Экспозиционная автоматика
Интернет-Университет Информационных Технологий
Экспозиционная автоматика: версия для печати и PDA
Самая распространенная ошибка фотографа - неверно выбранные параметры экспозиции. Цифровые фотоаппараты отличаются высоким уровнем автоматизации, в том числе и выбора экспопараметров. Установка экспозиции - еще одна важная функция, возложенная на центральный микропроцессор цифровой камеры.
Цифровой фотоаппарат - высокоточное электронное устройство, управляемое встроенным компьютером. В принципе, то же самое можно сказать о любом современном зеркальном пленочном фотоаппарате, но с одним существенным отличием. Электроника пленочного фотоаппарата выполняет вспомогательные функции, а сама камера остается оптико-механическим устройством. Цифровой же фотоаппарат лишен значительной части привычных механических узлов. В нем нет пленки, которую приходится транспортировать мимо кадрового окна, затвор имеет миниатюрные размеры, а потому его детали обладают пониженной инерцией, механизм изменения относительного отверстия объектива часто совмещен с центральным затвором.
Рекламируя новую модель, производители с гордостью сообщают, что в камере установлен новый, более мощный микропроцессор. От быстродействия центрального микропроцессора камеры напрямую зависит быстродействие самого фотоаппарата. Процессор выполняет функции аналого-цифрового преобразователя АЦП, переводящего аналоговые сигналы ячеек сенсора в программный код, работает в системе автоматической фокусировки, установки экспозиционных параметров, управляет контроллером флэш-памяти, встроенной вспышкой и выполняет множество дополнительных функций, например, записи и оцифровки видео и звука. Микропроцессор - основа встроенного в камеру специализированного компьютера, который работает под управлением записанной в микросхему ПЗУ программы. Чем совершенней процессор, тем он быстрей выполняет управляющую программу, и тем сложней и функциональней может быть сама программа. Следует учитывать, что такие операции, как перевод изображения из одного формата в другой и аппаратная интерполяция (увеличение) разрешения, задачи ресурсоемкие и достаточно сложные. Даже мощному персональному компьютеру на базе новейшего микропроцессора Pentium требуется определенное время для изменения разрешения изображения в графическом редакторе Adobe Photoshop (программная интерполяция). Поэтому совершенство и вычислительная мощь компьютера цифрового фотоаппарата вызывает уважение.
К слову - при работе с миниатюрными цифровыми камерами очень часто можно заметить, что корпус камеры ощутимо нагревается. К примеру, в фотоаппаратах Canon Digital IXUS область нагрева находится с правой стороны, рядом со спусковой кнопкой. Этот нагрев и выдает работу микропроцессора, который при интенсивном обмене информацией с буферной памятью камеры и при выполнении вычислительных функций выделает большое количество тепла. С практической точки зрения нагрев камеры ничем не опасен и не должен вызывать какой-либо настороженности. Просто любопытный факт из "жизни цифровиков"…
Важнейшая вспомогательная функция, возложенные на компьютер цифрового фотоаппарата - установка экспозиционных параметров. Посмотрим, как устроен автоматический экспонометр цифрового фотоаппарата.
Из практики пленочной фотографии мы знаем, что стандартный ряд выдержек затвора выглядит, как - 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/250, 1/500, 1/1000, и выражается в долях секунды. То есть выдержка 1 - это 1 секунда, а выдержка 1/1000 - это тысячная доля секунды. Между собой величины ступеней длительности выдержки отличаются ровно вдвое. То есть при выдержке 1/125 количество света на поверхность сенсора попадет ровно в два раза больше, чем при выдержке 1/250, а при выдержке 1/60 - вдвое больше, чем при выдержке 1/125. При этом можно заметить некоторое округление - речь идет не о выдержке 1/120, а именно об 1/125. Дело здесь в общепринятом стандарте, а погрешность столько невелика, что ею пренебрегают.
Рис. 8.1. Диск установки выдержки пленочного фотоаппарата
Вспомним, что стандартный ряд значений диафрагмы построен по тому же алгоритму - каждое последующее значение отличается от предыдущего тем, что уменьшает пропускание света через объектив вдвое. К примеру, при диафрагме 4 света через объектив проходит вдвое больше, чем при диафрагме 5,6 (а площадь светового сечения объектива при этом уменьшается в 1,41 раза, поэтому значения диафрагмы отличаются друг от друга не вдвое, а именно в 1,41 раза). А при диафрагме 8 - вдвое больше, чем при диафрагме 11.
Рис. 8.2. Шкала установки диафрагмы
Поскольку затвор и диафрагма работают совместно, можно выстроить ряд парных значений выдержки и диафрагмы, при которых количество света, попадающего на поверхность сенсора, будет равным. Например, 1/30 - 16, 1/60 - 11, 1/125 - 8, 1/250 - 5,6, 1/500 - 4, 1/1000 - 2,8. Все пары, которые называются экспозиционными или экспопарами, в этом ряду равнозначны. То есть при установке любого значения выдержки и соответствующего ему значения диафрагмы экспозиция сенсора будет верной. Если же один из параметров сдвинуть на ступень в меньшею или большую сторону, то сенсор будет либо недоэкспонирован, либо переэкспонирован.
Задача автоматического экспонометра цифрового фотоаппарата - замерить интенсивность светового потока, попадающего на сенсор, определить последовательность экспозиционных пар и выбрать из этого ряда такую пару, которая бы в максимальной степени соответствовала характеру съемки.
В простейших экспозиционных автоматах пара "выдержка-диафрагма" выбирается по линейному алгоритму. То есть всегда выбирается среднее значение выдержки и диафрагмы из общего ряда экспопар. Поскольку в автоматических камерах затворы и диафрагмы работают бесступенчато, экспозиционные пары могут выглядеть иначе, чем пары стандартного ряда. Например, автомат может установить выдержку 1/170 и диафрагму 3,8. Но соотношение выдержки и диафрагмы при этом остается в рамках нормы, определяемой замером попадающего на сенсор света.
Таким же образом работает универсальная программа установки экспозиции в камерах среднего и старшего уровня. Однако в этих фотоаппаратах есть механизмы автоматической установки параметров экспозиции, более подходящих к определенным условиям. Например, в программе "спорт" экспонометр выберет из ряда экспозиционных пар самую короткую выдержку и установит соответствующую ей диафрагму. В результате камера сможет зафиксировать быстро перемещающиеся объекты, но глубина резкости при этом уменьшится. В режиме "портрет" происходит то же самое, но экспонометр при этом выбирает максимальное значение диафрагмы и устанавливает соответствующую ему выдержку, поскольку главная цель портретной программы уменьшение глубины резкости для получение наиболее эффектного снимка.
Чтобы правильно определить экспозиционные параметры, в экспонометр необходимо ввести значение светочувствительности сенсора. Цифровые фотоаппараты снабжены схемой аппаратной интерполяции, усиливающей светочувствительность. Значение светочувствительности выбирается в экранном меню дисплея выбором соответствующей опции (если меню англоязычное, то это пункт Sensitivity). Обычно установок четыре - Auto, 100, 200 и 400 (в некоторых моделях ряд может быть длинней - до 800, 1600 и вплоть до 3200). Светочувствительность указывается в стандартных единицах ISO. Нормальное положение минимальное, в данном случае 100 ISO. Это значение равно истинной светочувствительности сенсора, при котором матрица работает в обычном режиме, а схема интерполяции отключена. Режим Auto автоматически переключает сенсор в режим увеличенной светочувствительности при недостатке света и невозможности выбора экспозиционной пары, при которой сенсор будет экспонирован нормально. Следует заметить, что при включенном автоматическом режиме срабатывания встроенной вспышки светочувствительность будет увеличена в последнюю очередь, когда экспозиционный автомат придет к выводу, что света вспышки недостаточно.
Рис. 8.3. Диск установки светочувствительности сенсора камеры Canon PowerShot G7
При выборе увеличенного значения светочувствительности сенсора и при срабатывании схемы автоматического увеличения чувствительности АЦП камеры присваивает электрическим сигналам ячеек матрицы более высокое значение яркости. В результате получается более яркое изображение, как если бы сенсор и в самом деле обладал более высокой светочувствительностью. Но поскольку в данном режиме сигналы ячеек матрицы не соответствуют уровню реальной их засветки, резко возрастает уровень шумов сенсора. Возникают цветовые ореолы на границах контрастных переходов, а в тенях появляются цветные пятна. Это неизбежное последствие аппаратной интерполяции, устранить которое невозможно в принципе (но можно уменьшить, что и наблюдается в дорогих камерах). Сам процесс возникновения шумов непредсказуем, а убрать шумы при обработке снимка в графическом редакторе практически невозможно. Поэтому режим искусственного увеличения светочувствительности сенсора следует включать лишь в случае крайней необходимости (когда техническое качество снимка отходит на второй план).
Раз уж мы заговорили об аппаратной интерполяции, сделаем небольшое отступление от темы и ненадолго вернемся к теме "цифрового зума".
При цифровом увеличении фокусного расстояния тоже работает аппаратная интерполяция. В этом режиме экспонируется только половина поля сенсора (если зум двукратный), его центральная часть. Затем процессор камеры дополняет истинные пиксели несуществующими, удваивая разрешение снимка. В результате получается снимок полного разрешения, но половинного размера, возникает эффект увеличения фокусного расстояния объектива и сужения угла зрения. Однако, на практике интерполированные снимки выглядят просто ужасно. Дело в том, что компьютер фотоаппарата дополняет истинные пиксели несуществующими, присваивая им усредненные значения яркости и цветности, позаимствованные у соседних, реальных пикселей. При этом контраст изображения снижается, картинка становится размытой, нерезкой. При небольших увеличениях, да еще при просмотре на компьютерном мониторе вроде бы терпимо, но при печати интерполяция выходит боком - снимок неизбежно портится.
Точно так же работает и механизм программной интерполяции графического редактора. Вырежьте центральную часть снимка и удвойте разрешение, выбрав соответствующий пункт в меню программы. Результат увидите сами, хотя программная интерполяция работает чище и лучше, чем аппаратная - сказывается более совершенная программа и более мощный процессор персонального компьютера. Кроме того, разрешение фотографии в графическом редакторе можно вернуть к изначальному, отменить изменения и уж во всяком случае действовать осторожно, наблюдая получаемый результат...
И снова об автоматическом экспонометре цифрового фотоаппарата. Очень часто возникают ситуации, когда автомат экспозиции ошибается. Классический случай - фигура человека на снегу. Общая освещенность очень высока. Экспонометр установит значения выдержки и диафрагмы, исходя именно из интенсивности светового потока, отраженного снегом. В результате фигура человека получится на снимке слишком темной, детали в тенях будут непроработаны и плохо различимы. "Обмануть" экспозиционный автомат позволяет механизм введения экспозиционной поправки.
Экспозиционная поправка - это принудительное изменение значения светочувствительности сенсора при отсутствии реальных изменений самого значения, вводимого в экспонометр. Обычно вручную можно ввести две ступени значения светочувствительности в сторону увеличения и две ступени в сторону уменьшения. То есть для сенсора нормальной чувствительности в 100 ISO можно оперативно ввести значение от 25 до 400 единиц ISO. Шаг поправки - 1/3 ступени, что позволяет вносить небольшие коррективы экспозиции, не искажая снимок.
В случае съемки человека на снегу внесение экспозиционной поправки позволит добиться на снимке хорошо проработанной фигуры человека ценой передержки по снеговому полю. В большинстве случаев это вполне допустимо (снег-то все равно остается белым, только получится ярче и... белее).
Экспозиционную поправку можно ввести через экранное меню дисплея. Для этого следует нажать на верхний край джойпэда камеры. На экране появится меню, из которого тем же джойпэдом следует выбрать нужное значение в сторону увеличения или уменьшения светочувствительности.
В дорогих камерах средней группы и в полупрофессиональных моделях имеется режим автоматического брекетинга, как в зеркальных пленочных камерах. Брекетинг - это съемка серии кадров с автоматическим внесением экспозиционных поправок. Перед включение брекетинга следует выбрать в экранном меню настроек диапазон изменения светочувствительности. Затем при нажатии на спусковую кнопку камера сделает серию снимков в 3 или 5 кадров (в зависимости от модели и выбранного режима брекетинга). В серии из 5 кадров первый будет сделан с уменьшением светочувствительности (то есть с откорректированным значением, введенным в экспонометр, сама светочувствительность сенсора при этом не изменяется) в 2/3 ступени, в 1/3, с нормальным значением светочувствительности (нулевая поправка), с увеличением в 1/3 ступени и, наконец, в 2/3.
Режим брекетинга очень удобен для съемки сложных в плане освещения сцен. После съемки можно без спешки просмотреть результаты и неудачные кадры попросту стереть из памяти камеры. В этом отношении брекетинг цифрового фотоаппарата еще более ценен, чем такой же режим у пленочной камеры, где съемка серии с автоматическим введением экспозиционных поправок связан с повышенным расходом фотопленки…
Конструктивно автоматический экспонометр состоит из датчика замера освещенности, усилителя электрического сигнала, микропроцессора, функции которого выполняет микропроцессор цифрового фотоаппарата и блока управления, при помощи которого в экспонометр вводится значение чувствительности сенсора и экспозиционные поправки.
Датчик замера освещенности может быть выполнен в виде отдельного фотодиода, установленного на передней стенке корпуса камеры. Если посмотреть на переднюю панель фотоаппарата, можно увидеть несколько небольших затемненных окон. Одно обычно прикрывает световой индикатор (светодиод красного цвета) работы автоспуска, который при включенном автоспуске мигает. Второе - светодиод системы защиты от эффекта красных глаз (об этом речь ниже). Третье - датчик системы регулирования энергии светового импульса встроенной вспышки. Четвертое - датчик и приемник системы активной автофокусировки, И последнее - датчик замера освещенности автоматического экспонометра.
Заметим - набор датчиков и индикаторов разный для каждой модели фотоаппаратов, а сами датчики могут быть сгруппированы под общим защитным стеклом и выполнять сразу множество различных функций (так обычно и бывает). Большинство фотоаппаратов средней группы и абсолютное большинство фотоаппаратов полупрофессионального уровня снабжены системой экспонометрического замера TTL - Through The Lens, "за объективом". Именно эта система является наиболее точной и наиболее универсальной. Именно с таким экспонометром возможны различные съемочные эксперименты, вроде фотографирования через окуляр бинокля и микроскопа, через цветной светофильтр и даже очковую линзу (которая в данном случае будет выполнять функции импровизированной макро-линзы). Поэтому выбирать камеры с отдельным датчиком экспозамера вряд ли стоит (если, конечно, низкая цена камеры для вас не самый важный показатель).
Если в качестве экспозиционного датчика в бюджетных фотоаппаратах используется фотоэлемент, который при попадании на него света генерирует ток небольшой силы, то в камерах с системой TTL для замера используется сам сенсор. В системах с зеркальным видоискателем используется набор датчиков, установленных на пентапризме, как в пленочных зеркалках.
