Ինչպե՞ս է աշխատում տեսախցիկը: (Լուսանկարչության հիմունքները բացատրված են)

Երբևէ մտածե՞լ եք, թե ինչ է տեսախցիկը և ինչպես է աշխատում տեսախցիկը: Ինչպե՞ս է աշխատում այդ նուրբ մեքենան, երբ լուսանկարում եք: Դուք միայնակ չեք:

Տեսախցիկները շատ են զարգացել վերջին մեկուկես դարում: Լուսանկարչությունը կտրուկ փոխվել է. Այսօրվա ժամանակակից տեսախցիկները անհամար տարիների զարգացման արդյունք են, բայց հիմնական սկզբունքները մնում են նույնը:

Այսպիսով, ինչպե՞ս է աշխատում տեսախցիկը: Ահա մեր ուղեցույցը:

Ինչպե՞ս է ֆոտոխցիկը աշխատում լույսի դերի հետ կապված:

Եթե մենք ուզում ենք հասկանալ, թե ինչպես է աշխատում տեսախցիկը, մենք պետք է իմանանք, թե ինչպես է աշխատում լույսը: Լուսանկարչությունը գոյություն չի ունենա առանց լույսի մասին մեր ըմբռնման:

Առանց ֆիզիկայի վայրի տարածքների մեջ սուզվելու, եկեք պարզաբանենք հիմունքները:

Լույսը շարժվում է ուղիղ ճանապարհով: Այն չի պահանջում կորեր (գոնե գործնականում մեզ՝ լուսանկարիչների համար): Այն արտացոլվում և կլանվում է:

Մեր աչքերի և տեսախցիկների համար լույսը ալիք է: Այն ունի շատ նույն հատկությունները, ինչ ձայնը. այն տարբերվում է ալիքի երկարությամբ, հաճախականությամբ և ամպլիտուդով: Այն տարբերվում է էներգիայի մակարդակով:

Լուսանկարչի խնդիրն է հավաքել և գրավել լույսն իրենց ճաշակով և ձևով:

Տեսախցիկների հիմնական հայեցակարգը

Բացի առաջին փոսային տեսախցիկները (որոնք չունեն ապակի), տեսախցիկների երկու հիմնական մասերն են՝ ոսպնյակը և լույսի դետեկտորը:

Խցիկի ոսպնյակը հավաքում է լույսը և արձակում այն։Ժամանակակից թվային տեսախցիկների գույների և տոնային տիրույթի հսկայական տիրույթ:

Պիքսելային տվյալները այնուհետև անցնում են պատկերի պրոցեսորին : Պրոցեսորը կատարում է մի քանի ալգորիթմներ, զտում, անջատում և սեղմում, եթե դուք ընտրում եք jpg ելք:

Վերջնական պատկերն այնուհետև գրվում է ձեր քարտի վրա:

Եզրակացություն

Դուք այժմ ավելի խորը հասկացեք, թե ինչպես են աշխատում տեսախցիկները: Դուք կարող եք այս գիտելիքները կիրառել առօրյա իրավիճակներում, ինչպես նաև դժվար տեխնիկական հարցեր լուծելու համար:

Հասկանալով, թե ինչպես է աշխատում ձեր տեսախցիկը, ավելի շատ հնարավորություններ է բացում ձեր սարքավորումներն օգտագործելու և դրա հնարավորություններն օգտագործելու համար:

Այնուհետև, մշակման տարբեր եղանակներով, դուք ստանում եք ձեր վերջնական պատկերը, որը ձևավորվում է ձեր ճաշակով:

Լուսանկարչությունն այն ամենն է, ինչ տեղի է ունենում այս քայլերի միջև ընկած ժամանակահատվածում: – և նույնիսկ դրանից առաջ:

Եվ դուք, լուսանկարիչ, վերահսկում եք դրա վրա:

Ոսպնյակը

Ոսպնյակը լույսի առաջին հանդիպումն է տեսախցիկի հետ:

Լույսն անցնում է ոսպնյակի միջով: Տարբեր օպտիկական բանաձևերի միջոցով այն ձևավորում է պատկերի նախագծման ձևը: Դա ձեր արտահայտման ամենահզոր գործիքներից մեկն է, ուստի կարևոր է հասկանալ, թե ինչպես է այն աշխատում:

Օպտիկական կառուցվածք

Ձեր տեսախցիկի ոսպնյակը իրականում մեկ ոսպնյակ չէ: Այն կազմված է բազմաթիվ առանձին ոսպնյակներից և ոսպնյակների խմբերից:

