Máy ảnh SLR hoạt động như thế nào?

Máy ảnh được phát minh vào năm 1861 để nhận và lưu trữ hình ảnh tĩnh. Ban đầu trong thiết bị, chúng được cố định trên các đĩa đặc biệt, và sau đó trên phim. Với những năm 70 của thế kỷ 20 bắt đầu phát triển chuyên sâu của công nghệ kỹ thuật số. Các thiết bị chụp ảnh cổ điển (phim) dần dần bắt đầu mờ dần. Cho đến nay, chúng gần như được thay thế bằng máy ảnh kỹ thuật số. Những thiết bị hiện đại này cho phép bạn chụp những bức ảnh chất lượng cao. Được sử dụng rộng rãi nhất là các mô hình gương, gương và nhỏ gọn. Đối với những người tham gia vào việc tạo ra các bức ảnh, bạn nên sử dụng hai loại sản phẩm đầu tiên. Đồng thời cho loại hoạt động này đòi hỏi kiến ​​thức về thiết bị camera và nguyên tắc hoạt động của nó.

Nguyên tắc hoạt động của máy ảnh

Nguyên tắc hoạt động của bộ máy ảnh kỹ thuật số và phim nói chung là giống nhau. Đơn giản hóa sơ đồ của anh ta có thể được biểu diễn như sau:

• sau khi nhấn nút, màn trập mở ra và ánh sáng phản xạ từ vật thể đi qua thấu kính bên trong thiết bị chụp ảnh;
• kết quả là, một hình ảnh được hình thành trên một yếu tố quang (ma trận hoặc phim) - chụp ảnh;
• màn trập đóng lại, sau đó thiết bị sẵn sàng chụp thêm ảnh.

Toàn bộ quá trình chụp ảnh diễn ra trong một giây. Các mô hình khác nhau của thiết bị chụp ảnh do tính năng thiết kế của chúng, dòng chảy chi tiết của nó khác nhau.

Không giống như máy quay phim kỹ thuật số thay vì bảo quản quang hóa hình ảnh được sử dụng -phương pháp quang điện. Bản chất của nó nằm trong thực tế là các thông lượng quang được chuyển đổi thành một tín hiệu điện, sau đó được ghi lại trên các tàu sân bay thông tin (thiết bị lưu trữ kỹ thuật số).

Hình ảnh được chụp ngay lập tức có sẵn để xem trên màn hình tinh thể lỏng, rất thuận tiện cho việc đánh giá kết quả. Nó có thể được lưu trên máy tính hoặc máy tính xách tay để xem sau, lưu trữ, chỉnh sửa, chuyển giao (ví dụ, qua Internet) hoặc in trên giấy ảnh bằng máy in.

Các yếu tố cơ bản của máy ảnh kỹ thuật số

Camera kỹ thuật số phản xạ thuộc về thiết kế tiên tiến nhất và chức năng của một nhóm thiết bị chụp ảnh phong phú. Trên ví dụ của mình, nó là thuận tiện để xem xét các thiết bị của các thiết bị chụp ảnh nói chung. Điều này là do thực tế là bạn có thể làm quen với các yếu tố cấu trúc được tìm thấy trong các loại công nghệ này.

Các bộ phận chính của thiết bị chụp ảnh kỹ thuật số gương là:

• ống kính;
• ma trận;
• cơ hoành;
• màn trập;
• pentaprism;
• kính ngắm;
• xoay và gương phụ trợ;
• trường hợp chặt chẽ.

Chi tiết cấu trúc của camera được trình bày dưới đây. Nó cho thấy rằng các bộ phận chính được coi là trực tiếp tham gia vào quá trình lấy hình ảnh.

Nếu không có thêm chi tiết, chẳng hạn như đèn flash ảnh, thẻ nhớ, pin, màn hình tinh thể lỏng, các cảm biến khác nhau, máy ảnh cũng không thể hoạt động và để có được ảnh chất lượng cao. Nhưng những yếu tố cấu trúc này không liên quan trực tiếp đến nguyên tắc hoạt động của các thiết bị chụp ảnh.

