Jak funguje digitální fotoaparát?

Jak funguje digitální fotoaparát?

Tato animace prezentuje strukturu a fungování digitálních fotoaparátů.

Technologie

Klíčová slova

kamera, digitální, obraz, fotografie, cíl, blesk, Paměťová karta, zobrazit, LCD, Řešení, pixel, zaostřovací objektiv, diaphgram, citlivý na světlo povrch, elektrický senzor, barevný filtr, světlo, fotoelektrický jev, technika, informační technologie

Související doplňky

Scénky

Digitální fotoaparát

  • objektiv
  • baterie
  • ovládací tlačítka
  • patice - Zde se připojuje externí blesk.
  • volič provozních režimů
  • paměťová karta
  • hledáček
  • LCD displej
  • vypínač
  • tělo fotoaparátu
  • spoušť

Konstrukce digitálního fotoaparátu je podobná té, kterou má tradiční filmový fotoaparát. Nejdůležitější části jsou: tělo, objektiv, clona, závěrka a povrch citlivý na světlo. Rozdíl je v tom, že digitální fotoaparát obraz přeměňuje na elektrické signály a v této formě ho i skladuje. V případě tradičního fotoaparátu světlo způsobuje chemické změny na světlocitlivém filmu.

Digitální fotoaparáty mají několik kategorií. Nejznámější jsou DSLR, tj. digitální zrcadlovky s výměnnými objektivy. Stále rozšířenější je typ MILC, který má rovněž měnitelný objektiv, ale je bez zrcadla. Na rozdíl od předešlých typů objektiv kompaktního fotoaparátu nelze měnit. Do této kategorie patří například bridge kamery s širokým rozsahem zoomu, které představují přechod k DSLR kamerám vyšší kvality. Většina digitálních fotoaparátů je vhodná i pro zaznamenávání videa.

Cesta světla

  • objektiv - Systém čoček, který sbírá světelné paprsky. V případě DSLR kamer je vyměnitelný.
  • závěrka - Když se stiskne spoušť, otevře se a vpustí světlo do fotoaparátu. Jas fotografie lze regulovat také pomocí expozičního času.
  • pentaprisma - Pětiúhelníková skleněná prisma, která otáčí obraz, díky čemuž se obraz v hledáčku nezobrazuje obráceně.
  • zrcadlo - Poloprůhledné zrcadlo, které nasměruje obraz do hledáčku, při stisku spouště se vyklopí nahoru.
  • matnice - Sbírá světlo pro senzory automatického zaostřování.
  • hledáček - Přes tuto část vidí fotograf obraz objektivu.
  • sekundární zrcadlo - Jeho úkolem je nasměrovat světlo k systému automatického zaostřování.
  • povrch citlivý na světlo - Obsahuje miliony fotobuněk, vstupující světlo přeměňuje na elektrické signály.
  • clona - Lze ji zužovat a rozšiřovat. Reguluje se pomocí ní množství světla vstupujícího do fotoaparátu.
  • vstupující světlo
  • otvor clony

Při fotografování světlo nejprve vstupuje do objektivu, který sbírá světelné paprsky. Objektiv je systém čoček, v němž lze měnit polohu čoček. Tímto způsobem lze měnit zvětšení, tj. můžeme zoomovat, respektive můžeme změnit i vzdálenost obrazu, tedy bod, kde objektiv soustředí světelné paprsky. Takto můžeme zaostřit na zvolený předmět. Objektiv je složen z několika čoček i proto, aby se zmírnily zobrazovací chyby jednotlivých čoček.

Světlo pak prochází otvorem clony. Clona reguluje množství vstupujícího světla, funguje podobně, jako duhovka v lidském oku. Pokud je světla příliš mnoho, otvor clony se zúží, pokud je světla málo, tak se rozšíří. Pomocí clony lze regulovat i hloubku ostrosti. Pokud je otvor clony úzký, hloubka ostrosti je velká, tedy obraz předmětů v popředí i v pozadí bude ostrý. Pokud je clona otevřená naširiko, hloubka ostrosti je malá, tj. na obraze bude ostré i ba to, na co objektiv přesně zaostří.

V případě zrcadlových kamer světlo projde přes clonu a poté dorazí k nakloněnému zrcadlu, které nasměruje světlo přes pentaprismu do hledáčku. Hledáček slouží k tomu, aby fotograf viděl, co bude na obrázku. Pentaprisma zajišťuje to, aby se obraz v hledáčku nezobrazoval vzhůru nohama.
Některé systémy mají poloprůhledné zrcadlo a za ním se nachází sekundární zrcadlo, které je na něj kolmé. Sekundární zrcadlo v zájmu automatického zaostření část světla nasměruje na matnici a odtud na matnici senzoru.