Если датчик установлен на передней панели фотоаппарата, то замер производится только интегральным методом. Автоматический экспонометр ориентируется по интенсивности света, отраженного от объекта и попадающего на фотоэлемент. Это самый неточный способ замера, правильно работающий лишь в условиях рассеянного освещения.
Более точен локально-интегральный метод, используемый в системах TTL. При этом замеряется количество света, попадающего на всю площадь кадра, но основной замер производится по центральной части, занимающей около 30% кадрового окна. Этот способ определения экспозиционных параметров применяется в значительной части недорогих камер начального уровня.
Еще более точен локальный замер, где экспозиция устанавливается по яркости света, попадающего в центральную часть кадра, занимающую не более 2% кадрового окна. Этот способ замера используется в профессиональной аппаратуре наряду с локально-интегральным и многозонным замером. В условиях сложного освещения локальный замер незаменим. Но в большинстве стандартных ситуаций он может приводить к ошибкам, так как не учитывает светового потока, отраженного другими попадающими в кадр объектами.
Универсальным и чаще всего используемым в цифровых фотоаппаратах любительского класса является многозонный замер экспозиции. При этом поле кадра разделено на ряд зон - верхнюю, центральную, нижнюю и боковые. Общее число зон у разных моделей фотоаппаратов колеблется от 3 до 255 (пример последних - компактные камеры Nikon). Многозонные датчики настроены на разную степень освещенности, в центре и верхней части кадра (на которые приходятся солнце и небо) больше, в нижней части (на которую приходится темный грунт) меньше. Это позволяет правильно оценивать освещенность большинства сцен, в том числе и в очень сложных условиях. Датчики многозонного замера (в качестве которых могут использоваться определенные участки сенсора камеры) используются и в системе пассивной автофокусировки, которой оснащаются камеры средней группы, полупрофессиональные и профессиональные цифровые фотоаппараты.
У встроенного автоматического экспонометра цифровой камеры есть одно применение, о котором, возможно, не все догадываются. Дело в том, что значение экспопараметров, которые определяются экспонометром камеры, при половинном нажатии на спусковую кнопку, пусть и не во всех моделях камер, но выводятся на контрольный дисплей. Если заглянуть в оптический видоискатель фотоаппарата, то в центре его можно увидеть прямоугольную рамку (либо перекрестье), обозначающую зону действия датчиков автофокуса и экспозамера. Следовательно, сам фотоаппарат можно использовать в качестве… высокоточного экспонометра с ограниченным углом замера отраженного света! А это значит, что компактный цифровой фотоаппарат (и, разумеется, зеркальный, в котором точность замера максимально высока) пригодится и для съемки механической пленочной камерой. Наводим видоискатель цифрового фотоаппарата на снимаемый объект, наполовину нажимаем кнопку, считываем с дисплея показания автоматического экспонометра и переносим эти параметры на пленочную камеру, с соответствующим пересчетом, конечно, по чувствительности пленки и необходимым сдвигом по линейке экспозиционных пар. Экспонометр, к примеру, выведет пару выдержка 1/60 - диафрагма 5,6, а нам нужна выдержка не длинней 1/250. Устанавливаем на пленочном фотоаппарате выдержку 1/250 и диафрагму 2,8 (к примеру, в реальности соотношения выдержки и диафрагмы могут быть иными).
<
Фотовспышки
Интернет-Университет Информационных Технологий
http://www.INTUIT.ru
Фотовспышки: версия для печати и PDA
Электронный импульсный осветитель, встроенный в цифровой фотоаппарат, инструмент, без которого фотографу зачастую трудно обойтись. Но лампа-вспышка имеет как свои плюсы, так и свои минусы. В полной мере она проявляет свои возможности только в руках умелого, опытного фотографа.
В любом цифровом фотоаппарате, кроме самых дешевых камер-игрушек, есть встроенная электронная вспышка. Питание встроенной вспышки осуществляется от основного аккумулятора или батареи сухих элементов камеры. В фотоаппаратах старшей группы, в полупрофессиональных и профессиональных камерах встроенная вспышка дополнена колодкой подключения внешней лампы, а иногда и гнездом для кабельного подключения вспышки. Наличие подобной колодки значительно расширяет применение фотоаппарата, поскольку позволяет экспериментировать с источниками искусственного света, добиваясь особых эффектов освещения. Еще больше возможностей предоставляет отдельный синхроконтакт, поскольку в этом случае дополнительную вспышку можно присоединить к фотоаппарату через кронштейн, который крепится к штативному гнезду камеры. При этом лампу можно направить не только непосредственно на объект съемки, но и на какую-либо отражающую поверхность - стену, потолок, специальный отражатель.
Рис. 9.1. Внешняя электронная лампа-вспышка
Рис. 9.2. Встроенная лампа-вспышка цифрового фотоаппарата
Встроенные вспышки цифровых фотоаппаратов могут значительно различаться по степени автоматизации управления. В недорогих любительских камерах начального уровня замер освещенности при работе вспышки осуществляется отдельным датчиком, расположенным на лицевой панели корпуса камеры. Когда основной экспонометр фотоаппарата фиксирует недостаточный уровень освещенности, устанавливается выдержка синхронизации (обычно 1/60 c) и в работу включается вспышка. При этом датчик вспышки замеряет общий уровень освещенности, и в соответствии с этими данными блок автоматики устанавливает диафрагму объектива, при которой экспозиция сенсора будет правильной.
Подобный механизм управления встроенной вспышкой часто приводит к экспозиционным ошибкам. Если снимать с включенной вспышкой портрет человека на темном фоне, то, исходя из уровня общей освещенности, автомат вспышки откроет диафрагму больше, чем требуется для получения качественного снимка. Лицо на фотографии получится излишне светлым (передержка), а фон будет экспонирован нормально. Так же обстоит дело и при съемке темных фигур на светлом фоне (лицо получится недодержанным, фон нормальным). Поэтому при работе автоматической вспышки с отдельным датчиком следует выбирать для съемки объекты с небольшими перепадами яркостей.
Иначе устроена система управления автоматической встроенной вспышкой в фотоаппаратах средней и старшей ценовой группы. Здесь в качестве датчика вспышки используется основной TTL-датчик системы экспозамера, как правило, точечный (измерение уровня освещенности по центральной части кадра). Установка экспозиции производится не только изменением диафрагмы, но и регулировкой длительности светового импульса - в зависимости от применяемого программного режима камеры. К примеру, в режиме "ночной портрет" будет установлено максимальное значение диафрагмы для достижения минимальной глубины резкости, а к электродам лампы будет подведен потенциал меньшей величины для ограничения светового потока вспышки, чтобы не допустить передержки. В программном режиме "пейзажная съемка" ситуация будет обратной. Автомат установит минимально возможную диафрагму для достижения как можно большей глубины резкости, а световой поток лампы будет максимальным (правда, в пейзажной съемке вспышка плохой помощник - из-за небольшой дальности действия).
Уровень освещенности при работе лампы-вспышки зависит еще и от расстояния между камерой и объектом съемки. Чем дальше находится объект, тем меньше света от импульсной лампы на него попадает. В схеме управления встроенными вспышками с отдельным датчиком предусмотрен автоматический ввод экспозиционной поправки системой автофокуса камеры. То есть дальномер камеры определяет расстояние до объекта съемки и в соответствии с этим автомат вспышки устанавливает необходимую для правильной экспозиции диафрагму. Фотоаппараты со вспышками с регулируемым световым потоком и замером уровня освещенности через основной объектив и в этом случае работают точнее, поскольку измеряют уровень освещенности по сфокусированному изображению.
Мощность любой фотовспышки, в том числе и встроенной, выражается неизменяемой количественной величиной - ведущим числом. Ведущее число - это произведение значения диафрагмы объектива на расстояние от камеры до снимаемого объекта в метрах, при которых светочувствительный материал (пленка или сенсор) будет экспонирован правильно. К примеру, при освещении объекта съемки, расположенного на расстоянии в 2,5 м, вспышкой с ведущим числом 10 диафрагма должна быть установлена на f/4 (2,5х4=10).
Чем больше ведущее число, тем вспышка мощнее и тем больше дальность ее действия. При той же диафрагме f/4 вспышка с ведущим числом 20 позволяет фотографировать объекты, расположенные на расстоянии 5 м, а вспышка с ведущим числом 40 - на расстоянии 10 м.
Рис. 9.3. Любительская лампа-вспышка
Рис. 9.4. Профессиональная вспышка
Ведущее число вспышки вычисляется для пленки чувствительностью в 100 единиц ISO (между прочим, чувствительностью в 100 ISO обладает большинство сенсоров цифровых фотоаппаратов). То есть для пленки (сенсора) чувствительностью в 200 единиц ISO, дальность действия вспышки удвоится, для пленки чувствительностью в 400 единиц ISO - увеличится в 4 раза. Увеличивая значение чувствительности сенсора в установках цифровой камеры (через экранное меню дисплея), мы увеличим эффективную дальность действия встроенной вспышки (правда, при этом возрастет и уровень шумов).
Цифровые фотоаппараты оснащаются встроенными вспышками небольшой мощности. Обычно встроенные вспышки имеют ведущее число порядка 10-12 и служат лишь в качестве источника света для съемки крупных планов с близкого расстояния. Вспышки большей емкости значительно сократили бы срок автономной работы фотоаппарата. Впрочем, применение вспышки и так сказывается на продолжительности работы. Если без применения вспышки цифровая камера способна отснять 100 кадров, то вспышка сокращает это количество примерно вдвое.
При съемке автоматической цифровой камерой мы часто сталкиваемся с ситуациями, когда фотоаппарат блокирует спусковую кнопку, не давая возможности сделать снимок. Происходит это либо при неправильной наводке на резкость механизмом автоматической фокусировки (объект расположен слишком близко, а режим макросъемки не выбран, или в зоне датчика автофокуса слишком много контрастных объектов, находящихся на разных расстояниях от камеры), либо при ошибках в определении экспонометрических параметров (освещенность слишком велика или слишком мала, и автомат не может выбрать сочетание выдержки-диафрагмы, при котором сенсор будет экспонирован правильно). Встроенная вспышка подобной блокировкой не оснащена (не считая естественного ограничения функционирования вспышки во время заряда конденсатора - до восстановления заряда вспышка попросту не сработает). То есть снимок будет сделан даже в том случае, если объект находится за границей эффективной дальности вспышки. Поэтому знать максимальную дальность действия встроенной вспышки своей камеры должен каждый фотолюбитель.
Существует еще несколько особенностей применения встроенной вспышки. Поскольку встроенный импульсный осветитель является устройством общего применения и располагается на лицевой панели фотоаппарата, он не годится для макросъемки с минимального расстояния. То есть при съемке предметов, находящихся на удалении от камеры сантиметров в 70, вспышка будет работать, хотя почти наверняка "переосветит" снимаемый объект. А при съемке с 5-10 см (например, при фотографировании насекомых) следует применять либо специальную, надеваемую на объектив, кольцевую вспышку, либо выносной осветитель, расположенный сбоку.
Не пригодится встроенная вспышка при микро- и телескопической съемке, то есть при фотографировании через микроскоп или зрительную трубу. При пейзажной или архитектурной съемке вспышка тоже окажется бесполезной. Пейзаж подразумевает съемку дальнего плана, находящегося далеко за границей дальности действия вспышки, а при архитектурной съемке с широкоугольным объективом или зуммируемым объективом, установленным на минимальное фокусное расстояние, вспышка даст множество отсветов и теней, искажающих рельеф архитектурных деталей. То же касается и съемки интерьеров, если вспышка не применяется для достижения особых художественных эффектов.
Основной недостаток встроенной вспышки - близкое расположение лампы от основного объектива. Свет от импульсного осветителя падает на объект съемки и отражается под малым углом. Поэтому освещение встроенной вспышкой приводит к эффекту "плоского" изображения, при котором выступающие детали и плоские поверхности не выделяются, а тени приобретают резкие контрастные границы. Особенно это заметно при съемке портретов.
В некоторой степени положение спасают встроенные вспышки с комбинированными осветителями (пример - фотоаппараты Olympus). В таких вспышках применяется не одна а две лампы, либо светорассеиватель лампы разделен на две половины, верхняя часть используется в качестве источника заполняющего света (подсвечивает потолок, играющий в данном случае роль отражательного экрана), нижняя часть - в качестве источника рисующего света (направляется прямо на снимаемый объект). Но в любом случае эта конструкция не является альтернативой применению выносных вспышек, при помощи которых можно получить различные варианты освещения.
Еще один неприятный эффект встроенных вспышек проявляется при съемке портретов. Это эффект "красных глаз". Очень часто на снимках людей с применением вспышки глаза получаются неестественно светящимися. Происходит это потому, что в условиях недостаточной освещенности луч света от лампы-вспышки попадает на глазное дно через широко раскрытый зрачок, отражается и возвращается в объектив камеры.
Избавиться от эффекта "красных глаз" можно двумя способами - увеличить угол отражения света, переместив вспышку дальше от объектива фотоаппарата, либо заставить зрачок глаза сузиться и тем самым уменьшить угол отражения света. Первый способ без дополнительно подключаемой вспышки применить невозможно. А суть действия второго способа заключается в том, что при сужении зрачка угол отражения светового луча тоже сужается, и отраженный от глазного дна свет не попадает в объектив. Этот способ срабатывает даже тогда, когда вспышка расположена прямо над объективом фотоаппарата (луч отраженного от глазного дна света попадает под объектив - на то же расстояние, на котором располагается от объектива рассеиватель вспышки). Проблема лишь в том, что предварительная засветка, заставляющая зрачки сужаться, должна быть такой интенсивности, чтобы глаза человека (и животного тоже, поскольку эффект этот проявляется при съемке любого живого существа со схожим строением глаз) на нее среагировали.
В простых пленочных "мыльницах" в качестве источника света для предварительной засветки используется излучающий светодиод. Несмотря на фокусирующую линзу, светодиодный механизм защиты от "красных глаз" абсолютно неэффективен, слишком мал световой поток, и глаз на него не реагирует.
В пленочных зеркальных фотоаппаратах и в профессиональных цифровых камерах, сконструированных на их базе, в качестве источника предварительной подсветки используется небольшой прожектор белого свечения (пример - все цифровые "зеркалки" Nikon). Лампа прожектора установлена на лицевой панели фотоаппарата со стороны спусковой кнопки. Этот же прожектор используется для подсветки снимаемого объекта в условиях недостаточной освещенности, когда датчики пассивного автофокуса неспособны справиться с наводкой объектива на резкость.