Կառուցվածքը մանրակրկիտ նախագծման և փորձարկման արդյունք է: Կան որոշ ստանդարտ բանաձևեր, ինչպիսիք են 50 մմ f/1.8 կամ f/1.4: Սրանք շատ նման են տարբեր արտադրողների կողմից և մշակվել են վաղուց:

Որոշ առաջադեմ և էքստրեմալ տեսախցիկի ոսպնյակներ ունեն բանաձևեր, որոնք հնարավոր չէին միայն վերջերս:

Ոսպնյակների օպտիկական բանաձևը որոշում է պատկերը այն կարող է ցուցադրել սենսորի վրա:

Կիզակետային երկարություն

Պարզ բառերով, կիզակետային երկարությունը սահմանում է խոշորացման չափը: Ավելի ցածր կիզակետային երկարությունը տալիս է ավելի լայն տեսադաշտ: Ավելի բարձր՝ «ավելի երկար» կիզակետային երկարությունը տալիս է տեսարանի ավելի նեղ պատկեր:

Տեխնիկական առումով կիզակետային երկարությունը հեռավորությունն է:ոսպնյակի միացման կետի և սենսորի կամ թաղանթի միջև:

Գործնականում անհնար է ոսպնյակներ նախագծել իր կոնվերգենցիայի կետով առջևի -ից առաջ տարր, բայց դա կարող է լինել դրա հետևում: Սա նշանակում է, որ հեռաֆոտո ոսպնյակներն իրականում պետք է լինեն ավելի երկար (բացառությամբ հայելային ոսպնյակների): Այնուամենայնիվ, լայնանկյուն ոսպնյակները կարող են զարմանալիորեն երկար լինել:

Խոշորացնելու ոսպնյակները փոխում են իրենց կետը ետ ու առաջ: Պրայմ ոսպնյակներն իրենցն են ֆիքսել, և տարրերը շարժվում են միայն կենտրոնանալու համար:

Դիֆերա

Ոսպնյակի տրամագիծը որոշում է լույսի առավելագույն քանակը, որը կարող է անցնել:

Ոսպնյակների մեծ մասում կա ծիածանաթաղանթ : Ծիածանաթաղանթը օգտագործվում է տրամագիծը նեղացնելու համար: Այն աշխատում է ձեր աչքի բիբի պես. որքան նեղ է, այնքան քիչ լույս է ներս թողնում:

Նաև, ավելի ամուր ծիածանաթաղանթով ավելի խորը դաշտի խորություն և ֆոնի ավելի քիչ տարանջատում է առաջանում: 1>

Ափուրի արժեքը տրվում է F-stop-ի տեսքով: F-stop-ը հարաբերակցություն է: Դուք կարող եք այն հաշվարկել՝ բաժանելով կիզակետային երկարությունը ոսպնյակի տրամագծի հետ (ծիածանաթաղանթում):

Օրինակ, 25 մմ բացվածքի տրամագծով 50 մմ ոսպնյակի F-stop-ը f/2 է:

Իհարկե, երբ մեծացնում եք, կիզակետային երկարությունը փոխվում է: Մշտական ​​նվազագույն բացվածքի արժեք ունեցող ոսպնյակների դեպքում, օրինակ՝ 24-70 մմ f/2.8, բացվածքն աստիճանաբար բացվում է մեծացնելուն զուգահեռ: Սա պահպանում է նույն հարաբերակցությունը ողջ ընթացքում:

Կենտրոնացում

Ինչպես քո աչքը, ատեսախցիկի ոսպնյակը աշխարհը տեսնում է կիզակետային հարթություններում : Այս հարթությունները զուգահեռ են տեսախցիկի ոսպնյակի առջևի տարրին և (շատ դեպքերում) սենսորին: Բացառություններն են թեք-shift և չափազանց լայնանկյուն ոսպնյակները:

Որպեսզի որոշակի հարթություն ուշադրության կենտրոնում լինի, ոսպնյակի տարրը պետք է շարժվի ոսպնյակի ներսում: Դուք կարող եք կառավարել այս տարրը ավտոմատ ֆոկուսով կամ ձեռքով՝ պտտելով կենտրոնացման օղակը:

Կա կենտրոնացման տիրույթ, որն ունակ է յուրաքանչյուր ոսպնյակի: Որքան մոտենում է կենտրոնացման տարրը սենսորին, այնքան այն ավելի է կենտրոնանում:

