В свою очередь, полевые камеры подразделяются на профессиональные и любительские модели. Между собой эти категории различаются габаритами ЭОП и, соответственно, размерами светового изображения – у профессиональных моделей оно в несколько раз больше.

Рис. 1.2. Профессиональная цифровая камера

Первые модели профессиональных цифровых фотоаппаратов (рис. 1.2) создавались на базе зеркальных камер под 35-миллиметровую пленку (подробнее о конструкции зеркального фотоаппарата будет рассказано далее). В 1991 году заднюю панель корпуса зеркального фотоаппарата Nikon F3 заменили деталью, в которой вместо столика для пленки (на нем располагается экспонируемый кадр) имелся ЭОП с разрешением 1280х1024. Так был создан первый профессиональный цифровой фотоаппарат Kodak DCS-100.

В этой модели кадры сохранялись не во флеш-памяти, а в громоздком устройстве DSU (Digital Storage Unit), весившем 5 кг, связанном с камерой кабелем и хранившем данные на жестком диске емкостью 200 Мбайт.

Позднее в профессиональных камерах стали использовать более компактные и легкие жесткие диски портативных компьютеров, после чего произошел переход на флеш-память, параллельно росло разрешение ЭОП, однако основная черта оставалась прежней – базой для каждого фотоаппарата являлась пленочная зеркальная камера со сменными объективами, которые формировали световое изображение, рассчитанное на кадр 35-миллиметровой пленки.

Любительские камеры

Любительские цифровые фотокамеры (рис. 1.3) были представлены на рынке даже раньше, чем профессиональные модели. В 1990 году появился первый любительский цифровой фотоаппарат Dycam Model 1 (большинству пользователей он знаком под названием Logitech FotoMan FM-1), который отличался разумной стоимостью и скромными возможностями. Его конструкция имела все отличительные черты фотоаппарата любительской категории – компактный постоянный объектив, создающий световое изображение в несколько раз меньшее, чем кадр 35-миллиметровой пленки, и столь же миниатюрный ЭОП.

Рис. 1.3. Любительская цифровая фотокамера

С ростом разрешения ЭОП возникла необходимость оснастить любительские камеры высококачественной оптикой (иногда не хуже той, что применяется в профессиональной технике). Параллельно с этим улучшались съемочные функции, позволявшие даже недорогим камерам правильно рассчитывать освещенность объекта съемки и с высокой точностью наводить на резкость объектив.

В итоге появились любительские фотоаппараты, ни по цене, ни по возможностям не уступающие профессиональным моделям начального уровня. Профессиональные камеры по разрешению ЭОП догнали студийную технику, которая, в свою очередь, по портативности теперь ни в чем не уступает остальным категориям. Тем не менее многократная разница в размерах ЭОП студийной, профессиональной и любительской фототехники сохраняется до сих пор и является главным признаком при определении «видовой принадлежности».

2. Устройство цифрового фотоаппарата

В настоящей главе помимо трех основных компонентов будут рассмотрены вспомогательные узлы фотоаппарата – вспышка, система питания, ЖК-дисплей и интерфейсы. Упоминание о дисплее и интерфейсах может вызвать ассоциацию с компьютером, что не удивительно – работой любой цифровой фотокамеры управляет микропроцессор, причем его вычислительная мощность с каждым годом возрастает. Сходство с компьютером увеличивается еще и потому, что у некоторых моделей цифровых фотокамер встроенное программное обеспечение можно обновлять, исправляя допущенные разработчиками ошибки либо расширяя существующие функции новыми возможностями.

Оптическая система

Одной из важнейших задач, стоящих перед микропроцессором камеры, является управление оптической системой фотоаппарата. Разрабатываются все более сложные алгоритмы, рассчитывающие освещенность объекта съемки и наводящие на резкость объектив, причем каждое усложнение удлиняет интервал между нажатием кнопки затвора и началом экспонирования, именуемый лагом, поэтому вычислительная мощность микропроцессора никогда не будет избыточной.

Микропроцессор управляет не абстрактной оптической системой, а конкретным набором из линз, сервоприводов и сенсоров. Ограничения, накладываемые конструкцией объектива, нельзя обойти даже самым сложным алгоритмом. Поэтому при выборе фотоаппарата крайне важно выявить все «подводные камни» оптической системы, иначе уже после покупки выяснится, что в определенных условиях съемка приобретенной камерой затруднена, а то и вовсе невозможна.

Световое изображение объектива

Свет, отраженный от объекта съемки и его фона, попадает в объектив, проходит сквозь его линзы и проецируется на воображаемую плоскость в пространстве позади объектива. Изображение, возникающее в этой плоскости, называется световым изображением. От оптической системы требуется следующее:

• Плоскость светового изображения должна совпадать с плоскостью регистрирующего устройства, иначе изображение будет расплывчатым, нерезким.

• Четкость светового изображения, спроецированного точно на плоскость регистрирующего устройства, должна быть не меньше, чем разрешение регистрирующего устройства.

• Световое изображение не должно содержать искажений формы, яркости и цвета фотографируемых объектов.

• Яркость светового изображения должна соответствовать как реальной освещенности объектов съемки, так и возможностям регистрирующего устройства.

Самое сложное при разработке объектива заключается в том, что некоторые из указанных требований начинают противоречить друг другу, поэтому любая оптическая система представляет собой компромиссное решение. Задача покупателя – определить, какой из параметров объектива является для него главным, а какой можно считать второстепенным.