Подсветка прожектором очень эффективна и комфортна, поскольку дает узконаправленный луч света, заставляющий зрачок глаза моментально сузиться, но при этом не ослепляет фотографируемого человека. Прожектор потребляет меньше энергии, чем встроенная вспышка, хотя и несколько усложняет конструкцию камеры. Наконец, прожектор не снижает быстродействие фотоаппарата, поскольку схема питания лампы предварительной подсветки не влияет на заряд конденсатора встроенной вспышки. А недостаток прожектора в том, что его лампу легко закрыть правой рукой - размеры современных фотоаппаратов невелики, а потому фотографу приходится следить за положением собственных пальцев.
В большинстве пленочных фотоаппаратов среднего класса, равно как и в абсолютном большинстве цифровых камер, для подавления эффекта "красных глаз" в качестве источника подсветки используется сама вспышка. При включенном режиме подавления эффекта "красных глаз" в момент нажатия на кнопку спуска вспышка дает один или несколько (цифровые фотоаппараты Olympus) световых импульсов небольшой мощности, заставляя зрачки сузиться. Затем происходит срабатывание затвора, и вспышка выдает основной световой импульс. Как и в камерах с прожектором, предвспышка работает в условиях низкой освещенности в качестве источника подсветки автофокуса. Короткого светового импульса (или серии импульсов) хватает для того, чтобы датчики дальномера автоматической фокусировки определили расстояние до снимаемого объекта.
Использование предварительной вспышки для подавления эффекта "красных глаз" работает очень эффективно, однако имеет несколько побочных последствий. Во-первых, этот способ не комфортен, поскольку световой импульс усиливает эффект ослепления фотографируемого человека (после предварительной вспышки зрачок начинает расширяться и в этот момент происходит основная вспышка). Во-вторых, предвспышка снижает быстродействие камеры, причем, настолько, что в некоторых моделях цифровых фотоаппаратов с момента нажатия на спусковую кнопку, до срабатывания затвора, проходит около секунды, если ни больше. В-третьих, применение предвспышки требует от обладателя цифровой камеры некоторого навыка. Дело в том, что многие фотолюбители инстинктивно реагируют на предвспышку, как на основной световой импульс, тем более что затвор многих цифровых "компактов" срабатывает практически бесшумно. Фотограф сдвигает камеру, полагая, что снимок сделан, и в это время срабатывает затвор. Снимок оказывается безнадежно испорченным.
Чтобы не ошибиться при использовании встроенной лампы-вспышки достаточно следовать простым правилам. Не включать автоматический режим работы вспышки, полностью полагаясь на автоматику - то есть отключать вспышку принудительно и включать только тогда, когда ее применение неизбежно. Не снимать со вспышкой объекты, расположенные ближе 2 и дальше 5 метров. Именно в этом диапазоне расстояний лампа-вспышка будет работать наиболее эффективно. Правильно держать фотоаппарат, не перекрывая пальцами левой руки окошко датчика вспышки, иначе лампа будет всегда давать импульс максимальной интенсивности, а диафрагма объектива будет всегда максимально открытой, что приведет к передержке.
Конструкция корпуса компактной цифровой камеры рассчитана на то, что фотограф будет работать с фотоаппаратом одной правой рукой. В отличие от приемов работы с пленочными фотоаппаратами, с цифровой камерой фотограф обычно работает одной правой рукой - левая рука остается свободной, и к этому надо привыкнуть. В крайнем случае, можно поддерживать фотоаппарат левой рукой снизу, но не обхватывать корпус камеры, как мы делаем, снимая пленочной "зеркалкой" или "дальномеркой". Это кажется неудобным, но иначе мы будем постоянно перекрывать пальцами левой руки светоприемники экспозиционной автоматики, датчика вспышки, саму вспышку и даже касаться раздвижного тубуса объектива, что чревато поломками моторного привода изменения фокусного расстояния и механизма автоматической фокусировки.
Другое дело крупные зеркальные камеры, "суперзумы" и большие просьюмерские фотоаппараты. Здесь применимы те же навыки, что и при работе с пленочной аппаратурой. Более того, такие камеры, как Panasonic Lumix DMC-FX50 и Sony DSC R-1, специально сконструированы так, что ими надо снимать, держа камеру обеими руками - левая при этом обхватывает объектив снизу и пальцы укладываются на кольца ручной фокусировки и зуммирования объектива.
И еще одна, не вполне "техническая" рекомендация - не использовать без особой надобности вспышку в общественных местах. В театрах и кинозалах это вообще недопустимо, в переполненном транспорте или в очереди может привести к неожиданным последствиям - не всем нравится слепящий световой импульс. А при репортажной съемке всякого рода бедствий вспышка может навлечь на фотографа гнев пострадавших людей. Впрочем, профессиональные фоторепортеры умеют снимать в любых ситуациях так, что это не выходит за рамки общепринятых этических норм.
Если элементарных сведений об устройстве и основных применениях фотовспышек хватит большинству фотолюбителей, занимающихся семейной фотографией или снимающих время от времени исключительно для удовольствия, то для занятия творческой фотографией их явно недостаточно.
Сначала рассмотрим дополнительные и относительно редко используемые возможности встроенной вспышки. В первую очередь, это режим медленной синхронизации, аналогичный синхронизации по второй шторке для пленочных фотоаппаратов. В обычном режиме вспышка срабатывает в момент полного открытия кадрового окна, соответствующий выдержкам шторного затвора (оптимальная выдержка называется выдержкой синхронизации) от 1/30 до 1/125 с в зависимости от конструкции затвора. Применение слишком коротких выдержек в камерах со шторным затвором приведет к частичному экспонированию кадра, хотя центральные затворы позволяют применять вспышку во всем диапазоне выдержек. Длительность светового импульса короче, чем время полного открытия кадрового окна и составляет от 1/100 в простых до 1/2000 в "интеллектуальных" (с развитым автоматическим управлением) вспышках.
Применение импульсных осветителей в фотографии обусловлено двумя причинами. Первая - недостаточное для правильного экспонирования светочувствительного материала (пленки или сенсора) освещение, которое исключает использование коротких выдержек для съемки с рук без применения штатива. И вторая причина - рассеянный характер освещения, при котором трудно передать рельеф фотографируемого объекта. В этом случае естественный свет (проникающий через окно в помещение или свет облачного неба) используется в качестве основного (заполняющего), а расположенная сбоку от камеры вспышка - в качестве дополнительного (рисующего) источника света.
В любительской практике фотовспышка чаще используется при недостаточном уровне освещения и реже для достижения особой выразительности снимка. Тем не менее, работа со вспышкой даже в наиболее простых случаях требует определенных навыков. В руках неопытного фотографа вспышка может быть не столько эффективным помощником, сколько существенной помехой, способной испортить любой кадр.
Источником света в импульсном осветителе служит газоразрядная лампа со встроенным отражателем. Лампа представляет собой наполненную инертным газом (ксеноном) вытянутую стеклянную колбу, в концы которой впаяны электроды. Работает ксеноновая лампа следующим образом. Конденсатор большой емкости накапливает на одном из основных электродов лампы электрический потенциал. В момент срабатывания затвора через синхроконтакт фотоаппарата на зажигающий электрод лампы подается ток. При этом потенциал электрода зажигания складывается с основным потенциалом, разность потенциалов достигает критической величины и между электродами лампы возникает электрическая дуга. Продолжительность свечения дуги составляет от 1/100 до 1/2000 с, а спектр излучаемого света близок к спектру дневного света.
Электрическая схема электронной вспышки состоит из блока питания, преобразователя напряжения, повышающего напряжение питания до 200-300 вольт, электролитического конденсатора большой емкости, самой ксеноновой лампы и блока зажигания, соединенного с синхроконтактом фотоаппарата. Синхроконтакт - это пара электрических контактов, замыкаемых в момент срабатывания затвора камеры. Соединение синхроконтакта со вспышкой может быть выполнено в виде отдельного гнезда на корпусе камеры (кабельное соединение) или в виде контакта на колодке подключения дополнительных устройств (бескабельное соединение).
По типу питания вспышки подразделяются на сетевые, автономные и универсальные. Сетевые вспышки самые простые и дешевые. Заряд их конденсатора производится непосредственно от сети переменного тока, а повышающий напряжение преобразователь отсутствует. В автономных вспышках питание от сети не предусмотрено, а источником электроэнергии служит батарея сменных сухих элементов или аккумулятор. Универсальные вспышки могут работать и в режиме сетевого питания, и в автономном режиме.
Конструктивно фотовспышки выполняются либо подключаемыми внешними, либо встраиваемыми в фотоаппарат. Наконец, вспышки могут не иметь системы регулировки длительности светового импульса (неуправляемые лампы) или иметь развитую систему автоматической регулировки (управляемые вспышки).
В классических шторных затворах, в которых шторки перематываются справа налево, съемка с лампой-вспышкой быстро движущегося слева направо объекта в режиме слежения (то есть перемещая камеру вслед за движущимся объектом), приведет к проявлению эффекта движения назад. Это происходит потому, что в момент открытия первой шторки происходит экспонирование пленки (сенсора), при котором вспышка еще не работает, затем, после полного раскрытия кадрового окна, срабатывает вспышка, и происходит повторное экспонирование, уже при освещении световым импульсом. Изображение смазывается вперед, создавая ощущение, что объект перемещается в обратную сторону. Синхронизация по второй шторке затвора позволяет избавиться от этого эффекта.
В высокоскоростных ламельных затворах, в которых шторки движутся сверху вниз (вдоль короткой стороны кадра), подобный эффект отсутствует, а режим синхронизации по второй шторке задействован в режиме ночной съемки, в частности, в программе "ночной портрет". При этом в момент открытия кадрового окна первой ламелью затвора происходит экспонирование темного фона, а в момент начала движения второй ламели срабатывает вспышка и экспонируется объект съемки (например, человек). В результате яркости фона и лица портретируемого выравниваются, становятся различимы детали фона.
Другая функциональная возможность встроенной вспышки цифрового фотоаппарата - серийная съемка с импульсным осветителем. Если в фотоаппаратах среднего любительского уровня при одновременном включении принудительного режима работы вспышки и серийной (кадр за кадром при нажатии спусковой кнопки) съемки вспышка сработает лишь один раз и затем выключится, то в некоторых камерах старшей группы вспышка будет срабатывать каждый раз до полного разряда конденсатора. При этом энергия светового импульса активно снижается. Встроенная вспышка способна обеспечить экспозицию серии из 3-5 кадров, мощные подключаемые лампы - до нескольких десятков кадров.
Режим принудительного включения встроенной вспышки будет полезным при ярком солнце, когда теневые переходы имеют наибольший контраст. Вспышка выравнивает перепады яркости и снимок получается лучше проработанным в деталях. Но при этом надо следить, чтобы на снимке не возникло двойных теней - от основного источника света (от солнца) и от вспышки. То есть фоновая поверхность (например, стена здания) должна располагаться на достаточном удалении от объекта съемки.
Как бы ни были совершенны встроенные фотовспышки, внешних осветителей они не заменят. При этом внешней вспышкой может пользоваться и владелец недорогой цифровой камеры, которая не оборудована колодкой для подключения внешних фотовспышек или отдельным синхроконтактом. Речь идет об автономных импульсных фотоосветителях с дистанционным зажиганием лампы. Эти вспышки оснащены светоприемником, реагирующим на световой импульс встроенной в фотоаппарат вспышки. В момент срабатывания основной вспышки происходит срабатывание и дополнительного осветителя. При этом основная вспышка будет ведущим источником света, а внешняя вспышка - ведомым источником. Световой поток ведомого осветителя регулируется вручную либо автоматически, если вспышка согласована с импульсным осветителем конкретной модели фотоаппарата. Подобные вспышки выпускаются для своих камер компанией Canon и производителями фотоаксессуаров. К слову - стоят автономные вспышки с дистанционным зажиганием лампы (в фототехнике в обиходе другой термин, который не особенно благозвучен - "поджиг", или вспышка с дистанционным "поджигом") намного дешевле других импульсных осветителей - буквально, в разы. Применение второй фотовспышки позволяет добиться более реалистичного освещения снимаемого объекта и избежать эффекта "плоского" изображения.
Рис. 9.5. Автономная вспышка с дистанционным зажиганием
Если вспышка с дистанционным беспроводным зажиганием недоступна или в распоряжении фотографа есть обычная вспышка, то можно обойтись и этим набором, дополнив дополнительную вспышку или даже несколько вспышек беспроводными синхронизаторами. В этом случае синхронизатор реагирует на световой импульс встроенной вспышки и приводит к срабатыванию дополнительных вспышек.
Синхронизатор представляет собой устройство с гнездом для штативной гайки, со световым датчиком и поворотной колодкой с центральным контактом для крепления вспышки. Синхронизатор крепят на штативе, ориентируя окно датчика на встроенную (или подключенную к камере основную) вспышку, а импульсный осветитель вставляют в колодку и направляют в выбранную сторону - на объект съемки, на задник или на потолок.
Таким образом, беспроводной синхронизатор значительно расширяет функциональность фотовспышки. Во-первых, он позволяет применять дополнительные импульсные осветители с камерами, не имеющими ни колодок для подключения внешних вспышек, ни отдельных синхроконтактов, начиная с пленочных "мыльниц", заканчивая компактными цифровыми камерами. Во-вторых, набор вспышек, расставленных на штативах и снабженных синхронизаторами, позволяет создавать неограниченное количество вариантов освещения - от простой подсветки фона, до специального узконаправленного рисующего луча.
Главное в применении дополнительных вспышек с синхронизаторами - добиться того, чтобы их световой поток не перекрывал световой поток основной вспышки, поскольку автоматика камеры будет выбирать диафрагму объектива без учета уровня освещенности снимаемого объекта дополнительными источниками. Кроме того, фотограф должен представлять себе конечный результат съемки - световую картину, которая сложится при срабатывании всех импульсных осветителей. При работе с пленочной камерой это задача не из простых, но цифровой фотоаппарат позволяет увидеть снимок сразу после срабатывания затвора. И в случае неудачи фотограф может тут же приглушить свет от дополнительных вспышек экранами, откорректировать расположение осветителей или самого снимаемого объекта.
Понятное дело, что в данном случае мы говорим о павильонной съемке. Но легкий штатив и автономная вспышка небольшой мощности с дистанционным зажиганием или дополненная синхронизатором, позволяют использовать выносной осветитель и для съемки на выезде. Правда, вес и размеры комплекта съемочной аппаратуры в этом случае увеличиваются.
Цифровые камеры старшей ценовой группы и полупрофессиональные фотоаппараты (не говоря уже о профессиональных) имеют многоконтактные колодки (так называемые "горячие башмаки") для подключения интеллектуальных автоматических импульсных осветителей. Колодки предназначены для подключения согласованных вспышек, а это означает, что максимальная функциональность внешних осветителей может быть достигнута только с применением полностью совместимых по электрическим контактам и системе управления вспышек. Но это вовсе не исключает работу цифровых фотоаппаратов с остальными, несогласованными фотовспышками. Просто некоторые функции таких осветителей будут недоступны. Список рекомендованных производителем согласованных внешних вспышек приведен в инструкции к каждому фотоаппарату. Вспышки к своим моделям цифровых фотоаппаратов выпускают компании Canon, Nikon, Olympus, Pentax, Sigma. Кроме того, к некоторым моделям цифровых камер подходят вспышки производства Sigma. А среди независимых (то есть среди не производящих цифровые фотоаппараты) фирм можно выделить марку Metz.
