Як працює цифрова камера?

Як працює цифрова камера?

Ця анімація демонструє внутрішню будову та принцип роботи цифрових камер.

Техніка

Ключові слова

камера, Цифровий, зображення, фотографія, об'єктив камери, Флэш-анімація, карта пам'яті, дисплей, РК-дисплей, Роздільна здатність, піксель, фокусуюча лінза, діафрагма, світлочутлива поверхня, електричний датчик, світлофільтр, світло, фотоелектричний ефект, техніка, інформаційні технології

Пов'язані об'єкти

Сцени

Цифрова камера

Конструкція цифрових камер дуже схожа на будову традиційних камер. Найважливішими їх компонентами є: корпус, об'єктив, діафрагма, затвор та світлочутлива поверхня (або датчик зображення). Різниця полягає в тому, що цифрові камери перетворюють зображення в електричні сигнали та зберігають його в цій формі. У традиційних камерах світло спричиняє хімічну зміну світлочутливої ​​плівки.

Цифрові камери можна об'єднати в кілька категорій. Найвідомішими є цифрові однооб'єктивні дзеркальні камери (DSLRs) із взаємозамінними об'єктивами. Також широко розповсюджені бездзеркальні камери зі змінними об'єктивами (MILCs).

Компактні камери не мають змінних об'єктивів. Псевдодзеркальні цифрові камери в цій категорії мають широкий діапазон збільшення. Це проміжний варіант між найпростішими та високоякісними DSLR камерами. Більшість цифрових камер також можуть записувати відео.

Проходження світла

Коли ми робимо фотографії, світлові промені збираються лінзою об'єктиву. Насправді це набір лінз, положення яких можна змінювати. Таким чином, ми можемо зробити наближення, тобто ми можемо збільшити масштаб нашого предмета. Відстань зображення, тобто точку, де сходяться світлові промені, також можна налаштувати, у результаті чого наш предмет фотографування з'явиться у фокусі. Об'єктив містить декілька лінз, що виправляють недоліки, спричинені аберацією об'єктива.

Світло проходить через отвір у діафрагмі, що називається апертура, та регулює кількість світла, що надходить у лінзу. Якщо світла занадто багато, ширина цього отвору зменшується, у випадку коли світла замало, то отвір розширюється. Глибина різкості також може регулюватися апертурою. Менша апертура призводить до глибшої різкості, тобто об'єкт і фон є різкими. Однак більша апертура призводить до зменшення різкості, тобто лише предмет буде різким.

У однолінзових дзеркальних камерах, коли світло проходить через апертуру, він досягає дзеркала, розташованого під кутом, щоб відбити його через пентапризму до видошукача. Пентапризма забезпечить те, що зображення, яке ми бачимо у видошукачі, не буде перевернутим. Деякі камери мають, позаду основного, напівпрозоре вторинне дзеркало, що розміщене перпендикулярно до нього. Це вторинне дзеркало спрямовує частину світла на екран фокусування, а потім на матрицю сенсора для керування системою автофокусування.

Коли ми робимо фотографії, дзеркало відбиває світло, і воно рухається прямо через затвор, який в цей самий час відкривається, що дозволяє йому досягти світлочутливої ​​поверхні, тобто датчика зображення. Затвор залишається відкритим на короткий час, якщо багато світла і залишається відкритим довше в умовах слабкого освітлення. Короткий час експозиції та велика апертура ідеальні під час знімання рухомих об'єктів, щоб зображення не було розмитим. Тривала експозиція потрібна для знімання зірок уночі, тоді камеру потрібно розмістити на штативі.

Пройшовши через затвор, світло досягає світлочутливої ​​поверхні або сенсора зображення, який складається з мільйонів пікселів, і перетворюється в електричні сигнали, які обробляються процесором камери. Потім вони зберігаються на картці пам'яті у тій самій формі для кожного пікселя.

Чутливість ISO, чутливість сенсора до світла, має дуже широкий діапазон. Однак, якщо ми підвищуємо ISO, то кількість шуму на зображенні також збільшується. Сучасні камери автоматично регулюють налаштування фокусування, діафрагми, витримки затвора та ISO, але також можуть бути вибрані інші автоматичні, напівавтоматичні та ручні режими.

Фотоапарати можуть робити кольорові фотографії, оскільки крихітні червоні, зелені або сині фільтри вкривають кожен піксель. Таким чином, електроніка фотоапарата "знає" колір світла, отриманий на різних пікселях.

У камерах без рефлекторного дзеркала світло безперервно досягає датчика зображення, тому зображення, яке бачить об'єктив, завжди демонструється на РК-екрані, який також слугує видошукачем на задній панелі камери.

Фотозйомка

Аксесуари

Щоб зробити чудові фотографії, окрім камери нам часто потрібні й інші аксесуари, оскільки, наприклад, важко знімати в умовах слабкого освітлення. Якщо світла недостатньо, затвор камери повинен залишатися відкритим довше, що може призвести до струшування камери або руху об'єкта, що призведе до розмиття зображення. Спалах служить джерелом штучного освітлення, а штатив запобігає тремтінню фотокамери під час знімання.

Анімація

Озвучування

Конструкція цифрових камер дуже схожа на будову традиційних камер. Найважливішими їх компонентами є: корпус, об'єктив, діафрагма, затвор та світлочутлива поверхня (або датчик зображення). Різниця полягає в тому, що цифрові камери перетворюють зображення в електричні сигнали та зберігають його в цій формі. У традиційних камерах світло спричиняє хімічну зміну світлочутливої ​​плівки.