Ống kính máy ảnh

Ống kính là một hệ thống quang học bao gồm các thấu kính nằm bên trong vành. Chúng là thủy tinh hoặc nhựa (trong các mô hình công nghệ giá rẻ). Thông lượng quang học đi qua thấu kính ống kính và tạo thành một hình ảnh trên ma trận. Ống kính tốt cho phép bạn có được hình ảnh sắc nét, rõ ràng mà không bị biến dạng.

Các mô hình ống kính mới có thể được trang bị mạch điện tửkiểm soát, ví dụ, ổn định quang học, khẩu độ. Nhưng trên máy ảnh cũ, điện tử có thể không hoạt động.

Các đặc điểm chính của ống kính là:

1. Độ sáng - tham số hiển thị mối quan hệ giữa độ sáng của đối tượng được hiển thị và độ chiếu sáng của hình ảnh thu được trong mặt phẳng tiêu cự (trên ma trận) bằng hệ thống quang học.
2. Độ dài tiêu cự - là khoảng cách tính bằng milimet từ tâm quang của ống kính đến vạch của mặt phẳng lấy nét (lấy nét) trong đó ma trận được đặt. Nó phụ thuộc vào góc nhìn (lĩnh vực xem) của quang học và kích thước của hình ảnh kết quả.
3. Thu phóng - Khả năng của hệ thống quang học tiếp cận đối tượng ở xa (tăng hình ảnh của chúng). Nó được xác định bởi tỷ lệ độ dài tiêu cự (tối đa đến tối thiểu).
4. Các loại lưỡi lê.

Trên đánh dấu của ống kính, thường là số đầu tiên (hoặc một cặp số) cho biết độ dài tiêu cự, và thứ hai (hoặc cặp) cho biết độ sáng. Phân loại ống kính theo độ dài tiêu cự và góc nhìn được hiển thị trong ảnh sau. Một loại phổ quát hơn của quang học được xem xét.

Điều quan trọng! Hiệu quả phát sáng của ống kính phụ thuộc vào độ sáng. Nó càng lớn thì thiết bị hình ảnh càng tốt, và đắt hơn. Hệ thống quang học, có khẩu độ lớn hơn, cho phép bạn chụp ảnh ở độ phơi sáng ngắn hơn so với hình dưới.

Mount optics

Các thấu kính được gắn vào thân máy bằng một lưỡi lê. Nó là một hợp chất có độ chính xác cao đặc biệt (thường là loại tiêu chuẩn).Về mặt cấu trúc, thiết bị gắn kết này có thể được tạo thành dưới dạng đai ốc, được trang bị các vết cắt hoặc các chỗ lồi lên khung với các rãnh tương ứng trên vỏ. Có các mô hình sản phẩm trong đó kết nối lưỡi lê được biểu diễn bằng một sợi lớn có đột quỵ ngắn.

Các đặc điểm chính của lưỡi lê bao gồm:

• đường kính ảnh hưởng đến tỷ lệ khẩu độ của ống kính;
• phân đoạn làm việc (hiển thị sơ đồ trong ảnh bên dưới), xác định phạm vi độ dài tiêu cự làm việc.

Khẩu độ và chức năng của nó

Khẩu độ là một cơ chế được thiết kế để điều chỉnh thông lượng chiếu sáng rơi trên một ma trận của một máy ảnh kỹ thuật số.. Nó nằm giữa các thấu kính bên trong ống kính.

Về mặt cấu trúc, phần bao gồm một bộ chồng chéo một cánh hoa (số thường là từ 2 đến 20 phần), có hình dạng khác nhau. Độ lớn của sự thay đổi lẫn nhau của chúng so với vị trí cơ sở quyết định kích thước của vòng kết quả (khi được mở hoàn toàn) hoặc đa giác (khimột phần) lỗ. Do cơ chế mở và đóng, lượng ánh sáng đến thay đổi. Thiết bị quang học đắt tiền và chất lượng cao được trang bị màng chắn nhiều lớp.