Внешние вспышки могут быть автоматическими с развитым управлением и простыми без какой-либо автоматики. Следует заметить сразу, от применения фотовспышек отечественного производства и дешевых моделей азиатского производства следует категорически воздержаться. Причем речь идет не об ограниченной функциональности или качестве вспышки, а о работоспособности самой камеры.
В механическом пленочном фотоаппарате синхроконтакт - это пара электрических контактов, замыкаемых в момент срабатывания затвора. Напряжение на контактах при подключении отечественных вспышек марок "ФИЛ", "Луч", "Электроника", "Фотон" достигает 300 вольт, а при подключении вспышек Unomat (практически, любой модели!) 150 вольт. Со временем высокое напряжение на контактах приводит к тому, что они обгорают. Но это абсолютно не сказывается на работоспособности механической камеры.
Совсем другое дело современные пленочные камеры с развитой автоматикой и тем более цифровые фотоаппараты. Их синхроконтакты рассчитаны на максимальное напряжение до 10 вольт (обычно значение напряжения еще меньше и не превышает 5 вольт). К каким последствиям приведет обгорание синхроконтактов цифрового фотоаппарата, в котором блицавтоматика и электронная начинка интегрированы в единое целое, предсказать трудно. Однако не напрасно производители цифровых камер гарантируют исправную работу только с фирменными, рекомендованными к применению вспышками.
В ряду вспышек Unomat есть весьма соблазнительные модели, вроде B24auto и B20auto. Очень дешевые (30 и 20 долларов соответственно), снабженные независимой от камеры автоматикой (на вспышке устанавливается чувствительность пленки и значение диафрагмы, остальное делает автомат - по интенсивности отраженного освещения устанавливает необходимую для правильной экспозиции мощность импульса), эти вспышки небезопасны для цифровой и зеркальной пленочной камеры по описанным выше причинам. К тому же автоматика вспышек Unomat работает крайне непредсказуемо.
Хорошая согласованная вспышка стоит от 120 долларов и дороже. А определить, будет ли конкретная модель в полной мере функциональной с вашей камерой, можно и на глаз. Для этого надо сравнить контакты на колодках подключения вспышки и фотоаппарата. На камерах разных производителей количество и расположение контактов различно. Совпадает лишь центральный синхроконтакт и, как правило, один сервисный, отвечающий за световую сигнализацию готовности вспышки в видоискателе. Если остальные контакты на вспышке и камере не совпадают, вспышка, скорее всего, совместима, но не согласована. Абсолютно несовместимые вспышки попадаются крайне редко. И все же, выбирая лампу-вспышку, захватите с собой фотоаппарат, чтобы проверить их совместную работу на практике.
Что дает согласованная вспышка? Минимальный функциональный набор состоит из автоматического ввода значения фокусного расстояния объектива (важно при работе с зумом) и установленной автоматом экспозиции или выбранной вручную диафрагмы, из индикации в видоискателе готовности вспышки к работе и автоматического ввода установленного значения светочувствительности сенсора (или чувствительности пленки).
Наиболее совершенные автоматические вспышки позволяют регулировать угол излучения. Стандартное значение угла излучения 45-60 . Увеличение угла приводит к уменьшению ведущего числа вспышки (и, соответственно, ее мощности) и к уменьшению дальности действия, но увеличивает площадь освещения. Уменьшение угла излучения приводит к увеличению ведущего числа вспышки и увеличивает дальность действия. Изменение угла излучения учитывается автоматикой вспышки, а потому пересчета экспозиционных параметров не требуется.
Большинство популярных моделей внешних вспышек, исключая самые дешевые, снабжены поворотной головкой, позволяющей направить световой поток вверх, используя потолок в качестве отражающего экрана. При этом особо важной становится система автоматического определения необходимой мощности излучения вспышки для правильной экспозиции. В самых совершенных моделях система автоматики отрабатывает серию предварительных очень коротких и неярких импульсов (из-за этого они неразличимы глазом), замеряет отраженную освещенность и на основе этих данных устанавливает необходимую мощность срабатывания лампы. При этом во вспышках системы TTL отраженный свет от предварительных импульсов улавливается датчиком, расположенным за основным объективом фотоаппарата, а вспышки, автомат которых рассчитывает мощность вспышки непосредственно во время срабатывания основного импульса, ориентируется на световой поток, отраженный от поверхности светочувствительного материала.
Рис. 9.6. Вспышка производства Canon
Рис. 9.7. Вспышка производства Nikon
Подключаемая вспышка обладает рядом несомненных преимуществ перед встраиваемыми фотовспышками. Она универсальна в применении - вспышку можно использовать с любой камерой, имеющей центральный синхроконтакт в колодке подключения. Если же центральный синхроконтакт отсутствует (то есть в фотоаппарате установлен "холодный башмак", как у классической дальномерной камеры Leica или у дальномерных фотоаппаратов отечественного производства и зеркальных "Зенитов"), то вспышку можно подключить к отдельному синхроконтакту кабелем. Если на вспышке гнезда для кабеля нет, можно воспользоваться переходником, который вставляется в колодку фотоаппарата, а уже в него вставляется вспышка. В подобном переходнике предусматривается гнездо для подключения короткого кабеля синхронизации, а сам переходник выполнен поворотным, что позволяет поворачивать вспышку не только вверх или вниз, но и в стороны, изменяя направление светового потока.
Далее - внешняя вспышка обладает большей гибкостью настроек, большей мощностью светового потока и большей дальностью действия. При необходимости направление светового потока вспышки можно направить вверх, получая источник мягкого рассеянного освещения. Встроенная же вспышка всегда направлена вперед.
Наконец, внешняя вспышка не расходует энергию источников питания цифрового фотоаппарата. Питание автономной вспышки осуществляется от собственных перезаряжаемых аккумуляторов или от совместимых по формату сменных элементов (обычно АА). То есть при истощении аккумуляторов их можно безболезненно заменить обычными "батарейками". В цифровой камере это затруднительно, поскольку энергии сухих элементов хватит всего на десяток-другой кадров.
Недостатками внешних фотовспышек можно считать их размеры и вес. Небольшие по габаритам, они все же занимают место в кофре фотографа, а при подключении к камере, увеличивают размеры фотоаппарата. Но это совсем небольшая цена за те удобства, которые предоставляют фотолюбителю внешние импульсные фотоосветители.
Практика применения вспышек в пленочной фотографии включает в себя и определение значения устанавливаемой диафрагмы объектива в зависимости от расстояния до объекта съемки и чувствительности пленки. Подключать к цифровому фотоаппарату неавтоматическую вспышку по уже упомянутым выше причинам категорически не рекомендуется. Да и странно как-то использовать 20-долларовую простейшую вспышку с цифровой камерой стоимостью в 600 долларов (только в таких фотоаппаратах предусмотрена ручная установка выдержки и диафрагмы). Но если все же придется (или наряду с цифровым фотоаппаратом фотолюбитель использует и пленочную классику, что, кстати, совершенно обосновано и в высшей степени правильно - хотя бы для совершенствования мастерства), то вот свод элементарных правил пользования простой неавтоматической вспышкой.
Выдержка, при которой вспышка синхронизируется с затвором фотоаппарата, у дальномерных механических фотоаппаратов и зеркальных "Зенитов" единственная - 1/30 с, у импортных фотоаппаратов - от 1/30 до 1/125 с (выдержка синхронизации помечена красными цифрами), у фотоаппаратов с центральным затвором - любая. Поэтому выбирать приходится один экспозиционный параметр - значение диафрагмы. Оно определяется по калькулятору на задней стенке корпуса вспышки.
Калькулятор представляет собой либо составной поворотный лимб, либо таблицу. Сначала рассмотрим таблицу. По одной оси таблицы (например, по вертикали) нанесены значения чувствительности пленки, по другой - расстояние в метрах. Отыскиваем столбец, соответствующий установленной чувствительности сенсора или пленки. По горизонтали находим строку, соответствующую расстоянию до снимаемого объекта. В ячейке пересечения столбца и строки увидим значение диафрагмы, которую требуется установить для правильной экспозиции.
Если на вспышке установлен поворотный лимб, то сначала на внутренней шкале выставляем значение чувствительности сенсора. При этом риски лимба, обозначающие значения диафрагмы, совпадут с рисками основной шкалы, то есть напротив значений расстояния будут располагаться значения диафрагмы объектива. Устанавливаем правильную диафрагму и снимаем.
Используя неавтоматические вспышки (обычно отечественного производства), легко заметить несоответствие значений светочувствительности по ГОСТу и значений светочувствительности импортной фотопленки или сенсора цифрового фотоаппарата по системе ISO. Как поступать в этом случае? Сложного пересчета не потребуется. Система ISO отличается от ГОСТа в основном лишь стандартным численным рядом. Если мы установим вместо 100 единиц ISO 90 по ГОСТу (если нет отметки 90 единиц, сгодится и 130), то погрешность будет не столь значительной, чтобы серьезно повлиять на экспозицию. Соответственно, вместо 200 единиц ISO на калькуляторе вспышки можно установить 130 единиц ГОСТ (погрешность будет чуть выше), вместо 400 единиц ISO - 350 единиц по ГОСТу. В любом случае, отклонения в определении значения диафрагмы будут меньше разброса освещенности, который дают старые неавтоматические фотовспышки. А необходимые коррективы можно внести в ходе практической съемки - ориентируясь по выведенному на контрольный дисплей результату.
И еще - когда излучатель вспышки направлен не прямо на снимаемый объект, а в сторону, на отражающую поверхность, то при расчете значения диафрагмы следует учитывать увеличившееся расстояние до объекта. При этом для упрощения расчета можно исходить из того, что отражающая поверхность не уменьшает световой поток более чем вдвое (то есть на одну ступень диафрагмы в сторону увеличения относительного отверстия). К примеру, направляем излучатель вспышки на потолок под углом в 45 . При этом луч отразится от потолка тоже под углом в 45 . Получаем равнобедренный треугольник, основание которого будет равно расстоянию от излучателя до точки отражения на потолке. Определяем на глаз или при помощи дальномера фотоаппарата расстояние от камеры до объекта, умножаем его на два, отыскиваем на калькуляторе вспышки нужное значение диафрагмы и увеличиваем его на одну ступень.
<
Установка цвета и света
Интернет-Университет Информационных Технологий
http://www.INTUIT.ru
Установка цвета и света: версия для печати и PDA
Свет в фотографии целая наука. Настоящий профессиональный фотограф должен обладать навыками оценки световой картины и уметь пользоваться осветительными приборами, отражательными экранами и даже подручными средствами для правильной установки света.
Встроенная или подключаемая автоматическая вспышка - инструмент во многих отношениях замечательный, но не универсальный. Более того, в любительской фотосъемке значительная часть композиционных и экспозиционных ошибок приходится именно на кадры, отснятые с применением фотовспышки. Свет электронного импульсного осветителя по спектральному составу близок к спектру дневного света, однако назвать его полноценной заменой естественному освещению нельзя.
Небольшая дальность действия вспышки ограничивает применение импульсного осветителя съемкой ближних планов. Но для объектов, расположенных ближе 1-2 метров от камеры, свет вспышки оказывается слишком ярким, а для объектов, расположенных дальше 2-5 метров - слишком слабым. К тому же сказывается расположение излучателя вспышки рядом с объективом. В результате мы получаем неестественное "лобовое" освещение, скрадывающее рельеф, уничтожающее теневые переходы и пластику фотографируемого объекта.
Правильней было бы рассматривать встроенную фотовспышку в качестве вспомогательного инструмента для сугубо документальной фотографии, когда фотограф не стремится достичь художественной выразительности снимка. Но в том-то и дело, что применение вспышки очень часто вредит документальной достоверности фотографии. Сравните портрет человека, снятый при освещении вспышкой, и такой же портрет с правильно выставленным светом. Результаты окажутся в буквальном смысле противоположными (вплоть до того, что на первом снимке человек с трудом узнает самого себя).
Умение работать с источниками естественного и искусственного освещения - один из основных технических навыков съемочной практики, определяющий уровень мастерства фотолюбителя (второй необходимый навык - умение правильно определить экспозиционные параметры, оптимальным образом подходящие к каждому виду съемки). Работа со светом - важнейшая часть процесса композиционного решения снимка. Недаром же во времена становления фотографии ее называли светописью...
Чем хороша встроенная автоматическая вспышка? Тем, что она всегда в буквальном смысле под рукой. В условиях недостаточного освещения, когда у фотографа нет возможности тщательно выстроить кадр, он может все-таки получить правильно экспонированный снимок. Кроме того, вспышка служит отличным вспомогательным источником света для смягчения контрастных переходов света и тени при ярком освещении. Собственно, в этом ее основное предназначение, если говорить именно о творческой фотосъемке.
В традиционной фотографии, даже если импульсная лампа оснащена системой регулировки светового потока (изменение угла освещения и интенсивности светового импульса), определить уровень яркости вспышки на глаз очень трудно. При съемке, к примеру, портрета при контровом или боковом солнечном освещении вспышка способна высветлить глубокую тень. Но как при этом избежать передержки? Только при помощи дорогостоящей профессиональной аппаратуры (флэшметра, измерителя светового импульса вспышки) или опытным путем, отсняв серию кадров с различными вариантами освещения.
Цифровой фотоаппарат значительно облегчает работу, поскольку результат съемки можно тут же просмотреть на контрольном дисплее. Увеличив центральную часть кадра, мы хотя бы в общих чертах увидим, насколько велик перепад яркостей, правильно ли освещен объект, как следует изменить освещение. Однако, при использовании встроенной вспышки, не имеющей ручных регулировок, возможность просмотра отснятых кадров мало что дает. Оперируя одной вспышкой, да еще и автоматической, настроить освещение снимаемого объекта трудно, если возможно вообще.
Но не стоит забывать, что в помещении и, особенно, вне его объект съемки освещается множеством естественных и искусственных источников света. Главным естественным источником является солнце или затянутое облаками небо, а так же свет, отраженный от водной поверхности, стен зданий, асфальта, других предметов.
Искусственные источники света -это лампы накаливания, прожекторы, софиты, люминесцентные лампы, всякого рода отражатели (экраны, фотозонты и так далее). Комбинация естественных и искусственных источников света предоставляет практически бесконечное количество вариантов светового оформления снимков. Ведь принципиальное отличие между искусственными и естественными источниками света в том, что первые мы можем приспособить к своим нуждам (изменить направление световых лучей, увеличить яркость свечения или вовсе выключить лампу), а ко вторым вынуждены приспосабливаться сами (прикрывать объект съемки от яркого солнца экраном, искать тень).
