Цифровий фотоапарат

курсова робота з інформатики

ЗМІСТ

Вступ

Цифрові камери є сектором фотообладнання, що сьогодні найбільш динамічно розвивається, – з'являються десятки нових моделей на рік, постійно поліпшуються їх технічні характеристики. В даний час, завдяки значному зниженню вартості і підвищенню якості одержуваних зображень, цифрові камери знаходять все більш широке застосування, починаючи із звичайної побутової зйомки і закінчуючи поліграфією.

Переваги цифрової фотографії безперечні: спрощення обробки і редагування зображень, колірна корекція знімків, використання різних ефектів. Цифрові зображення можуть зберігатися скільки завгодно довго на різних носіях інформації і копіюватися необмежену кількість раз без погіршення якості як початкового матеріалу, так і подальших копій.

Виробництво любительських цифрових компактних фотоапаратів практично всіма провідними фірмами-виробниками почалося в 1996 р. З цієї миті на ринку з'явилася безліч цифрових компактних фотоапаратів за ціною, що не набагато перевищує ціну звичайних дзеркальних фотоапаратів.

1. Принцип роботи

Цифрова камера за принципом роботи мало чим відрізняється від звичайного фотоапарата. Як і будь-який фотоапарат, цифрова камера обладнана видошукачем і об'єктивом.

Основна відмінність полягає в тому, що якщо в звичайному фотоапараті при наведенні видошукача на об'єкт зображення об'єкту за допомогою об'єктиву проектується на фотоплівку, то в цифровій камері зображення проектується на спеціальну світлочутливу матрицю.

Світлочутлива матриця складається з багатьох датчиків. Кожен датчик перетворює інтенсивність падаючого на нього світла в напругу і передає сигнал на аналого-цифровий перетворювач (analogue-to-digital converter – ADC), який перетворює аналоговий сигнал в дискретний цифровий код. Цей цифровий сигнал надходить на спеціальний процесор цифрових сигналів (digital signal processor, DCP), який формує зображення, перетворює в графічний формат і посилає на пристрій зберігання інформації (пам'ять, диск та ін.).

2. Оптичні схеми цифрових фотоапаратів

Конструкція цифрового фотоапарата багато в чому повторює конструкцію плівкової камери. Фотоапарати для вузької 35-міліметрової плівки залежно від устрою видошукача підрозділяються на шкальні камери з установкою різкості за шкалою, нанесеною на фокусувальне кільце об'єктиву, на далекомірні камери, в яких об'єктив наводиться на фокус за допомогою оптичного далекоміра, і на дзеркальні фотоапарати, в яких фокусування об'єктиву проводиться по зображенню на матовому склі, вбудованому в обертаючу пентапризму.

За типом основного об'єктиву плівкові фотоапарати підрозділяються на камери із змінним об'єктивом і на фотоапарати з жорстко вбудованим об'єктивом.

В даний час шкальні і частково далекомірні фотоапарати не виробляються – якщо не брати до уваги дорогі механічні далекомірні камери, вироблювані для професійних застосувань компаніями Leica, Contax, Konica і Cosina (у модельному ряду камер компанії Cosina є один шкальний фотоапарат – Voigtlander BESSA-L). Місце шкальних і далекомірних фотоапаратів зайняте компактними камерами з автоматичним фокусуванням (тими самими "мильницями") і дзеркальними фотоапаратами любительського класу.

Цифрові фотоапарати в цілому відповідають устояній класифікації плівкових камер. Правда, є і відмінності – разом із "справжніми" дзеркальними фотоапаратами випускаються і камери "псевдодзеркальні", які не мають аналогів серед плівкової апаратури. У "псевдодзеркальних" цифрових фотоапаратах функцію підйомного дзеркала виконує розщеплююча світловий потік призма, розташована між об'єктивом і світлочутливим сенсором. Призма володіє властивістю напівпрозорості. Частина світлового потоку використовується в подібних камерах для побудови зображення на матовій поверхні обертаючої пентапризми, частина – для експонування сенсора. В результаті страждає світлочутливість сенсорів "псевдодзеркальних" фотоапаратів (оптичні втрати доводиться компенсувати електронним способом), але спрощується конструкція камери, зменшується вартість і одночасно підвищується надійність, оскільки немає механічного вузла підйому дзеркала. Приклад подібної "псевдодзеркальної" камери – фотоапарат Hewlett-Packard PhotoSmart C912, сконструйований спільно з компанією Asahi Optical, що випускає фототехніку марки Pentax.

З іншого боку, серед цифрових фотоапаратів є камери, геть позбавлені оптичного видошукача. Замість телескопічного або дзеркального видошукача в них використовується вбудований контрольний дисплей, що виконує функції матового скла, по якому можна судити про компонування кадру і наведення на різкість. Подібні камери випускаються компанією Nikon (моделі CoolPix 2000, 2500 і 3500). Ще більш незвично влаштовані видошукачі недорогих фотоапаратів тайваньської компанії Mustek (серія Smart 350). У ці камери вбудований кольоровий дисплей дуже невеликого розміру, який виконує функції окуляра телескопічного видошукача. Тобто кадрування і перевірка наведення об'єктиву на фокус здійснюється за невеликим, розміром з поштову марку, дисплеєм, який розглядають через збільшувальну лінзу, наближаючи окуляр видошукача до ока. Слід визнати, що конструкція вийшла невдала. Хоч і самі камери можна розглядати швидше як іграшки, чим як інструменти для більш-менш серйозної роботи.

Навіщо цифровій камері оптичний (телескопічний або дзеркальний) видошукач, якщо переважну більшість фотоапаратів мають кольоровий дисплей, що повністю повторює картинку, побудовану світлочутливим сенсором? В тому й річ, що зображення на дисплеї відповідає реальному зображенню лише приблизно. Малі розміри дисплея не дозволяють вивести на його екран зображення з достатньо високою роздільною здатністю, щоб повною мірою оцінити композицію майбутнього знімка і переконатися в тому, що об'єктив наведений на різкість вірно.

Друга причина – повільність роботи вбудованого дисплея і системи виведення зображень цифрової камери. З моменту включення живлення камери до її повної готовності до зйомки проходить декілька секунд. При вимкненому дисплеї цей час скорочується в 2-3 рази.

З вимкненим дисплеєм фотоапарат споживає в 2-3 рази менше електроенергії, що дозволяє продовжити час роботи цифрового фотоапарата. Але найголовніше – з оптичним видошукачем набагато зручніше працювати. І телескопічний, і дзеркальний видошукачі дають яскравіше і повніше зображення, ніж контрольний рідкокристалічний дисплей. При яскравому зовнішньому освітленні зображення на дисплеї стає невиразним. Навіть новітні трансфлективні РК-матриці, в яких для підсвічування застосовується спеціальна відображаюча пластина, встановлена за шаром