Բացի միայն մակրո ոսպնյակների, մեծ մասը գնում է դեպի անսահման ֆոկուս: Անսահմանությունն այն հարթությունն է, որից այն կողմ գործնականում ամեն ինչ գտնվում է կատարյալ ուշադրության կենտրոնում: Ֆիզիկապես հնարավոր է ավելի հեռուն գնալ, բայց դա իմաստ չունի, քանի որ դրանից հետո պատկերը նորից մշուշոտ է դառնում:

Մոտադիր պլանով նկարելիս կենտրոնացման տարրը հեռանում է սենսորից: Հետևաբար, հնարավոր է ցանկացած ոչ մակրո ոսպնյակ պատրաստել մակրոյով՝ ավելացնելով երկարացնող խողովակներ մարմնի և ոսպնյակի միջև:

Սովորաբար, կենտրոնացման օղակը ֆիզիկապես միացված է ոսպնյակի ներսում գտնվող կենտրոնացման մեխանիզմին: Այդ դեպքում ձեռքով ֆոկուսը ձեզ ուղղակիորեն կառավարում է: Որոշ ոսպնյակներում կա միայն էլեկտրոնային կառավարում:

Դա տեղի է ունենում ծանր ոսպնյակների դեպքում (ինչպես Canon-ի 85 մմ f/1.2 II): Փոքր կոնստրուկցիաներում, որտեղ նորմալ ֆոկուսային օղակը, այնուամենայնիվ, անիրագործելի է (ինչպես Canon 40 մմ f/2.8 նրբաբլիթի ոսպնյակը), այն նույնպես հաճախ օգտագործվում է:

Կայունացում

Որոշ ժամանակակից ոսպնյակներում դուք կգտնեք մի տարր, որն ակտիվորեն կայունացնում է տեսախցիկի շարժումը: Այս հատվածը սովորաբար կառուցվածքայինորեն հստակ բլոկ է հետևի մասում՝ մեկ ոսպնյակով:

Գիրոսկոպի օգնությամբ այն չափում և հակազդում է ձեր ձեռքսեղմմանը և այլ շարժումներին:

Կայունացման համակարգերի անվանումը տարբերվում է: ապրանքանիշից ապրանքանիշ: Canon-ն անվանում է իրենց IS (Image Stabilizer), Nikon-ն ունի VR (Vibration Reduction), Sony-ն ունի OSS (Optical SteadyShot) և այլն: Նրանք բոլորն էլ մեծ մասամբ նույնն են անում:

Քաշը և Էրգոնոմիկա

Ոսպնյակների չափն ու քաշը կախված են բազմաթիվ գործոններից:

Սովորաբար, ավելի արագ բացվածքը նշանակում է ավելի մեծ ոսպնյակներ: . Մեծացնելու լայն տիրույթը նաև հանգեցնում է ավելի երկար ոսպնյակների, երբ մեծացնում են, բայց դրանք հաճախ ետ են քաշվում:

Նաև, որքան մեծ է սենսորի նախատեսված չափը, այնքան ավելի մեծ պետք է լինի ոսպնյակը:

Կայունացումը նույնպես գալիս է ավելի մեծ քաշով:

Ամենից հաճախ արտադրողներն իրենց ոսպնյակները նախագծում են իրենց տեսախցիկների հետ հիանալի հավասարակշռություն ապահովելու համար: Բայց որոշ դեպքերում դա հնարավոր չէ: Արագ հեռաֆոտո և սուպերհեռաֆոտո ոսպնյակները (ինչպես Canon 200 մմ f/2) և արագ գերլայնանկյուն ոսպնյակները (ինչպես Sigma-ի 14 մմ f/1.8) պետք է ունենան առջևի հսկայական տարրեր, այնպես որ նրանք կարող են անհավասարակշիռ զգալ:

Միացում տեսախցիկի մարմնին

Այս առումով տեսախցիկի ոսպնյակների երկու տեսակ կա՝ փոխարինելի և մարմնին ամրացված:

Ֆիքսված ոսպնյակները հիմնականում հանդիպում ենսպառողների մակարդակի կոմպակտ և կամուրջ տեսախցիկներ: Որոշ ապրանքանիշեր, օրինակ՝ Leica-ն, արտադրում են բարձր մակարդակի ֆիքսված ոսպնյակներով տեսախցիկներ:

Ֆիքսված ոսպնյակների հետ կապված շատ տարբերակներ չկան. դուք ստանում եք այն, ինչ ստանում եք:

Սակայն DSLR-ների դեպքում: (Digital Single-lens Reflex) և MILC (Mirrorless Changeable Lens Camera), դուք կարող եք փոխել տեսախցիկի ոսպնյակները ֆոտոխցիկի մարմիններից անկախ:

Նրանց ոսպնյակներն իրենց տեսախցիկի մարմիններին միացնելու համար տեսախցիկի յուրաքանչյուր արտադրող (կամ դաշինք) ունի ստանդարտ ոսպնյակների ամրացումներ :

Բացի ոսպնյակները անվտանգ և կայուն պահելու հետ, յուրաքանչյուր ամրակ ունի նաև էլեկտրոնային արձանագրություն: Սա անհրաժեշտ է ավտոմատ ֆոկուսի և կայունացման համար էներգիա ապահովելու համար: Տվյալների հղումները նաև փոխանցում են բացվածքը, ֆոկուսի հեռավորությունը, խոշորացումը և ընդհանուր ոսպնյակի մասին տեղեկատվությունը:

Խցիկի ամրացման ամենանշանավոր տեսակները ներառում են Canon EF/EF-S (DSLR), EF-M (կտրված սենսորային առանց հայելու) և RF (ամբողջ կադր առանց հայելու), ինչպես նաև Nikon-ի F (DSLR) և Z (առանց հայելի), Sony-ի A (DSLR) և E (առանց հայելի) և շատ ավելին:

Տեսախցիկներ

Ոսպնյակի միջով անցնելուց հետո լույսը հասնում է տեսախցիկին, որտեղ այն հայտնաբերվում է սենսորով կամ թաղանթով:

Տեսադաշտ

Բոլոր DSLR-ները և շատ առանց հայելի տեսախցիկներ ունեն տեսադաշտեր: Այն կարող է լինել օպտիկական կամ էլեկտրոնային:

DSLR թվային ֆոտոխցիկի մեջ օպտիկական տեսադաշտով , երբ լույսը գալիս է ոսպնյակից, այն ցատկում է կիսաթափանցելի հայելու վրա: Լույսի մեծ մասն այնուհետև արտացոլվում էմինչև հնգապրիզմ, այնուհետև դեպի տեսադաշտ:

Լույսի մի մասը երկրորդական հայելու միջով դեպի ներքև է արտացոլվում ավտոմատ ֆոկուսի սենսորի մեջ:

Առանց հայելի տեսախցիկի մեջ , ոսպնյակի և ձեր աչքի միջև օպտիկական կապ չկա: Լույսը միշտ գնում է անմիջապես սենսորի վրա:

Սենսորից ուղիղ դիտումը թվային կերպով փոխանցվում է էլեկտրոնային տեսադաշտին (EVF) կամ հետևի էկրանին:

Կափարիչ

Կափարիչը այն մեխանիզմն է, որը լույսը թողնում է ֆիլմի կամ սենսորի վրա որոշակի ժամանակով (կափարիչի արագությունը):

Մինչ թվային ֆոտոխցիկի դարաշրջանը, միակ տարբերակն էր մեխանիկական կափարիչը : Նրանք ֆիզիկապես տեղափոխում են լույսի ճանապարհին գտնվող խոչընդոտը:

Գլորվող մեխանիկական կափարիչը, որը հանդիպում է տեսախցիկների մեծ մասում, ունի երկու վարագույր: Երբ սեղմում եք կափարիչի կոճակը, առաջին վարագույրը վեր է սահում և լույսը բաց է թողնում տեսախցիկի սենսորի վրա: Այնուհետև փակման արագության սահմանված ժամանակից հետո երկրորդ վարագույրը փակվում է: Սենսորը կրկին արգելափակված է:

Գլորվող փեղկերի թերություններից մեկն այն է, որ դուք չեք կարող օգտագործել սովորական լուսաբռնկիչը որոշակի կափարիչի արագությունից ցածր: Սա սովորաբար վայրկյանի 1/200-րդն է: Դրանից ներքև նրանք միաժամանակ չեն բացահայտում ամբողջ շրջանակը:

Վարագույրների միջև կա մի պատուհան, որը շրջում է կողքից մյուսը:

Իր հերթին, բռնկումը ակնթարթային է, այնպես որ, եթե դուք իջնեք այդ արագությունից, ապա միայն շրջանակի մի գոտիկվառվի։ Դուք կարող եք խուսափել այս խնդրից՝ օգտագործելով High Speed ​​Sync-ը:

Էլեկտրոնային փեղկերը թվային ֆոտոխցիկի դարաշրջանի արդյունք են: Դրանք օգտագործվում են պատկերի արագ, շարունակական ընթերցման համար:

