Что такое цифровая камера?

Цифровая фотокамера

Цифровая фотокамера имеет не только внешнее, но и функциональное сходство с обычной фотокамерой, применяемой в галогенсеребряной фотографии, и представляет собой:

• светонепроницаемый корпус;
• фотообъектив с механизмом наводки на резкость;
• оптический видоискатель или встроенный видоискатель на жидких кристаллах;
• фотозатвор;
• автоспуск;
• матрица или чип ПЗС;
• кассета с магнитным диском;
• электрический привод магнитного диска;
• источник питания (аккумулятор);
• переключатель рода работы (покадровая или непрерывная фотосъемка);
• электронные блоки камеры;
• электронные блоки видеоканала;
• зеркала.

Цифровые фотокамеры подразделяются на любительские и профессиональные для фотостудий.

Необходимо отметить, что первый в мире электронный фотоаппарат «Мавика» имел матрицу ПЗС 280 тысяч пикселей, а цветное изображение при такой низкой разрешающей способности было невысокого качества. Середина 1990-х годов ознаменовалась новым наступлением электронной фотографии на галогенсеребряную фотографию. На рынке появились новые цифровые фотокамеры, у которых разрешающая способность стала соизмеримой с цветными негативными фотоматералами. 

Рассматривая конструкцию цифровой фотокамеры необходимо остановиться на вопросе формирования цветного изображения. Наиболее широко распространенным способом получения цветного изображения в любительской и профессиональной цифровой фотографии является фотосъемка камерой с одним цветным чипом ПЗС и однократной выдержкой.

Цветоделение в этом случае осуществляется мельчайшими аддитивными светофильтрами: красным, зеленым и синим, нанесенными на пиксели. Причем половина всех пикселей покрыта зелеными светофильтрами, а остальную часть поровну делят между собой красные и синие светофильтры, покрывая пиксели. Данным способом можно проводить фотосъемку движущихся объектов при дневном освещении и применяя лампу-вспышку. Для фотосъемки неподвижных объектов и получения высокого качества цветного конечного изображения чаще всего применяют другой способ цветоделения. Матрица ПЗС при этом экспонируется три раза за зональными аддитивными светофильтрами, закрепленными во вращающейся турели.

Кроме того, существуют цифровые фотокамеры (SESP-1000), в которых с помощью призмы происходит разделение изображения на красную, зеленую и синюю со ставляющие, попадающие каждая на свою матрицу ПЗС. Такие цветоделящие системы обеспечивают высокое качество цветовоспроизведения и устраняют помехи, которые могут возникнуть между цветными составляющими.

Следующий вариант цветоделительной системы используется в цифровых фотокамерах с разверткой кадра строчным ПЗС. Чип ПЗС в этом случае представляет собой три ряда пикселей, соответствующих одной строке изображения. Один ряд пикселей покрыт красным фильтром, другой — зеленым, третий — синим. При фотосъемке ПЭС перемещается и в каждый момент времени регистрирует только одну строку изображения, что в конечном счете обеспечивает высокое качество. В дорогих любительских и профессиональных цифровых фотокамерах применяются три чипа ПЗС и цветоделительная система с дихроическими полупрозрачными зеркалами.

Каждый из трех чипов ПЗС при фотосъемке воспринимает только свою часть спектра красную, зеленую или синюю, аналогично цветной многослойной фотопленке, состоящей из трех зональных слоев, сенсибилизированных к трем зонам спектра. Такие камеры позволяют проводить фотосъемку движущихся объектов, обеспечивая при этом высокое качество изображения, так как разрешающая способность сенсора цифровой фотокамеры, состоящего из трех чипов ПЗС утраивается по сравнению с разрешающей способностью одного чипа ПЗС.