Když stiskneme spoušť, zrcadlo se vyklopí nahoru a světlo směřuje rovně k závěrce, která se ve stejném čase otevře a umožní světlu dostat se k povrchu citlivému na světlo, tj. obrazovému snímači. Závěrka je v případě silného světla otevřená pouze krátce, při slabém světle zas déle. Pokud fotografujeme předmět v pohybu, doporučuje se nastavit kratší expoziční čas (a velkou clonu), aby se obraz nerozmazal. Pokud chceme vyfotografovat hvězdnou oblohu, expoziční čas musí být delší a fotoaparát třeba umístit na stojan.

Když světlo projde přes závěrku, dostává se k povrchu citlivému na světlo, který obsahuje miliony fotobuněk. Světlo se tu promění na elektrické signály. Ty zpracuje procesor fotoaparátu a uloží je na paměťové kartě ve stejné podobě v případě každého pixelu.

Citlivost obrazového snímače (ISO hodnota) má velký rozsah, ale pokud ji nastavíme na příliš vysokou hodnotu, na obrázku vznikne šum. Moderní fotoaparáty umí automaticky nastavit zaostření, otvor clony, expoziční čas a citlivost na světlo, ale můžeme si vybrat i z různých jiných automatických, poloautomatických nebo manuálních provozních režimů.

Fotoaparát umí zaznamenat barevný obraz díky tomu, že před každou fotobuňkou (pixelem) je umístěn červený, zelený nebo modrý barevný filtr mikroskopických rozměrů, a tak elektronika fotoaparátu ví, který pixel jakou barvu světla zaznamenal.
V případě fotoaparátů bez zrcadla světlo soustavně dopadá na světlocitlivou vrstvu, a tak obraz, který vidí objektiv, je vždy vyobrazený na LCD displeji, umístěném na zadní straně fotoaparátu. Tento displej slouží zároveň jako hledáček.

Fotografování

  • otvor clony
  • vstupující světlo
  • objektiv
  • clona
  • čočky
  • zrcadlo
  • pentaprisma
  • hledáček
  • závěrka
  • povrch citlivý na světlo (CCD, CMOS)
  • barevný filtr
  • pixel
  • fotodioda
  • fotoelektrický jev
  • nabitý elektron

Příslušenství

  • kamera
  • blesk
  • stojan

Chceme-li vyfotografovat kvalitní fotografie, často je třeba kromě fotoaparátu i různé příslušenství, protože například při slabém světle je těžké pořídit dobrou fotografii. Pokud je nedostatek světla, závěrka musí zůstat otevřená déle, během této doby se však může pohnout fotoaparát nebo fotografovaný předmět, kvůli čemuž bude obrázek rozmazaný. Blesk slouží jako umělý zdroj světla a stojan zajišťuje, aby se fotoaparát nepohnul během fotografování.

Animace

  • objektiv
  • baterie
  • ovládací tlačítka
  • patice - Zde se připojuje externí blesk.
  • volič provozních režimů
  • paměťová karta
  • hledáček
  • LCD displej
  • vypínač
  • tělo fotoaparátu
  • spoušť
  • kamera
  • blesk
  • stojan
  • otvor clony
  • vstupující světlo
  • objektiv
  • clona
  • čočky
  • zrcadlo
  • pentaprisma
  • hledáček
  • závěrka
  • povrch citlivý na světlo (CCD, CMOS)
  • barevný filtr
  • pixel
  • fotodioda
  • fotoelektrický jev
  • nabitý elektron

Vyprávění

Konstrukce digitálního fotoaparátu je podobná té, kterou má tradiční filmový fotoaparát. Nejdůležitější části jsou: tělo, objektiv, clona, závěrka a povrch citlivý na světlo. Rozdíl je v tom, že digitální fotoaparát obraz přeměňuje na elektrické signály a v této formě ho i skladuje. V případě tradičního fotoaparátu světlo způsobuje chemické změny na světlocitlivém filmu.

Chceme-li vyfotografovat kvalitní fotografie, často je třeba kromě fotoaparátu i různé příslušenství, protože například při slabém světle je těžké pořídit dobrou fotografii. Pokud je nedostatek světla, závěrka musí zůstat otevřená déle, během této doby se však může pohnout fotoaparát nebo fotografovaný předmět, kvůli čemuž bude obrázek rozmazaný. Blesk slouží jako umělý zdroj světla a stojan zajišťuje, aby se fotoaparát nepohnul během fotografování.

Při fotografování světlo nejprve vstupuje do objektivu, který sbírá světelné paprsky. Objektiv je systém čoček, v němž lze měnit polohu čoček. Tímto způsobem lze měnit zvětšení, tj. můžeme zoomovat, respektive můžeme změnit i vzdálenost obrazu, tedy bod, kde objektiv soustředí světelné paprsky. Takto můžeme zaostřit na zvolený předmět. Objektiv je složen z několika čoček i proto, aby se zmírnily zobrazovací chyby jednotlivých čoček.