Độ sâu của trường phụ thuộc vào đường kính của khẩu độ của màng ngăn (độ sâu trường ảnh của không gian được chụp): vòng tròn càng nhỏ, độ sâu trường càng lớn. Kết nối như vậy cho phép các nhiếp ảnh gia tạo ra các hiệu ứng khác nhau khi chụp, ví dụ, để tách một vật thể khỏi nền.

Ngoài các chỉ số được xem xét, kích thước khẩu độ của màng ngăn ảnh hưởng đến các thông số của ảnh kết quả:

• quang sai (lỗi hoặc lỗi trong việc chuyển giao hình ảnh), giá trị trong đó là nhỏ nhất, khi cơ hoành được đóng càng gần càng tốt;
• sự nhiễu xạ (làm tròn bởi các chướng ngại vật ánh sáng), thể hiện trong việc giảm khả năng quang học để tái tạo hình ảnh của vật thể nằm gần (chỉ số được gọi là độ phân giải ống kính), đồng thời giảm kích thước của lỗ truyền ánh sáng;
• vignetting (giảm ánh sáng xảy ra từ trung tâm của hình ảnh đến các cạnh của nó), rõ ràng nhất được thể hiện ở khẩu độ mở tối đa.

Cơ hoành thường được biểu thị bằng chữ “f”.Con số bên cạnh nó cho biết đường kính của lỗ. Trong trường hợp này, số càng nhỏ, kích thước của lỗ càng lớn, biểu thị bằng nó. Đường kính 2,8 vào thời điểm này là tối đa trên hầu hết các ống kính. Nhiễu xạ với quang sai được cân bằng trong khẩu độ từ f / 8 đến f / 11. Ống kính có độ phân giải tối đa.

Máy ảnh SLR hiện đại có ống kính được trang bị iris diaphragms của loại nhảy. Chúng chỉ được đóng vào giá trị cài đặt ngay khi chụp. Để có thể ước tính độ sâu trường ảnh có đường kính lỗ nhất định, nhiều máy ảnh SLR được trang bị một bộ lặp. Nó là một cơ chế cho sự đóng cửa cưỡng bức của cơ hoành với giá trị làm việc.

Gương làm việc

Ánh sáng đã đi qua việc mở màn hoành rơi trên gương. Có dòng chảy được chia thành 2 phần. Một trong số chúng đi vào các cảm biến pha (phản xạ từ gương phụ trợ), được thiết kế để xác định xem hình ảnh có được lấy nét hay không. Sau đó, hệ thống lấy nét sẽ đưa ra lệnh cho các ống kính di chuyển. Trong trường hợp này, chúng trở nên tập trung vào chủ thể.Tự điều chỉnh như vậy được gọi là tự động lấy nét pha. Đây là một trong những ưu điểm chính của máy ảnh DSLR cho máy ảnh kỹ thuật số không gương lật. Để nhìn thấy gương trong trường hợp, bạn chỉ cần loại bỏ các quang học.

Luồng thứ hai rơi trên màn hình lấy nét (kính mờ). Nhờ đó, nhiếp ảnh gia có thể ngay lập tức đánh giá độ sâu trường ảnh tương lai và độ chính xác của việc lấy nét. Ống kính lồi nằm phía trên màn hình lấy nét làm tăng kích thước của ảnh kết quả. Gương được lấy ra sau khi nhấn nút chụp, cho phép ánh sáng không có chướng ngại vật để vào ma trận.

Toàn bộ loại thiết bị chụp ảnh được đại diện bởi các mẫu máy có gương mờ cố định. Việc sử dụng nó cho phép bạn sử dụng lấy nét tự động không chỉ khi chụp ảnh mà còn trong khi quay video ở chế độ “Live View”. Tầm nhìn liên tục cũng có thể.