A պտտվող էլեկտրոնային կափարիչը հանդիպում է գրեթե յուրաքանչյուր թվային ֆոտոխցիկի մեջ: Այն աշխատում է սենսորից տվյալները հավաքելով բլոկներով (սովորաբար, պիքսելների շարքերով), շարժվելով դեպի ներքև:

Սա թույլ է տալիս անաղմուկ նկարահանումներ և շատ ցածր կափարիչի արագություն, որոշ դեպքերում 1/32000-րդ վայրկյանը: Բացասական կողմն այն է, որ արագ շարժվող առարկաները աղավաղված են թվում ասինխրոն ընթերցման պատճառով:

Ուղիղ դիտումը և տեսագրումը երկուսն էլ օգտագործում են էլեկտրոնային կափարիչներ սպառողների մակարդակի տեսախցիկներում:

Որոշ առաջադեմ տեսախցիկներում դուք կարող եք գտնել գլոբալ էլեկտրոնային կափարիչ : Այն միաժամանակ կարդում է տվյալները ամբողջ կադրից՝ լուծելով ժապավենի աղավաղման խնդիրը։ Այն հիմնականում օգտագործվում է պրոֆեսիոնալ տեսանկարահանման համար:

Սենսոր

Թվային սենսորները կազմված են պիքսելներից : Փիքսելները փոքր արևային մարտկոցներ են, որոնք լույսը վերածում են էլեկտրականության:

Թվային տեսախցիկների մեծամասնությունն ունի ստանդարտ միաշերտ CMOS կամ CCD սենսոր: CMOS-ն ավելի նոր տեխնոլոգիա է, որը թույլ է տալիս անհատական ​​պիքսելների ընթերցում և ցածր էներգիայի սպառում:

Փիքսելները տեղադրվում են այնպիսի դասավորությամբ, որը կոչվում է Bayer խճանկար ՝ օգտագործելով գունավոր զտիչներ: Բայերի խճանկարը բաղկացած է չորս պիքսելներից բաղկացած բլոկներից՝ երկու կանաչ, մեկը կարմիր և մեկկապույտ:

Քանի որ յուրաքանչյուր պիքսել զգայուն է միայն իր գույնի նկատմամբ, վերջնական արդյունքը պատկեր է ցրված կարմիր, կանաչ և կապույտ կետերով:

Աստիճանական երանգներ ստանալու համար և հարթ լուսանկարը, պրոցեսորը կամ ձեր խմբագրման ծրագրակազմը պետք է կատարի debayering:

ISO Sensitivity

Ֆիլմի տեսախցիկների մեջ դուք ֆիլմը փոխում եք այլ զգայուն ֆիլմի հետ: Թվային տեսախցիկների դեպքում դա այլ գործընթաց է:

Երբ դուք (կամ ձեր տեսախցիկը) սահմանում եք ISO արժեքը, մի քանի բան կարող է տեղի ունենալ՝ կախված ձեր տեսախցիկից և ճշգրիտ ISO արժեքից:

CMOS-ով տեսախցիկներ սենսորները (թվային տեսախցիկների մեծ մասը) ունեն փոքրիկ ուժեղացուցիչ յուրաքանչյուր առանձին պիքսելի համար: Շրջանակը բացահայտվելուց հետո այն ուժեղացնում է պիքսելները ավելի բարձր մակարդակի վրա՝ ըստ ISO-ի:

Մինչև որոշակի արժեք, սովորաբար ISO 1600, սա միակ ուժեղացումն է: ISO-ն թվային պիտակ է, որը զետեղված է չմշակված ֆայլում կամ թվային ուժեղացում jpg ֆայլերի համար:

Թվային փոխակերպում և մշակում

Թվային ֆոտոխցիկի սենսորից կարդալուց և ուժեղացուցիչի միջով անցնելուց հետո, տվյալները վերածվում են թվային տվյալների: Սա անալոգային-թվային փոխարկիչի խնդիրն է :

Ժամանակակից տեսախցիկների մեծ մասը փոխակերպվում է 16-բիթանոցի, սակայն օգտագործում է միայն 14 բիթ: Լրացուցիչ 2 բիթերը թույլ են տալիս ավելի շատ ճկունություն ապահովել հետարտադրության և զտման ժամանակ:

14 բիթը նշանակում է, որ յուրաքանչյուր պիքսելի համար կա 16,384 հնարավոր արժեք: Սա հանգեցնում է