Прежде чем говорить о практической работе со светом, рассмотрим некоторые особенности различных источников света.
Солнечный свет состоит из совокупности световых волн различной длины. Самые короткие волны относятся к фиолетовой части видимой части спектра, самые длинные - к красной части спектра. Цвет какой-либо поверхности обусловлен способностью отражать световые лучи определенной части спектра. Окрашенная желтой краской стена отражает световые волны желтой части спектра, поглощая красные, зеленые, синие и фиолетовые волны. Соответственно, красная поверхность отражает короткие красные световые волны, поглощая все остальные.
Говоря о цветовой температуре светового потока источника света, имеют в виду преобладание в световом потоке волн определенной части спектра. К примеру, свет от лампы накаливания кажется нам белым, хотя его спектр смещен в сторону красного (преобладают длинные световые волны), имеет желтый цвет и, соответственно, меньшую цветовую температуру. А спектр света люминесцентной лампы смещен в сторону фиолетовой части спектра, имеет голубоватую окраску и большую цветовую температуру.
Различную цветовую температуру имеют как искусственные, так и естественные источники света. Например, спектр солнечного света в высокогорной местности и на море смещен в сторону фиолетовых волн. В первом случае это обусловлено разряженной атмосферой на большой высоте, во втором - большой отражающей поверхностью воды и большим количеством водяного пара в морском воздухе. В песчаной пустыне или каменистой местности картина будет обратная - спектр света смещен в сторону красных волн, поскольку к солнечному свету добавляется излучение раскаленного песка и отражение от разогретых солнцем камней.
В большинстве случаев небольшие колебания цветовой температуры на качестве цветного изображения не сказываются. Если мы снимаем людей на поросшей свежей травой поляне, то их лица на фотографии не будут иметь зеленоватого оттенка, хотя трава отражает зеленые волны и поглощает все остальные. Почему так происходит? Потому что основную часть светового потока составляет свет солнца и неба. Но приблизив снимаемый объект вплотную к траве (уложив фотографируемого человека на землю), мы увидим, что на нижняя часть лица приобретет зеленоватый оттенок. Еще более нагляден пример съемки человека в яркой одежде - лицо женщины в ярко-красном платье может получиться неестественно розоватым.
В черно-белой фотографии для компенсации цветовых искажений используются цветные (стеклянные или пленочные) светофильтры. Для того, чтобы выявить на снимке облака, применяются желтый или желто-зеленый светофильтры, которые поглощают часть желтых и зеленых волн. В результате спектральный состав света смещается в сторону голубого, облака на снимке получаются темнее (то есть становятся хорошо различимыми). Для выравнивания цветовой температуры на море и в высокогорной местности применяют бесцветные светофильтры, которые поглощают световые лучи ультрафиолетовой части спектра (ультрафиолет пропускает только кристаллическое кварцевое стекло), а иногда и светло-голубые фильтры. Красные светофильтры используют для достижения эффекта ночных снимков днем. Эти светофильтры поглощают световые волны красной части спектра, пропуская все остальные. В результате снимок приобретает характерную для сумерек холодную тональность.
Кроме цветных светофильтров в черно-белой фотографии используются и фильтры нейтральные, не имеющие цветовой окраски. Эти светофильтры одинаково поглощают волны всего спектра света и применяются для снижения освещенности (чтобы иметь возможность снимать с более длительными выдержками и с открытой диафрагмой при ярком освещении).
Плотность светофильтров, то есть их прозрачность, способность пропускать в той или иной степени световые лучи, указывается на их оправе, при помощи которой фильтры крепятся (навинчиваются) на оправу объектива фотоаппарата с наружной стороны. Обозначается плотность как 2х (уменьшает световой поток вдвое), 4х (уменьшает световой поток вчетверо), 6х и так далее. Соответственно кратности светофильтра при ручной установке экспозиционных параметров выдержку следует увеличить (или открыть диафрагму). Например, по экспонометру мы определяем пару экспозиционных параметров - выдержка 1/125 с, диафрагма 8. За светофильтром 2х выдержку следует увеличить вдвое - до 1/60 с, или открыть диафрагму на одну ступень.
В цветной фотографии для выравнивания цветовой температуры светофильтры применяются лишь частично. Дело в том, что использование цветного фильтра приведет к сильным цветовым искажениям. Поэтому для цветной пленки годятся лишь бесцветные светофильтры для компенсации избытка ультрафиолета (море и горы) и для увеличения резкости изображения при съемке в утренней дымке (и в привычном для крупных городов смоге). Попутно заметим, что бесцветный светофильтр выполняет еще одну функцию - защитную. Несмотря на то, что качественный светофильтр стоит немало, он все же гораздо дешевле объектива фотоаппарата. Навинченный на оправу объектива, ультрафиолетовый фильтр уберегает переднюю линзу от пыли, влаги и случайных механических повреждений (повышая, заодно, резкость снимков).
Как производится коррекция цветовой температуры в цветной пленочной фотографии? Подбором светочувствительного материала. Вы наверняка обращали внимание на маркировку цветной негативной или обращаемой фотопленки. Если на упаковке пленки изображены символы солнца и (или) молнии, пленка предназначена для съемки при дневном свете или с лампой-вспышкой. А изображение миниатюрной лампочки указывает на то, что пленка предназначена для съемки при освещении лампами накаливания.
В цифровой фотографии ситуация сложней. Мы не можем заменить установленный в камеру сенсор другим, оптимизированным для съемки при ином освещении, нежели рассчитанное при конструировании камеры. Использовать для корректировки цветовой температуры цветные светофильтры мы тоже не имеем возможности, хотя все сказанное про бесцветные ультрафиолетовые светофильтры справедливо и для цифровой камеры.
Каким же образом сенсор цифрового фотоаппарата настраивается на цветовую температуру того или иного источника света? Для этого в камере существует специальная схема сведения баланса белого.
Если перед объективом цифрового фотоаппарата расположить лист бумаги белого цвета, то отраженный от листа световой поток будет содержать волны всего спектра. Отраженный от белого листа свет лампы накаливания имеет смещение в сторону красных волн, но, приняв цвет отраженного света за белый, мы сможем откорректировать цветовую чувствительность сенсора при освещении тем же источником любой другой поверхности.
При смене источника на люминесцентную лампу, свет которой имеет смещение в сторону фиолетовой части спектра, процедура сведения баланса белого повторяется. Таким образом мы настраиваем камеру на цветовую температуру каждого источника света, сводя к минимуму возможные цветовые искажения.
На практике устанавливать баланс белого вручную довольно хлопотно (к тому же у фотографа при себе должен быть лист белой бумаги, поскольку подходящей белой поверхности, способной заменить собой этот лист, поблизости может и не оказаться). И для облегчения сведения цветового баланса в цифровых камерах применяется автоматическая установка.
Датчик цветовой температуры - это два светодиода, прикрытые парой светофильтров синего и красного цвета. Если в отраженном от объекта съемки световом потоке преобладает красная составляющая, компьютер камеры приходит к выводу, что источник света - лампа накаливания. В этом случае цветовая чувствительность сенсора переключается на заводскую предустановку для ламп накаливания. Если в отраженном от объекта съемки световом потоке преобладает синяя составляющая, то цветовая чувствительность переключается на заводскую предустановку для люминесцентных ламп. Если сигналы датчиков примерно равны (спектральный состав отраженного света соответствует спектру солнечного света), то сенсор переключается в основной режим, предназначенный для съемки при естественном солнечном освещении.
Количество заводских предустановок цветовой чувствительности сенсора в камерах старшей группы, предназначенных для творческой съемки, может быть больше. Через систему экранного меню контрольного дисплея любой из этих режимов можно выбрать вручную. В том же меню включается ручное сведение баланса белого и режим автоматического выбора цветового баланса.
В веб-камерах настроек цветовой чувствительности сенсора не предусмотрено. Сенсор камеры настроен на естественное солнечное освещение. Поэтому снимки, снятые веб-камерами и самыми дешевыми фотоаппаратами-игрушками, всегда страдают существенными искажениями цветопередачи. На фотографиях, снятых такими фотоаппаратами в помещении при свете ламп накаливания, преобладает желтый и практически отсутствует голубой цвет. Зимние фотографии, снятые на открытом воздухе в солнечную погоду, напротив, имеют голубой оттенок. Говорить о точной цветопередаче в подобном случае бессмысленно.
Как пользоваться настройкой цветового баланса любительской цифровой камеры? В общем случае, когда освещение укладывается в стандартные рамки - съемка при дневном освещении после 9 часов утра и до заката солнца, съемка в пасмурную погоду, съемка с включенной вспышкой - достаточно выбрать в меню опцию автоматического сведения баланса белого.
Если снимать приходится рано утром, когда спектральный состав света смещен в сторону синих волн, или во время заката, то лучше установить цветовой баланс вручную. Для этого можно воспользоваться заводскими предустановками - для утренней съемки установить режим освещения люминесцентной лампой, для вечерней съемки - режим освещения лампой накаливания (если в установках камеры не предусмотрено специальных опций). Однако заводские предустановки не всегда способны справиться с цветовыми искажениями. Скажем, съемка со стандартными установками баланса белого при закатном солнце, когда все предметы буквально залиты красным светом, либо съемка на рассвете, когда солнце только поднимается из-за линии горизонта, съемка в помещении при смешанном освещении лампами накаливания и люминесцентными светильниками, съемка на закрытом стадионе или на ночной улице, освещенных натриевыми лампами, почти гарантирует искажения цветопередачи. В этих случаях лучше всего свести баланс белого по белому листу.
Выбрав в экранном меню опцию баланса белого, переключаем камеру на ручную установку. Наводим объектив на белый лист (можно использовать белую стену, потолок, любую поверхность, главное, чтобы ее цвет был максимально равномерен и приближен к белому). При этом площадь кадра должна быть полностью занята поверхностью листа, а в зону охвата объектива не должны попасть тени или отсветы от других плоскостей. При наведении объектива на лист бумаги лучше воспользоваться телескопическим видоискателем, а не контрольным дисплеем, поскольку электронный видоискатель не охватывает всей площади кадра - дисплеи цифровых камер, как мы уже говорили, склонны к виньетированию границ снимка. Впрочем, можно внести умозрительную поправку - на это самое виньетирование.
После выбора в меню опции ручной установки баланса белого на дисплее возникнет сообщение, предлагающее навести объектив на лист бумаги. Нажатие на кнопку спуска приведет к установке цветового баланса. Фотоаппарат выйдет из режима экранного меню в рабочий режим и будет готов к съемке. Последняя настройка баланса белого запоминается камерой и сохраняется вплоть до явного выбора другого режима сведения баланса.
Опция установки баланса белого обычно выведена первой строкой в экранном меню. Это позволяет оперативно настраивать цветовую чувствительность сенсора в меняющихся условиях освещения без особой задержки. Если же на первых порах пользователь цифровой камеры путается в символах, обозначающих заводские предустановки, то можно ориентироваться по фоновому изображению на дисплее. Синхронно выбору того или иного пункта меню баланса белого будет изменяться сфокусированное объективом изображение. Наиболее естественные сочетания цветов и будут соответствовать правильному сведению баланса белого.
При фотосъемке фотографу приходится решать целый ряд задач, в который входят определение правильных экспозиционных параметров, установка выдержки и диафрагмы, наведение объектива на резкость, компоновка кадра. Но главной задачей является световое решение снимка. И здесь автоматическая встроенная вспышка не всегда надежный помощник. Скорее наоборот, освещая снимаемый объект встроенным импульсным осветителем, фотолюбитель нивелирует кадр, сводит его к стандартной плоской картинке.
На натурной съемке, при фотографировании пейзажей и архитектуры, приходится использовать только естественные источники света - солнце и небо. Поэтому для получения эффектного, не рядового кадра мы ждем восхода или заката солнца, необычных отражений от больших плоских поверхностей и так далее. Но при съемке портретов, натюрмортов (то есть в тех условиях, которые принято называть павильонной или студийной фотосъемкой) и при макросъемке выстроить свет при помощи искусственных источников освещения мы вполне в силах.
Получить правильную, укладывающуюся в рамки замысла, световую картину можно посредством только набора фотовспышек с дистанционным зажиганием. Мы уже говорили о трудностях, которые сопутствуют подобному решению - трудно оценить на глаз конечную световую картину, а потому приходится проводить пробную съемку (что для цифрового фотоаппарата, кстати, не проблема, поскольку в нашем распоряжении есть контрольный дисплей). К тому же световой поток электронных фотовспышек трудно регулировать, приходится использовать отражающие экраны, направлять излучатель на потолок или на стены.
Гораздо удобней в условиях студии пользоваться фотоосветителями, в которых в качестве источника света используются лампы накаливания. Основное требование к подобным приборам - свет лампы должен быть белым, максимально приближенным по спектральному составу к спектру естественного солнечного света. Чтобы добиться этого в фотоосветители устанавливают перекальные лампы с ограниченным сроком службы, световой спектр которых хоть и смещен в сторону красного цвета, но не в такой степени, как свет обычных ламп накаливания. Иногда в осветителях работают, люминесцентные лампы, спектр света которых смещен в сторону фиолетового цвета, натриевые и другие специальные лампы.
Ясно, что в большинстве случаев набор студийных прожекторов и осветителей типа "юпитер" фотолюбителю будет недоступен (а без специального помещения для фотостудии и не нужен). Однако в нашем распоряжении остаются все те же вспышки, светильники бытового назначения и пассивные осветители - отражающие экраны и зонты. Отказываться от их применения в любительской фотосъемке нет абсолютно никаких причин.
При работе с бытовыми светильниками - настольными лампами, торшерами, потолочными люстрами и так далее - следует помнить, что осветительные приборы общего назначения не предназначены для фотосъемки. Во-первых, бытовые светильники не рассчитаны на лампы большой мощности, а потому пригодны, в основном, в качестве источников заполняющего света и фоновой подсветки. Во-вторых, спектр света ламп накаливания бытовых светильников имеет сильное смещение в сторону красных волн. При съемке на цветную пленку или при цифровой фотосъемке этот аспект следует учитывать. То есть надо выбирать пленку для искусственного освещения и устанавливать баланс белого в цифровой камере вручную.
К пассивным осветительным приборам можно отнести любые виды отражателей. В качестве отражателей используются большие листы белой бумаги, закрепленные на плоских поверхностях, подвесные экраны (в том числе и киноэкраны, имеющие высокую степень отражения), которые крепят на штативах, и осветительные зонты, которые тоже крепят на штативах или на специальных стойках. Кроме того, в качестве отражателей можно использовать обычные зеркала.