Světlo pak prochází otvorem clony. Clona reguluje množství vstupujícího světla, funguje podobně, jako duhovka v lidském oku. Pokud je světla příliš mnoho, otvor clony se zúží, pokud je světla málo, tak se rozšíří. Pomocí clony lze regulovat i hloubku ostrosti. Pokud je otvor clony úzký, hloubka ostrosti je velká, tedy obraz předmětů v popředí i v pozadí bude ostrý. Pokud je clona otevřená naširiko, hloubka ostrosti je malá, tj. na obraze bude ostré i ba to, na co objektiv přesně zaostří.

V případě zrcadlových kamer světlo projde přes clonu a poté dorazí k nakloněnému zrcadlu, které nasměruje světlo přes pentaprismu do hledáčku. Hledáček slouží k tomu, aby fotograf viděl, co bude na obrázku. Pentaprisma zajišťuje to, aby se obraz v hledáčku nezobrazoval vzhůru nohama.
Některé systémy mají poloprůhledné zrcadlo a za ním se nachází sekundární zrcadlo, které je na něj kolmé. Sekundární zrcadlo v zájmu automatického zaostření část světla nasměruje na matnici a odtud na matnici senzoru.

Když stiskneme spoušť, zrcadlo se vyklopí nahoru a světlo směřuje rovně k závěrce, která se ve stejném čase otevře a umožní světlu dostat se k povrchu citlivému na světlo, tj. obrazovému snímači. Závěrka je v případě silného světla otevřená pouze krátce, při slabém světle zas déle. Pokud fotografujeme předmět v pohybu, doporučuje se nastavit kratší expoziční čas (a velkou clonu), aby se obraz nerozmazal. Pokud chceme vyfotografovat hvězdnou oblohu, expoziční čas musí být delší a fotoaparát třeba umístit na stojan.

Když světlo projde přes závěrku, dostává se k povrchu citlivému na světlo, který obsahuje miliony fotobuněk. Světlo se tu promění na elektrické signály. Ty zpracuje procesor fotoaparátu a uloží je na paměťové kartě ve stejné podobě v případě každého pixelu.

Citlivost obrazového snímače (ISO hodnota) má velký rozsah, ale pokud ji nastavíme na příliš vysokou hodnotu, na obrázku vznikne šum. Moderní fotoaparáty umí automaticky nastavit zaostření, otvor clony, expoziční čas a citlivost na světlo, ale můžeme si vybrat i z různých jiných automatických, poloautomatických nebo manuálních provozních režimů.

Fotoaparát umí zaznamenat barevný obraz díky tomu, že před každou fotobuňkou (pixelem) je umístěn červený, zelený nebo modrý barevný filtr mikroskopických rozměrů, a tak elektronika fotoaparátu ví, který pixel jakou barvu světla zaznamenal.
V případě fotoaparátů bez zrcadla světlo soustavně dopadá na světlocitlivou vrstvu, a tak obraz, který vidí objektiv, je vždy vyobrazený na LCD displeji, umístěném na zadní straně fotoaparátu. Tento displej slouží zároveň jako hledáček.

Související doplňky

Optické přístroje

V současnosti se používá široká škála optických přístrojů od mikroskopů až po dalekohledy.

První fotoaparát - Daguerreotype

První komerčně úspěšná technika fotografování byla vynalezena francouzem Daguerrem.

Dalekohledy

Animace prezentuje optické a rádioteleskopické dalekohledy používané v astronomii.

Jak funguje elektronový mikroskop?

Tato animace nám představí strukturu a fungování elektronových mikroskopů.

Jak funguje LCD obrazovka?

LCD obrazovka vytváří obraz pomocí aktivity kapalných krystalů.

Jak to funguje? - Kinovy ​​projektor

Tato animace nám představí strukturu a provoz tradičního kina.

Jak to funguje? - Laserová tiskárna

Pomocí animace poznáme strukturu a funkce laserové tiskárny.

Jak to funguje? - Plazmová televize

Pomocí animace poznáme strukturu a fungování plazma televize.

Jak to funguje? - Televizor (CRT)

Pomocí této animace poznáme strukturu a fungování CRT televizoru.

Korekce zraku

Spojné a rozptylné čočky se používají pro korekci krátkozrakosti a dalekozrakosti.

Mechanismus vidění

Zakřivení oční čočky se změní, když se podíváme na vzdálený nebo blízký objekt, s cílem zajistit ostrý obraz.

Oko

Oko je jedním z našich nejdůležitějších smyslových orgánů. Když je stimulováno světlem, jeho receptory vyrábí elektrické impulzy.

Počítačová tomografie

Pomocí této animace poznáme strukturu a fungování počítačové tomografie.

Kino (USA 30. léta 20. století)

Kina byly postaveny ve velkém počtu ve velkých městech USA 10-tých letech 20.století

Added to your cart.