Щоб зробити чудові фотографії, окрім камери нам часто потрібні й інші аксесуари, оскільки, наприклад, важко знімати в умовах слабкого освітлення. Якщо світла недостатньо, затвор камери повинен залишатися відкритим довше, що може призвести до струшування камери або руху об'єкта, що призведе до розмиття зображення. Спалах служить джерелом штучного освітлення, а штатив запобігає тремтінню фотокамери під час знімання.

Коли ми робимо фотографії, світлові промені збираються лінзою об'єктиву. Насправді це набір лінз, положення яких можна змінювати. Таким чином, ми можемо зробити наближення, тобто ми можемо збільшити масштаб нашого предмета. Відстань зображення, тобто точку, де сходяться світлові промені, також можна налаштувати, у результаті чого наш предмет фотографування з'явиться у фокусі. Об'єктив містить декілька лінз, що виправляють недоліки, спричинені аберацією об'єктива.

Світло проходить через отвір у діафрагмі, що називається апертура, та регулює кількість світла, що надходить у лінзу. Якщо світла занадто багато, ширина цього отвору зменшується, у випадку коли світла замало, то отвір розширюється. Глибина різкості також може регулюватися апертурою. Менша апертура призводить до глибшої різкості, тобто об'єкт і фон є різкими. Однак більша апертура призводить до зменшення різкості, тобто лише предмет буде різким.

У однолінзових дзеркальних камерах, коли світло проходить через апертуру, він досягає дзеркала, розташованого під кутом, щоб відбити його через пентапризму до видошукача. Пентапризма забезпечить те, що зображення, яке ми бачимо у видошукачі, не буде перевернутим. Деякі камери мають, позаду основного, напівпрозоре вторинне дзеркало, що розміщене перпендикулярно до нього. Це вторинне дзеркало спрямовує частину світла на екран фокусування, а потім на матрицю сенсора для керування системою автофокусування.

Коли ми робимо фотографії, дзеркало відбиває світло, і воно рухається прямо через затвор, який в цей самий час відкривається, що дозволяє йому досягти світлочутливої ​​поверхні, тобто датчика зображення. Затвор залишається відкритим на короткий час, якщо багато світла і залишається відкритим довше в умовах слабкого освітлення. Короткий час експозиції та велика апертура ідеальні під час знімання рухомих об'єктів, щоб зображення не було розмитим. Тривала експозиція потрібна для знімання зірок уночі, тоді камеру потрібно розмістити на штативі.

Пройшовши через затвор, світло досягає світлочутливої ​​поверхні або сенсора зображення, який складається з мільйонів пікселів, і перетворюється в електричні сигнали, які обробляються процесором камери. Потім вони зберігаються на картці пам'яті у тій самій формі для кожного пікселя.

Чутливість ISO, чутливість сенсора до світла, має дуже широкий діапазон. Однак, якщо ми підвищуємо ISO, то кількість шуму на зображенні також збільшується. Сучасні камери автоматично регулюють налаштування фокусування, діафрагми, витримки затвора та ISO, але також можуть бути вибрані інші автоматичні, напівавтоматичні та ручні режими.

Фотоапарати можуть робити кольорові фотографії, оскільки крихітні червоні, зелені або сині фільтри вкривають кожен піксель. Таким чином, електроніка фотоапарата "знає" колір світла, отриманий на різних пікселях.

У камерах без рефлекторного дзеркала світло безперервно досягає датчика зображення, тому зображення, яке бачить об'єктив, завжди демонструється на РК-екрані, який також слугує видошукачем на задній панелі камери.

Пов'язані об'єкти

Перші фотоапарати (дагеротипія)

Перший комерційно успішний метод фотографії був винайдений французом Луї Дагером.

Оптичні прилади

Сьогодні, широко використовуються оптичні прилади, починаючи від мікроскопів до телескопів.

Як працює комп'ютерний томограф?

За допомогою анімації ми можемо познайомитися з роботою комп'ютерного томографа.

Корекція зору

Для корекції короткозорості та далекозорості використовуються двоввігнуті або двоопуклі лінзи.

Як працює лазерний принтер?

За допомогою анімації ми можемо познайомитися з будовою і роботою лазерного принтера.

Як працює кінопроектор?

Цей анімаційний відеоролик демонструє модель і принцип роботи традиційного кінопроектора.

Як працює кінескопний телевізор?

Ця анімація показує принцип роботи кінескопного телевізора.

Як працює рідкокристалічний екран?

Рідкокристалічний екран для створення зображення використовує оптичні властивості рідких кристалів.

Будова ока. Механізм формування зображення

Чіткість бачення предметів на різній відстані від ока забезпечується зміною кривини кришталика ока.

Як працює електронний мікроскоп?

Ця анімація демонструє структуру та роботу електронних мікроскопів.

Як працює плазмовий телевізор?

Ця анімація пояснює, як працює телевізор із плазмовим дисплеєм.

Око людини

Око є одним з найважливіших органів чуття людини. Під дією світла, виникають електричні імпульси в рецепторах ока.

Телескопи

Ця анімація показує найбільш поширені оптичної і радіотелескопи, які використовується в астрономічних спостереженнях.

Кінотеатр (США, 1930 рік)

Протягом 1910-х років, у великих містах США було побудовано велику кількість кінотеатрів.

Added to your cart.