Рис. 10.1. Осветительные приборы для фотографии
Рис. 10.2. Фотозонт
Рис. 10.3. Отражающий экран
На практике наиболее удобны складные осветительные зонты. Они представляют собой обычные зонты со сферическим куполом, внутренняя поверхность которых выкрашена белым. Зонты различаются между собой диаметром купола (значит, и площадью отражающей поверхности), но имеют одинаковое устройство, которое ничем не отличается от устройства дождевого зонта (кроме трости, которая в осветительных зонтах не имеет рукояти и представляет собой трубку, которую можно насадить на осветительный штатив).
Работают с осветительным зонтом следующим образом. Зонт раскрывают, устанавливают на штатив (на обычный фотоштатив или на специальную стойку, входящую в комплект зонта). Купол зонта располагают таким образом, чтобы внутренняя белая поверхность его была направлена на объект съемки. Затем на внутреннюю поверхность зонта направляют световой поток фотоосветителя с лампой накаливания. Полезной особенностью осветительного зонта является его способность не только отражать световой поток, но и усиливать, фокусировать его на объекте съемки. В результате зонт позволяет получить нужное освещение, используя относительно маломощные источники света, в том числе и вспышки.
По применению фотоосветители подразделяются на четыре основных типа.
Первый - осветители заполняющего света, дающие равномерное освещение объекта съемки. В качестве источника заполняющего света используется либо лампа-вспышка, направленная на потолок или стену за спиной фотографа, либо достаточно мощный осветитель с лампой накаливания, прикрытой рассеивателем. Поскольку осветитель заполняющего света является основным источником, то его световой поток и определяет экспозиционные параметры кадра - выдержку и диафрагму.Второй тип - осветитель рисующего света. Это небольшой осветитель, дающий направленный луч света. Источник рисующего света устанавливают сбоку от объекта съемки. В его задачу входит выявление рельефа - скульптуры лица или объема предмета. В осветителях рисующего света устанавливаются лампы небольшой мощности, поскольку этот источник является вспомогательным, а не основным. От мощности лампы зависит и проработка теней - слишком мощный осветитель приведет к образованию слишком контрастных световых переходов.
Применять рисующий свет следует очень осторожно, поскольку неправильно выстроенное освещение может до неузнаваемости изменить лицо человека. В то же время рисующий свет можно назвать основным инструментом светового решения снимка. Именно он позволяет добиться наиболее эффектного изображения самых обычных предметов. В результате тривиальная, казалось бы, композиция может превратиться в настоящую живописную работу.
Третий тип - осветитель фоновой подсветки. Этот источник света не является обязательным. Более того, в ряде случаев подсветка фона вообще не нужна, например, при съемке небольшого объекта с близкого расстояния на темном неосвещенном фоне.
Задача фоновой подсветки снизить контраст между светом и тенью. Кроме того, подсвеченный фон применяется для специального выделения объекта съемки. К примеру, при фотографировании военнослужащих на фоне знамени части полотнище подсвечивают, подчеркивая значимость снимка.
Фоновая подсветка широко применяется не только в портретной съемке, но и при съемке натюрмортов. Здесь на первый план выходит не столько световое, сколько цветовое решение. Классический пример крайне неудачного цветового решения - ярко-оранжевый апельсин на фоне мягко подсвеченной зеленой ткани. Вроде бы все выстроено в высшей степени правильно, а без содрогания на эту аляповатую картину смотреть невозможно.
Наконец, четвертый тип - осветитель контрового света. Это маломощный источник света, устанавливаемый позади снимаемого объекта. В его задачу входит выделение характерных особенностей объекта, например, подчеркивание пышности женской прически. Как и осветитель рисующего света, источник контрового света следует применять очень осторожно. Особое внимание следует обратить на подбор мощности лампы. Слишком мощная лампа кардинальным образом изменит световую картину. Снимок будет выполнен в контражуре, лицо потретируемого человека будет передержано и получится слишком темным, а главными деталями изображения выступит ореол волос вокруг головы.
Впрочем, контражур является самостоятельным видом композиционного решения кадра, а потому сбрасывать его со счетов не следует. Чаще всего контровое освещение, как основное, применяется в пейзажной съемке. К примеру, все снимки закатов и восходов солнца сняты в контражуре.
Выстраивая свет, не следует впадать в крайности. Применение большого количества осветителей зачастую приводит к неправильному расположению теней. Очень часто можно видеть натюрморт, на котором объект съемки отбрасывает двойную тень. Задача фотографа добиться эффекта естественного освещения, используя для этого источники искусственного света.
Устанавливая осветитель заполняющего света, мы поднимаем уровень общей освещенности до приемлемой величины, позволяющей сделать снимок с достаточно короткой выдержкой и с таким относительным отверстием объектива, которое даст необходимую глубину резкости (в портретной съемке минимальную). Рисующим светом мы подчеркиваем пластику снимаемого объекта, но при этом не создаем новые тени, а усиливаем уже сложившиеся. Если при этом расположение теней выглядит неестественно, то переустанавливать следует сначала осветитель заполняющего света, а затем по нему настраивать свет рисующий, но никак не наоборот.
Двойная (тройная и так далее) тень - самая распространенная, но далеко не единственная ошибка в световом решении снимка. При злоупотреблении фоновой или контровой подсветкой можно получить совершенно абсурдные результаты. Например, световое пятно на заднике отвлекает внимание зрителя от лица портретируемого человека и создает эффект светящегося нимба. Мощная контровая подсветка способна превратить милую женщину в настоящую фурию, а слишком интенсивный рисующий свет подчеркнет морщины и состарит еще не слишком пожилого человека.
Вообще, мощные лампы осветителей, случается, дают вовсе не тот эффект, которого от них ожидают. Особенно это касается импульсных ламп-вспышек. Поэтому везде, где это возможно, следует использовать смягчающие и выравнивающие световой поток отражатели. То есть основную вспышку или световой поток осветителя с лампой накаливания следует направлять на потолок или в центр купола большого зонта. А сам зонт ориентировать таким образом, чтобы центр его сферы был направлен на объект съемки. Стойки (легкие штативы) для крепления зонтов позволяют направлять световой поток в достаточно широком диапазоне. При этом купол зонта можно расположить под любым углом и даже параллельно линии горизонта.
Еще одна трудность возникает при использовании источников искусственного света для съемке в цвете. Поскольку цифровая фотография в подавляющем большинстве случаев - съемка в цвете, на это стоит обратить особое внимание. Речь идет о применении источников света с различной цветовой температурой, что приводит к серьезным цветовым искажениям. Причем, в традиционной (аналоговой) фотографии, использующей светочувствительные материалы на основе галогенидов серебра, бороться с искажениями трудней, чем в фотографии цифровой. Дело в том, что та или иная марка фотопленки оптимизирована для определенной цветовой температуры - для съемки при освещении солнечным светом или вспышкой, либо для съемки при освещении лампами накаливания. Смешанный свет от источников с различной цветовой температурой выводит часть осветителей за рамки этой оптимизации. То есть заполняющий свет от лампы-вспышки на отпечатке с негативной пленки для дневного освещения окажется белым, а рисующий свет от лампы накаливания - желтым. Предсказать расположение цветных пятен без предварительных пробных снимков невозможно. (Хотя искажения, скорее всего, будут не настолько велики, чтобы бросаться в глаза, но все же, все же…)
При съемке цифровой камерой выход очевиден. После настройки света на месте объекта съемки следует расположить белый лист бумаги, включить все осветители и настроить баланс белого вручную. Этим мы скорректируем цветовую чувствительность сенсора и сведем возможные цветовые искажения к минимуму. Если же в качестве заполняющего, основного источника света используется вспышка, то настраивать баланс белого следует именно по ней (то есть использовать заводскую предустановку). В этом случае для дополнительной подсветки следует использовать лампы накаливания минимальной мощности - для уменьшения цветовых искажений.
Отдельного разговора достойна макросъемка. Большинство любительских цифровых камер среднего и старшего ценового диапазона оснащены зуммируемыми объективами с функцией макроскопической съемки, а в компьютер фотоаппарата заложена программа макросъемки, обеспечивающая фокусировку на близких расстояниях. Но не стоит заблуждаться, ни одна из популярных моделей цифровых фотоаппаратов (кроме дорогих полупрофессиональных) не оснащается настоящим макрообъективом. В лучшем случае объектив цифровой камеры можно назвать "псевдомакроскопическим".
Рис. 10.4. Пример макросъемки
В чем отличия макрооптики от псевдомакро? В максимальном значении масштаба, с которым возможна съемка с близкого расстояния. Макрообъектив позволяет получить изображение в масштабе 1:2, 1:1 и даже 2:1. То есть изображение на пленке или на сенсоре цифровой камеры будет вдвое меньше по размеру, чем размер снимаемого объекта, будет совпадать с размером снимаемого объекта или будет вдвое больше размера снимаемого объекта (съемка с увеличением). Это позволяет увеличивать снимок при печати без потери качества и получать увеличенное изображение мелких объектов, например, насекомых.
Объективы, способные снимать в режиме псевдомакро, позволяют получить изображение в масштабе до 1:4 (то есть размер изображения будет в четыре раза меньше размера снимаемого объекта), а потому полноценными макроскопическими объективами считаться не могут. Но, с другой стороны, несменная оптика цифровых камер является универсальной, применимой не только для макросъемки. А высокое качество сенсоров позволяет снимать с достаточным разрешением, чтобы потом выделить центральную часть кадра и увеличить тем самым масштаб изображения.
Макросъемка - удивительный вид фотосъемки, способный увлечь кого угодно (тем более, что все необходимое для этого в цифровой камере уже имеется). Но тут есть свои секреты, о которых следует знать, чтобы не разочароваться в результатах макросъемки.
Первое, что следует держать в памяти, минимальное расстояние, с которого можно проводить съемку в увеличенном масштабе. Рекордное значение (пример - объективы камер Canon PowerShot A430) 1 см, но обычно это расстояние не меньше 10-15 см (при масштабе изображения 1:8 и менее). В принципе, для фотографирования растений и насекомых (а также любых мелких предметов, например, монет) вполне достаточно. Второе - каким образом на цифровом фотоаппарате включается макрорежим. Обычно эта программа выбирается дисковым селектором (макрорежиму соответствует пиктограмма цветка на дисковом селекторе).
Макросъемка с рук - весьма непростое занятие из-за естественной их подвижности (камеру трудно зафиксировать), хотя, при съемке живой природы на установку штатива времени зачастую нет. Любое самое незначительное движение руки способно смазать снимок, изображение получится нерезким. А безупречная резкость снимка - основное требование при макросъемке.
Как поступить в этом случае? Воспользоваться миниатюрным складным штативом, установить камеру и ждать подходящего момента, когда насекомое окажется перед объективом. Либо все же положиться на твердость своих рук.
Для облегчения кадрирования лучше воспользоваться макрорежимом на "длинном конце" зуммируемого объектива. То есть увеличить фокусное расстояние до максимума, что позволяет снимать мелкие объекты с большего расстояния.
Наводка на резкость в макрорежиме осуществляется автоматически. Но не следует забывать о границах дистанции при макросъемке. Макрорежим позволяет фотографировать объекты, расположенные от камеры на расстоянии от 15, 10 или 2 см, до 70 см. Эти значения у разных марок цифровых фотоаппаратов могут различаться. Объекты, расположенные вне границ фокусировки, получатся нерезкими.
Теперь о самом сложном - об освещении объекта макросъемки. Скажем сразу, встроенную лампу-вспышку, какой бы совершенной она ни была, применять нельзя. Съемка с близкого расстояния в увеличенном масштабе приведет к серьезной передержке. Объект (насекомое или какой-либо предмет) получится слишком светлым.
В качестве источников света при макросъемке используют три вида осветителей. Это автоматические кольцевые лампы-вспышки специального назначения, надеваемые на объектив. Осветители с лампами накаливания, в роли которых могут выступать обычные карманные фонарики, особенно с галогенными лампами, дающими яркий белый свет. И отражающие экраны, направляющие на объект съемки световой поток общего источника освещения - солнца, если речь идет о натурной съемке.
Кольцевая вспышка удовольствие дорогое и редкое, поэтому рассматривать этот вариант в качестве приемлемого мы не будем.
Что касается карманного фонаря, то эта вещь будет полезной в походном комплекте фотолюбителя не только для макросъемки. Еще раз уточним, выбирать следует фонарь с галогенной лампой, дающей белый свет, чтобы избежать слишком явных цветовых искажений (жалко будет получить изображение, скажем, белой бабочки-капустницы, окрашенное в желтые тона).
В качестве отражающих экранов можно использовать обычное карманное зеркальце, но еще лучше пластину из полированного светлого металла, вроде алюминия, или лист бумаги с наклеенной на него фольгой. В этом случае отражающий экран будет обладать свойствами светорассеивателя, не отбрасывающего ярких бликов, присущих стеклянным зеркалам с серебряной амальгамой.
При всех достоинствах цифрового фотоаппарата заниматься макросъемкой все же удобней, вооружившись пленочной зеркальной камерой, причем, механической, а не электронной. Зеркальный видоискатель позволяет точней оценить фокусировку объектива и скомпоновать кадр. Кроме того, пленочная камера с ручной установкой экспопараметров позволяет применять при макросъемке очень короткие выдержки (в паре с пленкой высокой чувствительности, разумеется), устраняя эффект смазывания изображения от дрожания рук. Наконец, пленочная "зеркалка" позволяет применять специальные макрообъективы или кольца, устанавливаемые между объективом и байонетным замком камеры.
Из всего арсенала макросъемки владельцу цифрового фотоаппарата доступны электронный дисплей, которым придется воспользоваться в качестве видоискателя (если камера не зеркальная), и насадочные линзы. Последнее вызывает особый интерес, не так ли?
Насадочные линзы применялись в пленочной фотографии при репродукционной или макросъемке для увеличения масштаба изображения и сокращения дистанции минимальной фокусировки объектива. Применяются они и в цифровой фотографии - многие производители выпускают насадочные линзы к топовым моделям своих камер (и не только к топовым, но и к компактным, пример - та же компания Canon). Но у фотолюбителя есть возможность воспользоваться насадочными линзами, даже если снимать приходится достаточно простой камерой.
Насадочная линза - это обычная очковая линза с положительным увеличением не более 2 крат. Если подобрать в магазине очковой оптики подходящую по диаметру очковую линзу (а они, кстати, имеют всегда правильную круглую форму), дополнить ее простой оправой, склеенной из полоски картона, надеть на оправу объектива, то мы получим абсолютно полноценный инструмент для макроскопической съемки. Насадочная линза уменьшает фокусное расстояние объектива, одновременно приближая переднюю границу фокусировки и увеличивая масштаб изображения. Побочные эффекты - снижение разрешающей способности объектива (что не критично, поскольку разрешающая способность сенсора все равно оказывается ниже), некоторое снижение резкости по краям кадрового окна и уменьшение светосилы объектива.