Chức năng và loại van

Sau khi nhấn nút chụp, cửa trập cũng được kích hoạt, được lắp đặt giữa gương và ma trận. Mục đích của nó là để điều chỉnh truy cập vào ma trận ánh sáng. Thời gian mà cửa trập mở được gọi là tốc độ màn trập. Trong khoảng thời gian này, quá trình tiếp xúc diễn ra.

Các cửa chớp trên gương có hai loại:

• cơ khí (phổ biến nhất);
• điện tử (kỹ thuật số).

Xây dựng cửa chớp cơ học là 1 hoặc 2 màn cửa theo chiều dọc hoặc chiều ngang mờ đục theo thông lượng ánh sáng. Các đặc điểm chính của các cổng như vậy là tốc độ và độ trễ. Sau này hiểu tốc độ mở màn cửa sau khi nhấn cò.

Việc mở và đóng rèm cửa xuất hiện rất nhanh (trong một giây) với chi phí của nam châm điện hoặc lò xo. Tốc độ cửa trập là lượng thời gian cần để chụp nhanh sau khi nhấn nút chụp. Cửa chớp cơ học có giới hạn hoạt động. Chất chiết xuất từ ​​khoảng 1/8000 giây thu được bằng cách sử dụng cửa chớp kỹ thuật số.

Màn trập điện tử - đây không phải là một thiết bị riêng biệt, mà là nguyên tắc kiểm soát phơi sáng (lượng ánh sáng tới) của ma trận. Phơi sáng trong trường hợp này là khoảng thời gian giữa zeroing của nó và thời điểm đọc thông tin từ nó. Việc sử dụng cửa chớp điện tử được đặc trưng bởi khả năng đạt được phơi sáng ngắn hơn mà không sử dụng các chất tương tự cơ học đắt tiền.

Mô hình của các thiết bị chụp ảnh với sự kết hợp của các loại van điện tử và cơ khí được xem là hoàn hảo hơn. Trong trường hợp này, lần đầu tiên được sử dụng cho phơi nhiễm ngắn và thứ hai - trong thời gian dài. Ngoài ra, màn trập cơ học bảo vệ ma trận khỏi bụi.

Lượng ánh sáng chiếu vào máy ảnh, được điều khiển bởi khẩu độ và cửa trập tốc độ cửa trập là cơ sở cho quá trình chụp ảnh. Do sự kết hợp của các chỉ số này trong các phiên bản khác nhau, các nhiếp ảnh gia đạt được các hiệu ứng khác nhau.

Pentaprism và kính ngắm

Thông lượng ánh sáng, đi qua màn hình lấy nét, đi vào lăng kính. Nó bao gồm từ hai gương. Ban đầu, hình ảnh từ gương xoay lộn ngược. Các tấm gương Pentaprism lật nó lên, cho hình ảnh cuối cùng vào khung ngắm dưới dạng bình thường.

Kính ngắm là thiết bị cho phép nhiếp ảnh gia đánh giá trước khung hình. Đặc điểm chính của nó là:

• nhẹ nhàng (phụ thuộc vào chất lượng và tính chất truyền ánh sáng của thủy tinh mà từ đó nó được tạo ra);
• kích thước (diện tích);
• bảo hiểm (trong các mô hình hiện đại đạt 96-100%).

Máy ảnh SLR có thể được trang bị các loại khung ngắm sau:

• quang học;
• điện tử;
• gương.

Kính ngắm quang học phổ biến nhất. Các thiết bị này nằm gần hệ thống ống kính thấu kính. Lợi thế của họ là thiếu tiêu thụ năng lượng, và bất lợi là một số biến dạng của hình ảnh rơi vào khung.

Thiết bị điện tử - Đây là màn hình tinh thể lỏng (LCD) thu nhỏ. Hình ảnh được truyền tới nó từ ma trận máy ảnh. Kính ngắm điện tử có thể được sử dụng ngay cả trong ánh sáng mặt trời mạnh, vì nó nằm bên trong vỏ máy. Nhưng trong khi làm việc, anh ta tiêu thụ điện.