Первые цифровые фотокамеры, которые появились на рынке в 1995 году, рассчитывались на богатых и любознательных людей. Несмотря на то что камеры были дорогими, фотоизображение, получаемое с помощью такой цифровой камеры, было нерезким и имело недостаточную насыщенность цветов. Однако за последние годы цифровая фотография более настойчиво и довольно успешно стала наступать на традиционную галогенсеребряную фотографию. Светочувствительность матриц ПЗС достигла 400-800 ISO, что практически соответствует светочувствительности современных цветных негативных галогенсеребряных фотопленок. Что касается разрешающей способности матриц ПЗС, то она соизмерима с величиной разрешения фотопленки и составляет 15-20 млн. пикселей. Однако на сегодняшний день серьезной проблемой для цифровой фотографии является очень высокая стоимость фотокамер, имеющих высокоразрешающие матрицы ПЗС. Кроме того, большую цену имеет и сопутствующее оборудование - компьютер, монитор, принтер и т. д. Так, профессиональные цифровые фотокамеры высокого класса имеют минимальную цену от 3000-9000 долларов США. Специалисты в области цифровой фотографии все же считают, что в обозримом будущем, по мере совершенствования технологии изготовления микросхем, стоимость цифровой фотокамеры и традиционной фотокамеры для галогенсеребряных материалов может выровняться, тем более, что в разработках принимают активное участие не только ведущие фотографические фирмы, но и гиганты компьютерной технологии, такие как IBM.

Цифровая видеокамера

Цифровая видеокамера - это устройство для получения оптических образов снимаемых объектов на светочувствительном элементе (матрице), приспособленное для записи движущихся изображений. Обычно оснащается микрофоном для параллельной записи звука.

Составными частями видеокамеры являются:

• Объектив, формирующий оптическое изображение объекта
• Видоискатель для определения изображаемого в кадре и фокусировки изображения
• Светочувствительная электронная матрица
• Устройство передачи или записи сигнала с накопителем
• Микрофон, может не использоваться

Снимает в следующих форматах:

• XDCAM
• MiniDV
• MICROMV
• HDV
• HDD
• Flash
• Digital8
• DVD/HDD
• DVD
• CDCAM
• Blu-ray/HDD
• Blu-ray

Цифровые видеокамеры завоевали популярность в середине 1999 года, когда серия Sony Digital 8 резко опустила ценовой порог для вхождения в мир цифрового видео.

В телевидении и кинематографии, по мнению ведущих специалистов, доминирующей тенденцией сегодня является съемка кинофильмов в основном на кинопленке, так как она существенно расширяет творческие возможности драматических сцен с изменением контраста изображения, введением теней, субтитров и т. д. Качество изображения на цветной кинопленке при этом гораздо выше, чем на магнитном носителе; несмотря на то, что качество видеоизображения за последние годы улучшилось, передачи все еще смотрятся как репортажные.

По этой причине во многих странах мира на телевидении большая часть рекламной продукции, новые шоу-программы, некоторые мыльные оперы и т. д. снимаются только на кинопленку, так как их производство гораздо дешевле; кроме того, имеется хорошая возможность сбыта данной продукции в другие страны.

Что касается создания в обозримом будущем цифровой камеры, которая по качеству изображения вытеснит обычную кинокамеру, то это выглядит весьма проблематично, так как разработка такой передовой технологии съемки кинофильмов потребует огромных денежных средств. Несмотря на ряд достоинств электронной фотографии, творческие работники кинематографии знают, что только на кинопленке для создания эмоционального содержания материала можно обеспечить необходимый динамический диапазон, аккуратное цветовоспроизведение цветовых оттенков, проработку кадра и т.д. Для разработчиков электронного оборудования для кинематографии, по мнению фирмы «Kodak», мирового лидера создания передовых технологий киносъемки и выпуску ПЗС-матриц, такой путь пока не просматривается.

Информация с сайтов:

• www.photodrom.com  - статья о цифровой фотографии, история, принципы и особенности.

Дополнительно на сайтах:

• dcphoto.ru — статья о цифровых камерах, как выбрать камеру;
• musicmag.ru - выбор цифровой видеокамеры;
• rwpbb.ru - статья о цифровой камере Minox Leica M3.

Дополнительно от Генона:

• Что такое хроматическая аберрация?