С какими цифровыми камерами можно применять самодельные насадочные линзы? С любыми, имеющими датчик экспонометра системы TTL, то есть камеры с замером освещенности через основной объектив. В этом случае необходимую экспозиционную поправку компьютер фотоаппарата внесет сам, исходя из интенсивности светового потока, проходящего через систему "объектив+насадочная линза". Сработает и система автоматической фокусировки.
К сожалению, компоновать кадр при макросъемке придется только по электронному видоискателю, если цифровой фотоаппарат не имеет зеркального или псевдозеркального видоискателя. Почему, к сожалению? Потому что при дневном освещении дисплей камеры плохо различим. Положение исправят светозащитные складные шторки, которые можно приобрести к некоторым моделям фотоаппаратов (сейчас, увы, редкость) или изготовить самому из плотного, окрашенного в черный цвет картона или фотографической крафт-бумаги.
В любом случае попробовать макросъемку на практике следует каждому фотолюбителю, снимающему цифровым фотоаппаратом. Дело это очень увлекательное, а снимки получаются просто удивительные. К тому же сама цифровая камера для макросъемки подходит едва ли ни идеально. Если, конечно, не предъявлять к ней слишком завышенных требований (постоянный рефрен, но именно в неоправданных ожиданиях кроется опасность разочарования в цифровой аппаратуре).
Макросъемка живой природы жанр вполне самодостаточный. Помимо декоративной и художественной ценности, снимки растений и насекомых представляют научный и образовательный интерес. Чтобы правильно сфотографировать крошечное живое существо, от фотографа требуется немало специальных знаний.
Ну, а макросъемка различных предметов может иметь и сугубо практическое значение. Нумизматам и филателистам дополнительных пояснений, полагаем, не потребуется.
<
Память цифрового фотоаппарата
Интернет-Университет Информационных Технологий
http://www.INTUIT.ru
Память цифрового фотоаппарата: версия для печати и PDA
Флэш-память - это, по сути, "цифровая фотопленка", носитель информации, на котором снимки сохраняются в виде графических файлов. Карты флэш-памяти не универсальны, поскольку различные их форматы между собой физически несовместимы. Но это самый современный и самый надежный носитель, который по долговечности намного опережает традиционную фотопленку.
Если в традиционной фотографии основным расходным материалом является фотопленка, то в цифровой фотографии - сменные карты флэш-памяти. В отличие от фотопленки карты памяти ресурс возобновляемый и имеет практически неограниченный срок службы. Время от времени попадаются неисправные карты флэш-памяти, но это, скорее, исключение, чем правило. Качественные карточки, произведенные одной из известных мировых компаний, служат, по крайней мере, лет пять-шесть, а заявленный ресурс превышает десять лет.
Отсутствие каких-либо эксплуатационных затрат одно из главных достоинств цифровой фотографии (поскольку эта технология обеспечивает мгновенное получение снимков без дополнительной обработки). Если фотолюбитель печатает фотографии на бумаге лишь время от времени, сохраняя снимки на винчестере компьютера или на записываемом оптическом носителе, например, на дисках CD-R, а в качестве источника питания камеры пользуется комплектом возобновляемых источников (аккумуляторов), то занятия любимым увлечением ограничиваются, практически, лишь затратами на амортизацию фотоаппарата. А это затраты незаметные и не столь очевидные, как закупка недешевой пленки и расходы на ее обработку в мини-лаборатории.
У активно снимающего цифровым фотоаппаратом любителя остаются две проблемы - продление срока автономной работы камеры от аккумуляторов и ограниченное объемом карты памяти количество снимков. При ежедневной (еженедельной, только по выходным дням или время от времени) съемке быстро истощающийся аккумулятор фотоаппарата, энергии которого хватает на 50-200 снимков, больших затруднений не вызывает. В фотолюбительской практике мы редко снимаем больше двух 36-кадровых пленок за один день даже на пленэре. То же касается и объема карты флэш-памяти - 256-мегабайтной карты хватит на полный день активной съемки (хотя здесь многое зависит от разрешения снимков, от степени компрессии при сохранении их в файлах графических форматов и от других факторов).
Другое дело туристическая поездка, командировка, двух- или трехдневный выезд на природу. В этом случае лучше взять с собой два дополнительных набора аккумуляторов и портативное зарядное устройство. Сухие сменные элементы, даже самые энергоемкие алкалиновые (щелочные), вряд ли будут полезны, поскольку они обладают меньшей энергоемкостью, чем никель-металлгидридные и литиевые аккумуляторы, и не обеспечивают большие токи разряда (в цифровых фотоаппаратах достигающих 2 Ампер). Но... это тема отдельного разговора.
С картами флэш-памяти сложней.
Во-первых, карточки памяти не настолько дешевы, чтобы приобретать их "десятками", не задумываясь.Во-вторых, существует разумная альтернатива - портативный компьютер (ноутбук) или "цифровой фотоальбом", на которые можно переписать отснятые снимки.В-третьих, новичка в цифровой фотографии может сбить с толку обилие форматов карт флэш-памяти. Шанс приобрести несовместимую карту хоть и невелик (стоит лишь заглянуть в документацию на фотоаппарат или для сравнения вынуть из камеры карточку), но все же он есть.
Сначала несколько слов об альтернативном решении - о портативных компьютерах и специализированных накопителях. Смысла приобретать к своему фотоаппарату дорогой ноутбук, разумеется, нет. Но если портативный компьютер уже имеется, а снимать планируется много и активно, то почему бы ни взять его с собой в отпуск или в командировку? Объем винчестера у современных портативных машин достаточен для хранения огромного количества снимков (на 1 гигабайте дискового пространства уместится около 250 снимков с разрешением в 6 мегапикселей, сохраненных в формате JPEG с минимальной компрессией). Остается, отсняв полную карту памяти и вернувшись в гостиницу, переписать снимки на дисковую память ноутбука.
Впрочем, приличный вес ноутбука и, добавим, его немалая стоимость заставляют задуматься, а стоит ли обременять себя в отпуске лишним грузом и рисковать при этом рабочей техникой. Отсюда вывод - если вы серьезно увлечены цифровой фотографией (и уж тем более занимаетесь ею в той или иной степени профессионально) и собираетесь приобрести портативный компьютер, выбирайте модели с минимальными габаритами и весом. Ультрапортативный ноутбук (характерный показатель - размер экрана, у этих моделей он не превышает 12 дюймов по диагонали) стоит дороже полноразмерных портативных компьютеров, но намного легче (вес обычно не превышает 2 килограммов). Помимо этого фотограф получает полноценную рабочую станцию, пригодную для работы с основным инструментом для обработки цифровых снимков - графическим редактором Adobe Photoshop, или его функциональными аналогами.
Рис. 11.1. Ультрапортативный ноутбук - переносная цифровая фотолаборатория
Более простое и дешевое решение - специализированный накопитель на основе жесткого диска, или так называемый "цифровой фотоальбом" (или "фотобанк"). По сути, это обычные подключаемые к портам USB и FireWire 2,5-дюймовые (то есть "ноутбучные") винчестеры, но с автономным питанием и мультиформатным адаптером для считывания информации с карт флэш-памяти любых типов. Некоторые из устройств снабжены небольшим цветным дисплеем, на котором можно просмотреть сохраненные снимки.
Рис. 11.2.
"Цифровой фотоальбом" с автономным аккумуляторным питанием полностью снимает проблему нехватки места на карте памяти в поездке любой продолжительности - был бы доступ к электрической сети для подзарядки аккумулятора. Единственный недостаток "цифровых фотоальбомов" высокая стоимость при ограниченной функциональности. За 340-500 долларов мы получаем лишь мобильный накопитель и ничего более. Впрочем, моделей появляется все больше, конкуренция усиливается, следовательно, эта техника будет дешеветь - если, конечно, выдержит конкуренцию со стороны карт флэш-памяти, которые дешевеют еще стремительней, чем компактные винчестеры...
Теперь собственно о картах флэш-памяти, об их устройстве и принципе действия.
Электронная память, применяемая в компьютерах, фотоаппаратах и любых других цифровых устройствах (например, в портативных проигрывателях файлов MP3), подразделяется на два типа - динамическую и статическую. Действие динамической памяти основано на способности пары проводников, расположенных на некотором расстоянии друг от друга, накапливать и сохранять электрический заряд. Ячейка микросхемы памяти представляет собой миниатюрный конденсатор с изоляционной прокладкой между электродами. При подаче тока на ячейку памяти на одном из электродов накапливается потенциал положительной, на другом - отрицательной направленности. Наличие электрического заряда на выводах ячейки распознается компьютером, как один бит - минимально возможная единица информации.
Каждой ячейке микросхемы памяти присвоен постоянный адрес. Контроллер памяти сканирует ячейки и считывает биты информации. При этом наличие заряда на выводах ячейки интерпретируется, как логическая единица, отсутствие заряда - как логический нуль. Последовательность логических нулей и единиц составляет цифровой код, используемый компьютером для считывания и дальнейшей обработки информации.
Время, в течение которого микроскопические конденсаторы ячеек способны сохранять заряд, очень невелико - всего несколько миллисекунд. Поэтому контроллер памяти постоянно (то есть динамически, отсюда и название) подзаряжает конденсаторы ячеек, обновляя таким образом содержимое памяти. Этот тип памяти является энергозависимым, поскольку при обесточивании компьютера обновление содержимого ячеек памяти прекращается, конденсаторы разряжаются, и информация уничтожается.
От прочих типов электронной памяти динамическая память отличается высоким быстродействием. Поэтому в компьютерах она применяется в качестве оперативного запоминающего устройства - ОЗУ, или RAM (Random Access Memory, или память с произвольным доступом). В профессиональных цифровых фотоаппаратах динамическая память выполняет функции быстродействующего буфера, в который записываются снимки, считанные с сенсора и оцифрованные встроенным компьютером камеры. Благодаря наличию буферной памяти, фотоаппарат готов к съемке следующего кадра сразу после перезаписи предыдущего снимка на сменную карту флэш-памяти (и даже во время записи, эти процессы проходят паралельно). В любительской аппаратуре функции буферной памяти выполняет микросхема флэш-памяти, которая не обладает высоким быстродействием, но зато способна работать в качестве основной памяти фотоаппарата (в дополнение к карте памяти). Впрочем, множество моделей компактных цифровых фотоаппаратов буферной памяти лишены вовсе.
От размера буферной памяти зависит быстродействие цифрового фотоаппарата, а также способность работать в качестве видеокамеры для съемки видеороликов (если речь не идет о зеркальных камерах, которые видео не снимают из-за ограничений зеркального видоискателя - зеркало перекрывает световой поток и не позволяет экспонировать сенсор и строить кадр одновременно).
Что такое видеоряд? Последовательность кадров, отснятых с частотой, при которой смена кадров не будет заметна человеческому глазу - от 15 до 30 кадров в секунду. Если объем буферной памяти позволяет, то фотоаппарат снимает последовательность кадров с пониженным разрешением, формируя таким образом видеоряд. Правда, буферной памяти обычно хватает всего лишь на несколько десятков кадров, и видеоролик получается непродолжительным - около 20-30 секунд (у дорогих фотоаппаратов может быть и больше). При этом частота смены кадров может быть ограничена 15 кадрами в секунду. То есть видеоролик получится явно не кинематографического качества, но вполне достаточного, чтобы фотограф попробовал свои силы в цифровом видеомонтаже.
Изменить объем установленной в камеру буферной памяти невозможно, поскольку микросхемы впаяны в системную плату фотоаппарата.
Другой тип электронной памяти - статический. Принцип действия статической памяти напоминает работу обычного переключателя. Если контакты переключателя замкнуть, ток беспрепятственно пройдет через выводы ячейки памяти и компьютер расценит это как логическую единицу. Если контакты разомкнуть, прохождение тока прекратится, компьютер расценит это как логический нуль.
В первых компьютерах в качестве ячеек статической памяти использовались электромеханические переключатели - реле. В современных микросхемах ячейки статической памяти это обычные проводники, часть из которых разрушается при программировании специальными приборами-программаторами. Подобные микросхемы статической памяти широко используются в качестве постоянного запоминающего устройства ПЗУ, или ROM (Read-Only Memory, или память только для чтения). Пример - картриджи игровых приставок, в микросхемы которых при производстве картриджей записывается игровая программа. Перепрограммировать такую микросхему памяти повторно невозможно.
Кроме одноразовых микросхем ПЗУ, программируемых при их производстве, выпускаются микросхемы статической памяти многоразового использования EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory, или стираемые программируемые только для чтения). Записанную в ячейки микросхемы EPROM информацию можно стереть облучением светом ультрафиолетовой части спектра и затем переписать заново.
Статическая память относится к энергонезависимому типу. Микросхеме статической памяти для сохранения записанной в нее информации не требуется питание, а сама записанная информация может храниться неограниченное время. Именно к статическому типу относится и перезаписываемая флэш-память.
Название "флэш-память" (от flash - вспышка) микросхемы этого типа получили от их первоначального разработчика, компании Toshiba. Вероятно, название отражает особенности работы электронной флэш-памяти - информация записывается только при подаче электрического сигнала на выводы ячеек и сохраняется при обесточивании.
В микросхеме флэш-памяти использована способность полупроводниковых приборов - транзисторов сохранять свое состояние при обесточивании. При подаче на базу транзистора потенциала определенной полярности, транзистор либо открывается, пропуская ток через эмиттер и коллектор, либо закрывается, препятствуя прохождению тока. Это состояние сохраняется до тех пор, пока на базу транзистора явным образом не будет подан потенциал обратной полярности.
Это весьма схематическое описание принципа действия флэш-памяти не раскрывает сути всех процессов, происходящих в микросхемах памяти этого типа, но дает общее представление о работе "цифровой пленки". Технология производства флэш-памяти совершенствуется день ото дня. Повышается надежность хранения информации, растет емкость микросхем, уменьшается их стоимость. Являясь твердотельными электронными накопителями информации, в будущем микросхемы флэш-памяти вытеснят привычные сегодня жесткие диски, поскольку по показателям надежности эти устройства просто несопоставимы. Электронная память не содержит никаких механических узлов, а потому здесь напрочь отсутствует возможность механического износа. Этим и объясняется небывалая популярность флэш-драйвов, миниатюрных накопителей на основе флэш-памяти для порта USB.
Пока еще флэш-драйвы, равно как и сменные карты памяти, проигрывают традиционным жестким дискам и в скорости обмена информацией, и в удельной стоимости устройств на 1 мегабайт (по этому показателю флэш-драйвы дороже винчестеров более чем в 100 раз). Но ситуация стремительно меняется. Следует ожидать, что в обозримом будущем микросхемы флэш-памяти заменят в персональных компьютерах электромеханические дисковые накопители. Сегодня флэш-память служит в качестве основного носителя информации в карманных компьютерах, сотовых телефонах, портативных проигрывателях и в цифровых фотоаппаратах. Несколько лет назад она вытеснила из обихода устаревшие флоппи-дискеты.