Mirror Viewfinders được coi là tốt nhất, bởi vì họ có thể cung cấp độ tương phản cao nhất, chất lượng của các đường nét của các đối tượng. Các thiết bị này được chuyển sang các thiết bị chụp ảnh kỹ thuật số từ các chất tương tự phim. Hình ảnh mà nhiếp ảnh gia nhìn thấy được hình thành bởi một chiếc gương quay.

Có các mô hình không có chế độ xem. Trong đó, các nhiếp ảnh gia tham quan các hình ảnh bằng cách sử dụng một màn hình LCD. Những bất lợi của màn hình như vậy là nó gần như không thể nhìn vào chúng trong ánh sáng mặt trời tươi sáng. Ngoài ra, màn hình có thể có độ phân giải nhỏ.

Ma trận máy ảnh kỹ thuật số nhiễu xạ

Ma trận DSLR là một con chip tương tự hoặc kỹ thuật số tương tự với máy quang. Thứ hai là -phần tử cảm quangchuyển đổi năng lượng ánh sáng thành điện tích (tỉ lệ với độ sáng của ánh sáng). Bằng cách này, ma trận dịch một hình ảnh quang học thành tín hiệu tương tự hoặc thành dữ liệu số. Mà sau đó đi qua thẻ chuyển đổi bộ xử lý-bộ nhớ.

Điều quan trọng! Để nhận ảnh màu tương ứng với bộ lọc ánh sáng. Nó được cài đặt ở phía trước của microcircuit.

Các đặc điểm chính của ma trận là:

• sự cho phép;
• kích thước;
• nhạy cảm ánh sáng (ISO);
• mối quan hệ giữa tín hiệu và tiếng ồn (một cụm các điểm ngẫu nhiên nằm ở các màu khác nhau, sự xuất hiện của nó liên quan đến việc thiếu các vật thể chiếu sáng).

Dưới theo sự cho phép họ hiểu số lượng các yếu tố cảm quang trong một phần, được đo bằng các thiết bị hiện đại với megapixel (tương ứng với một triệu máy quang). Con số càng lớn thì chi tiết nhỏ hơn sẽ được chuyển sang bức ảnh.

Từ kích thước ma trậnđược đo theo đường chéo, phụ thuộc vào số lượng photon mà nó có thể bắt được, cũng như sự hiện diện của nhiễu trong hình ảnh kết quả. Tham số này càng lớn thì càng tốt (ít tiếng ồn hơn). Chi tiết đường chéo trong các mô hình tìm kiếm sau của thiết bị chụp ảnh là 1 / 1,8 -1 / 3,2 inch.

Độ nhạy sáng của ma trận nằm trong khoảng 50-3200. Các giá trị nhạy cảm lớn cho phép chụp trong điều kiện ánh sáng yếu, ví dụ, vào lúc hoàng hôn hoặc vào ban đêm. Nhưng điều này làm tăng mức độ tiếng ồn. Mức ISO tối ưu được coi là từ 50 đến 400. Sự gia tăng độ nhạy được đi kèm với sự gia tăng tiếng ồn.

Trong kỹ thuật chụp ảnh gương, hai loại ma trận trở nên phổ biến:

• khung hình đầy đủ (cùng kích thước với khung phim 35 mm);
• cắt ngắn (với đường chéo giảm).

Ma trận khác nhau ở các định dạng như sau:

• Khung hình đầy đủ - khung hình đầy đủ (35 × 24 mm);
• APS-H - ma trận của máy ảnh chuyên nghiệp (29 × 19-24 × 16 mm);
• APS-C - được sử dụng trong các mô hình sản phẩm tiêu dùng (23 × 15-18 × 12 mm).

Ma trận full-frame lớn hơn cắt ngắn. Chúng được trang bị các mẫu máy ảnh chuyên nghiệp.

Hệ thống ổn định hình ảnh

Do chuyển động của máy ảnh khi chụp ảnh hoặc do rung tay, thu được các khung mờ. Bộ ổn định hình ảnh đang vật lộn với hiện tượng này (không có sẵn trong tất cả các kiểu máy). Nó có ba loại:

• quang học;
• với ma trận di động;
• điện tử (kỹ thuật số).

