in verschillende versies, bereiken fotografen verschillende effecten.

Pentaprisma en zoeker

De lichtstroom, die door het focusseerscherm gaat, komt het pentaprisma binnen. Het bestaat van twee spiegels. Aanvankelijk komt het beeld van de draaiende spiegel ondersteboven. Pentaprism-spiegels draaien hem om en geven op de normale manier het uiteindelijke beeld aan de zoeker.

De zoeker is een apparaat waarmee de fotograaf frames vooraf kan evalueren. De belangrijkste kenmerken zijn:

• lichtheid (afhankelijk van de kwaliteit en lichtdoorlatende eigenschappen van het glas waaruit het is gemaakt);
• grootte (oppervlakte);
• dekking (in moderne modellen bereikt 96-100%).

SLR-camera's kunnen worden uitgerust met de volgende typen zoekers:

• optische;
• elektronische;
• spiegel.

Optische zoekers meest voorkomende. Dergelijke apparaten bevinden zich in de buurt van het lenslenssysteem. Hun voordeel is het gebrek aan energieverbruik, en het nadeel is een vervorming van het beeld dat in het frame valt.

Elektronische apparaten - Dit is een miniatuur liquid crystal (LCD) -scherm. Het beeld wordt vanuit de cameramatrix naar de camera verzonden. De elektronische zoeker kan zelfs in fel zonlicht worden gebruikt, omdat hij zich in de behuizing bevindt. Maar terwijl hij aan het werk is, verbruikt hij elektriciteit.

Mirror Viewfinders worden beschouwd als de beste, omdat ze in staat zijn om het hoogste contrast te bieden, de kwaliteit van de contouren van objecten. Dergelijke apparaten worden van filmanalogen overgebracht naar digitale fotografische apparaten. Het beeld dat de fotograaf ziet, wordt gevormd door een draaiende spiegel.

Er zijn modellen zonder zoekers. Daarin kijkt de fotograaf naar de beelden met behulp van een LCD-scherm. Het nadeel van dergelijke schermen is dat het bijna onmogelijk is om ze in fel zonlicht te bekijken. Ook kunnen monitoren een kleine resolutie hebben.

Diffractie digitale cameramatrix

De DSLR-matrix is ​​een analoge of digitaal-analoge chip met fotosensoren. De laatste zijn lichtgevoelige elementendie lichtenergie omzetten in elektrische lading (evenredig met de helderheid van het licht). Op deze manier vertalen matrices een optisch beeld naar een analoog signaal of naar digitale gegevens. Die vervolgens door de ketenomvormer-processor-geheugenkaart gaan.

Het is belangrijk! Voor het ontvangen van afbeeldingen in kleur komt dit overeen met het lichtfilter. Het is geïnstalleerd voor de microcircuit.

De belangrijkste kenmerken van de matrices zijn:

• resolutie;
• grootte;
• lichtgevoeligheid (ISO);
• de verhouding tussen signaal en ruis (congestie willekeurig gelegen punten van verschillende kleuren, is waarvan het uiterlijk in verband met de voorwerpsverlichting bezwaar).

onder met toestemming ze begrijpen het aantal fotogevoelige elementen in het onderdeel, gemeten in moderne apparaten met megapixels (overeenkomend met een miljoen fotosensoren). Hoe groter hun aantal, hoe beter kleine details naar de foto worden overgebracht.

van matrixgroottediagonaal gemeten, hangt af van het aantal fotonen dat het kan vangen, evenals de aanwezigheid van ruis in het resulterende beeld. Hoe groter deze parameter, hoe beter (minder ruis). De diagonale details in de gewilde modellen van fotografische apparatuur is 1 / 1,8 -1 / 3,2 inch.

Lichtgevoeligheid van matrices ligt in het bereik van 50-3200. Grote gevoeligheidswaarden maken opnamen bij weinig omgevingslicht mogelijk, bijvoorbeeld in de schemering of 's nachts. Maar dit verhoogt het geluidsniveau. Het optimale ISO-niveau wordt beschouwd als van 50 tot 400. Een toename van de gevoeligheid gaat gepaard met een toename van ruis.