Đầu tiên là một đơn vị thấu kính gắn trong ống kính được điều khiển bởi các cảm biến đặc biệt. Hệ thống với ma trận chuyển động (ví dụ: "Chống rung") đề xuất sự cố định của nó trên nền tảng di chuyển. Chúng được coi là kém hiệu quả hơn ổn định quang học.

Vr điện tử (bộ triệt tiêu dao động) liên quan đến việc chuyển đổi các hình ảnh chỉ bởi bộ vi xử lý. Các chức năng ổn định kỹ thuật số với bất kỳ ống kính nào.

Mô tả ngắn gọn về các phần còn lại của thiết bị chụp ảnh

Sự hiện diện của đèn flash cho phép bạn làm nổi bật các đối tượng nằm ở phía trước gần với nhiếp ảnh gia.Thông thường, các thiết bị như vậy được xây dựng ban đầu có dung lượng nhỏ. Vì lý do này, các thiết bị chụp ảnh bán chuyên nghiệp và chuyên nghiệp được trang bị đầu nối cho phép bạn kết nối các đơn vị flash bổ sung.

Các chức năng của máy ảnh mở rộng việc sử dụng các nhấp nháy có khả năng triệt tiêu mắt đỏ. Cũng thuận tiện là sự hiện diện của một số chế độ hoạt động chính của chúng:

• tự động;
• buộc;
• đồng bộ hóa chậm;
• không có đèn flash.

Để tự chụp chân dung hoặc loại bỏ rung máy, sử dụng hẹn giờ. Thiết bị này tạo thời gian trễ giữa việc nhấn nút chụp và kích hoạt thực tế của màn trập.

Lưu ý! Trong quá trình chụp ảnh dài hạn, bạn nên thay thế một số mẫu máy ảnh DSLR thay vì pin sạc bằng bộ điều hợp được kết nối qua đầu nối dc. Điều này chỉ có thể nếu bạn có quyền truy cập vào mạng 220 V.

Bộ xử lý máy ảnh thực hiện các chức năng sau:

• điều khiển flash, giao diện camera, lấy nét tự động;
• tính toán độ phơi sáng;
• xử lý dữ liệu từ ma trận;
• điều chỉnh độ sắc nét, độ nhạy, độ tương phản, cân bằng trắng, tiếng ồn và một số thông số khác của hình ảnh;
• lưu hình ảnh trên thẻ nhớ, nén các tập tin;
• cung cấp liên lạc với các thiết bị bên ngoài (ví dụ: máy tính).

Khi xử lý dữ liệu số của bộ xử lý, chúng được lưu trữ trong RAM. Các phương tiện lưu động dưới dạng thẻ nhớ của các định dạng khác nhau (ví dụ, SecureDigital - SD) được sử dụng để lưu trữ vĩnh viễn thông tin.

Do sự hiện diện nút điều khiển Bạn có thể điều khiển các cài đặt khác theo cách thủ công, ví dụ: điều chỉnh tốc độ cửa trập bằng khẩu độ, đặt độ nhạy của ma trận, cân bằng trắng. Điều này cho phép bạn kiểm soát toàn bộ quá trình chụp ảnh, để tạo ra các hiệu ứng mong muốn.

Kết luận

Máy ảnh SLR cho phép bạn chụp những bức ảnh chất lượng cao do sự hiện diện của các ma trận lớn. Vì vậy, chúng được sử dụng trong các hoạt động của họ bởi các nhiếp ảnh gia chuyên nghiệp và nghiệp dư, những người đang nghiêm túc tham gia vào nhiếp ảnh. Yếu tố quan trọng nhất trong sự phổ biến của thiết bị chụp ảnh gương cũng là quang học có thể hoán đổi cho nhau, giúp bạn có thể chụp ảnh qua kính thiên văn, nội soi hoặc kính hiển vi.