In de spiegeltechniek werden twee soorten matrices populair:

• volledig beeld (zelfde grootte als 35 mm-filmframe);
• afgekapt (met een verminderde diagonaal).

Matrices verschillen van elkaar in indelingen die er als volgt uitzien:

• Volledig beeld - volledig beeld (35 × 24 mm);
• APS-H - matrix van professionele camera's (29 × 19-24 × 16 mm);
• APS-C - gebruikt in modellen van consumentenproducten (23 × 15-18 × 12 mm).

Full-frame matrices zijn groter dan afgekapt. Ze zijn uitgerust met professionele cameramodellen.

Beeldstabilisatiesystemen

Als gevolg van camerabewegingen bij het maken van een foto of als gevolg van handbewegingen, worden wazige beelden verkregen. De beeldstabilisator worstelt met dit fenomeen (niet beschikbaar in alle modellen). Het is van drie soorten:

• optische;
• met een beweegbare matrix;
• elektronisch (digitaal).

De eerste is een lenseenheid gemonteerd in de lens die wordt bestuurd door speciale sensoren. systeem met bewegende matrix (bijvoorbeeld "Anti-shake") suggereert de fixatie op een bewegend platform. Ze worden als minder effectief beschouwd dan optische stabilisatie.

Elektronische vr (trillingsonderdrukker) omvat de transformatie van alleen afbeeldingen door de processor. De digitale stabilisator werkt met alle lenzen.

Korte beschrijving van de resterende delen van fotografische apparatuur

De aanwezigheid van een flits hiermee kunt u objecten op de voorgrond markeren in de buurt van de fotograaf.Meestal zijn dergelijke apparaten die in eerste instantie zijn gebouwd van een klein vermogen. Om deze reden zijn semiprofessionele en professionele fotografische apparaten uitgerust met een connector waarmee u extra flitsers kunt aansluiten.

De functies van de camera breiden het gebruik uit van flitsen die kunnen onderdrukken rode ogen. Ook handig is de aanwezigheid van verschillende van hun hoofdmodi:

• automatische;
• verplicht;
• langzame synchronisatie;
• zonder flits.

Om zelfportretten te maken of cameratrillingen te elimineren, gebruik de zelfontspanner. Dit apparaat creëert een tijdsvertraging tussen het indrukken van de ontspanknop en het feitelijk triggeren ervan.

Tip! Bij fotografie op lange termijn wordt het aanbevolen om een ​​aantal modellen van DSLR's te vervangen in plaats van oplaadbare batterijen met behulp van een adapter die is aangesloten via de DC-connector. Dit is alleen mogelijk als u toegang hebt tot een 220 V-netwerk.

Camera processor voert de volgende functies uit:

• bestuurt flits, camera-interface, autofocus;
• berekent de belichting;
• verwerkt gegevens uit de matrix;
• past de scherpte, gevoeligheid, contrast, witbalans, ruis en verschillende andere parameters van de afbeelding aan;
• slaat een afbeelding op een geheugenkaart op, comprimeert bestanden;
• biedt communicatie met externe apparaten (bijvoorbeeld een computer).

Bij de verwerking van digitale gegevens door de processor worden ze opgeslagen in RAM. Verwisselbare media in de vorm van geheugenkaarten van verschillende formaten (bijvoorbeeld SecureDigital - SD) worden gebruikt om informatie permanent op te slaan.

Vanwege de aanwezigheid bedieningsknoppen U kunt verschillende instellingen handmatig bedienen, bijvoorbeeld: pas de sluitertijd aan met diafragma, stel de gevoeligheid van de matrix in, witbalans. Hiermee kunt u het volledige proces van fotografie regelen om de gewenste effecten te creëren.

conclusie

Met SLR-camera's kunt u beelden van hoge kwaliteit maken vanwege de aanwezigheid van grote matrices. Daarom worden ze gebruikt in hun activiteiten door professionele fotografen en amateurs die serieus bezig zijn met fotografie. De belangrijkste factor in de populariteit van spiegel fotografische apparatuur is ook verwisselbare optica, die het mogelijk maakt om te fotograferen door een telescoop, endoscoop of microscoop.