Карты флэш-памяти, применяемые в цифровых камерах, жестко стандартизированы. При этом производящие съемочную аппаратуру компании придерживаются определенных форматов, а корпорация Sony использует карты памяти исключительно фирменного формата Memory Stick.
Отличия карт памяти разных форматов в практическом смысле не столь существенны, как может показаться. Но карты разных форматов несовместимы между собой (кроме двух - Secure Digital и MultiMedia Card, которые по размерам и электрическим контактам принимающего гнезда полностью взаимозаменяемы). Кроме того, существует ряд конструктивных различий, обусловленных историческими причинами - одни карты разработаны раньше, другие, более современные, относительно недавно, и технологическими особенностями - карты меньшего размера позволяют миниатюризировать фотоаппарат или иное цифровое устройство, для которого они предназначены.
Самые старые по времени разработки, но далеко не самые распространенные - карты флэш-памяти формата PC card (раньше именовались аббревиатурой PCMCIA). Размером с электронную кредитную смарт-карту толщиной в несколько миллиметров, эти карты памяти сформировали сам стандарт интерфейса PC card. Слот PC card устанавливается в ноутбуки и подразделяется на три типа, обозначаемых как Type I, Type II и Type III. Отличия в толщине карт и, соответственно, в их предназначении. В формате PC card Type I выпускаются только карты флэш-памяти. В формате PC card Type II - множество периферийных устройств, начиная с модемов и адаптеров беспроводной связи Bluetooth, заканчивая адаптерами для обмена информацией с картами флэш-памяти других форматов (причем, абсолютно всех) и специализированными интерфейсами, вроде последовательной шины USB 2.0, SCSI или IDE для подключения внешних дисковых накопителей или высокопроизводительных сканеров. В формате PC card Type III обычно выпускаются сменные винчестеры.
Рис. 11.3. Устройство (адаптер карты памяти) в формате PC card
Слот PC card обеспечивает физическую совместимость подключаемых периферийных устройств, но только снизу вверх. То есть к слоту Type II можно подключить карту формата Type I, но в слот Type I карту Type II или Type III вставить невозможно. Более того, слот Type III способен работать сразу с двумя устройствами, выполненными в конструктиве PC card Type I, что позволяет переписывать информацию с карты на карту минуя память компьютера.
Из-за малой распространенности, а значит и небольших масштабов производства, карты памяти формата PC card стоят дороже, чем любые другие. В цифровой фототехнике карты этого стандарта используются в профессиональной аппаратуре. Пример - зеркальная камера Nikon D1. Для работы с графическими файлами больших размеров, для выездной и репортерской съемки крайне важно снабдить камеру накопителем максимальной емкости. Nikon D1 способен работать в паре со сменными винчестерами, что полностью снимает проблему нехватки памяти. Правда, размеры самой камеры при этом превышают габариты любого цифрового фотоаппарата любительского класса. Nikon D1 - это серьезная техника для серьезной работы.
Рис. 11.4. Профессиональный цифровой фотоаппарат Nikon D1
Если придется иметь дело с картами памяти формата PC-card, то стоит знать, что старые карты могут быть несовместимы с современными камерами (компьютерами, адаптерами для чтения карт памяти). Дело в том, что для ранних вариантов микросхем флэш-памяти использовалось 5-вольтовое питание, в современных же используется напряжение 3 вольта (то же касается и карт некоторых других форматов). Впрочем, в большинстве цифровых устройств, в компьютерах во всяком случае, 5-вольтовая карта распознается автоматически и остается вполне работоспособной.
Если судить по размерам конструктива, то следующим форматом карт флэш-памяти окажется Compact Flash. Этот формат был разработан компанией SanDisk в 1994 году. Несмотря на название, это не настолько компактные карты. Их размеры 36,4х42,8х3,3 мм. Карты подразделяются на два типа - Type I и Type II, отличающиеся толщиной (у Type II толщина конструктива вдвое больше). Кроме собственно чипов электронной памяти, карты Compact Flash (CF) включают в себя контроллер, упрощающий конструкцию слота цифрового устройства и повышающий степень совместимости разных устройств между собой. Одну и ту же карту памяти CF можно использовать в карманном компьютере, ноутбуке (через адаптер) и в цифровом фотоаппарате.
Рис. 11.5. Карта флэш-памяти Compact Flash
Достоинство карт формата CF в невысокой стоимости - это одни из самых доступных карт памяти. А главный недостаток карт Compact Flash в конструкции контактной группы, предназначенной для сочленения с внутренними контактами слота. Выводы карты выполнены в виде гнезд, расположенных на нижней кромке корпуса в два ряда. Приемная часть слота - два ряда тонких металлических игл. Если карту вставить в слот под углом и приложить при этом усилие, выводы легко подогнуть, и слот окажется неработоспособным. Учитывая то, что смена карты памяти для владельца цифровой камеры дело привычное и частое, осторожность будет не лишней.
До недавнего времени карты флэш-памяти формата Compact Flash использовались в компактных цифровых фотоаппаратах Canon, Nikon, Pentax, Hewlett-Packard. Но сегодня они, практически, вытеснены с рынка любительской аппаратуры картами формата Secure Digital (SD), сохранив свои позиции, да и то частично (Nikon от их применения в новых моделях зеркальных камер уже, практически, отказался), на рынке зеркальных камер.
В старых, уже давно снятых с производства, компактных цифровых фотоаппаратах Olympus использовались карты памяти формата SmartMedia. Стандарт SmartMedia был введен компанией Toshiba в 1995 году. Размеры карты 45х37х0,8 мм. Обратите внимание на толщину - это самая тонкая карта флэш-памяти из всех выпускающихся (а карты этого стандарта еще выпускаются).
Рис. 11.6. Карта флэш-памяти SmartMedia
В отличие от карт формата Compact Flash, контактная группа SmartMedia выполнена в виде плоских металлических пластинок, а потому нечаянно повредить их довольно трудно. SmartMedia один из самых старых форматов. Карточки относительно небольшого размера, но скорость записи/считывания ограничена. Поэтому в новых моделях цифровых фотоаппаратов Olympus и Fujifilm на смену SmartMedia пришли карты нового стандарта xD-Picture Card (другое название eXtreme Digital Card). Этот стандарт разработан компанией Toshiba в 2002 году. Размеры карточек - 25х20х1,7 мм (меньше, чем у недавних рекордсменов по компактности карт формата MultiMedia card). Особенностью формата является совместимость карт xD со слотами для Compact Flash и SmartMedia через карту-адаптер.
Рис. 11.7. Карта флэш-памяти xD-Picture Card
Пара физически совместимых форматов карт флэш-памяти - MultiMedia card (MMC) и Secure Digital (SD). Карточки этих форматов настолько компактны, что размеры их сравнимы с размерами маленькой почтовой марки - 24х32х1,4 мм. Электрические выводы контактной группы карт MMC и SD совпадают, что превращает их во взаимозаменяемые. То есть карту MMC можно вставить в слот SD и использовать, как обычную карту флэш-памяти.
Рис. 11.8. Карта флэш-памяти Secure Digital
Конструктивные и функциональные отличия карт двух родственных форматов в большей толщине SD (2,1 мм), в ограничении объема карт более старого формата MMC 1 гигабайтом и в наличии на карте SD дополнительных контактов - 9 вместо 2 на MMC. Кроме того, на карточке SD имеется переключатель, блокирующий запись (наподобие механического переключателя блокировки записи на дискете), и электронная схема защиты информации от копирования.
Формат MultiMedia card был разработан альянсом SanDisk и Siemens. А стандарт Secure Digital - компаниями Panasonic, SanDisk и Toshiba.
Стандарт Secure Digital можно назвать наиболее перспективным. Благодаря миниатюрным размерам слоты для карт SD встраиваются во все модели карманных компьютеров Palm и в большинство Pocket PC. Карты памяти MMC используются в портативных проигрывателях MP3 и в цифровых фотоаппаратах (в качестве замены карт SD).
Формат Secure Digital совершенствуется. Модифицированный стандарт SDHC обладает большей скоростью записи/воспроизведения при сохранении совместимости с более старыми картами. Если старый стандарт ограничивал объем карты SD 2 гигабайтами, то в SDHC эти ограничения сняты.
Замыкает ряд стандартов на карты флэш-памяти, применяемые в цифровых фотоаппаратах, ни с чем не совместимый фирменный формат корпорации Sony - Memory Stick (MS), разработанный в 1998 году. Очевидных преимуществ у карт этого формата перед конкурирующими стандартами нет. По размерам они примерно вдвое больше, чем карточки SD. На картах Memory Stick есть переключатель защиты от записи.
Различные модификации карт Memory Stick окрашены в разные цвета. Наиболее популярны синие MS. Карты белого цвета помечены надписью Magic Gate и оснащены системой защиты информации подобно Secure Digital (актуально при использовании карт флэш-памяти в проигрывателях MP3 для защиты авторских прав на музыкальное произведение). Карты модифицированного стандарта Memory Stick Select редкость и, практически, вышли из употребления. Они отличаются вдвое меньшими размерами и встроенным переключателем банков памяти. Карты этого стандарта совместимы со слотами Memory Stick через адаптер. Установив две карты Memory Stick Select в один слот, пользователь затем может выбрать при помощи переключателя, установленного на самой карте, с какой из карточек работать. Цифровых фотоаппаратов, рассчитанных на применение исключительно карт памяти этого стандарта, нет. Дальнейшим развитием фирменного формата стали карты Memory Stick PRO и Memory Stick PRO Duo. Во всех современных компактных фотоаппаратах производства Sony применяются карты памяти именно этих форматов.
Рис. 11.9. Карта флэш-памяти Memory Stick PRO
Основным недостатком стандарта Memory Stick можно считать его закрытость. Memory Stick фирменный формат, а это значит, что карты MS применяются во всех цифровых устройствах производства Sony - в карманных компьютерах (они все еще выпускаются, но только для внутреннего японского рынка), цифровых видеокамерах, диктофонах, проигрывателях MP3 и в цифровых фотоаппаратах. Даже в знаменитую игрушку - электронного щенка AIBO - встроен слот MS. И никакие другие карточки в цифровых устройствах от Sony работать не будут. Закрытость спецификаций Memory Stick привела к тому, что они на протяжение многих лет остаются самыми дорогими картами флэш-памяти на рынке...
В последние годы с бурным развитием индустрии сотовой связи и выпуском на рынок огромного количества телефонов, оснащенных мультимедийными функциями, серьезные изменения произошли и на рынке карт флэш-памяти. Появилось множество новых особо компактных форматов, каждый из которых стал модификацией "родительского" формата. Физическая совместимость обеспечивается при помощи специальных адаптеров. К примеру, карта формата micro SD продается вместе с адаптером для слота SD. Вставив карточку в этот адаптер, а сам адаптер - в слот ридера для карты SD, мы получаем возможность работать с мини-карточками точно так же, как с полноразмерными картами памяти, то есть записывать на них и считывать с них цифровую информацию.
Рис. 11.10. Миниатюрная карта памяти формата micro SD
В цифровых фотоаппаратах миниатюрные карты памяти не используются (во всяком случае, пока). Поэтому лишь перечислим новые форматы. Модификации стандарта MMC - RS-MMC, применяются в смартфонах компании Nokia. Модификации стандарта SD - mini SD и micro SD (другое название TransFlash, самые миниатюрные карты памяти на рынке), применяются в мультимедийных телефонах компаний Motorola, Samsung и других производителей. Модификация стандарта Memory Stick - Memory Stick micro, применяются в мультимедийных телефонах производства Sony Ericsson...
В конструктивах карт памяти выполняются и периферийные устройства - модемы, адаптеры беспроводной связи Bluetooth, сетевые адаптеры и фотомодули для ноутбуков и карманных компьютеров. Фотолюбителю, снимающему цифровой камерой, подобные устройства будут полезными лишь в том случае, если он пользуется карманным или портативным компьютером. К самим же фотоаппаратам каких-либо устройств расширения в виде сменных карт не выпускается (и вряд ли когда-либо будет выпускаться).
Другое дело - адаптеры для записи и считывания информации с карт памяти на персональный компьютер. Эти адаптеры, или кард-ридеры (от card-reader), подключаются к внешним разъемам портов USB (есть модели и для порта FireWire). Сами адаптеры выполнены в виде небольших пластиковых конструктивов со встроенными слотами для подключения карт флэш-памяти. Для портативных компьютеров выпускаются адаптеры в корпусе карты PC card. В этом случае карту флэш-памяти вставляют в разъем адаптера, а сам адаптер в слот PC card ноутбука.
Рис. 11.11. Мультиформатный кард-ридер для порта USB
Внешние адаптеры могут иметь один слот для карты памяти определенного формата или, что встречается чаще, несколько слотов для карт памяти разных форматов. Подобные мультиформатные адаптеры практически полностью снимают проблему физической несовместимости карт памяти различных стандартов. При помощи мультиформатного адаптера можно считать данные, к примеру, с карты Memory Stick PRO, записанные на цифровом фотоаппарате Sony, и записать их на карту Secure Digital для воспроизведения снимков на экране карманного компьютера семейства Windows Mobile. Несущественным недостатком мультиформатного ридера можно считать несколько увеличенные размеры корпуса. Но, учитывая небольшие размеры самих карт флэш-памяти, габариты подобных устройств все равно остаются вполне "карманными"...
У снимающих цифровой камерой фотолюбителей часто возникает вопрос - насколько надежна флэш-память и насколько она пригодна для длительного хранения фотографий. Постараемся разобраться и в этом.
Микросхемы флэш-памяти первого поколения иногда страдали "забывчивостью". Связано это было с несовершенством технологии производства и с конструктивными недостатками самих микросхем. Тонкопленочные транзисторы, применяемые в качестве ячеек памяти, из-за микроскопических (в десятки микрон) размеров были подвержены деградации. К тому же флэш-память первых реализаций не была в полной мере энергонезависимой, для гарантированного сохранения информации карту памяти нужно было время от времени подключать к компьютеру.
В современных микросхемах флэш-памяти подобных проблем почти не существует. Почти - потому что ячейки памяти стали еще меньше и даже теоретически вполне подвержены эмиссионному и электрохимическому износу. На практике "битые" кластеры на флэш-диске и в самом деле иногда появляются, но на уже записанных участках - крайне редко. Во всяком случае, при записи на карту флэш-памяти или флэш-драйв информации для длительного хранения, накопитель следует отформатировать, как любую дискету или винчестер. Это можно сделать средствами операционной системы компьютера. Но лучше всего карту памяти форматировать в цифровом фотоаппарате. При этом доступно два вида форматирования - обычное (или быстрое) и низкоуровневое (или полное). При обычном форматировании очищается список сохраненных на карте ранее файлов. При полном форматировании старая информация удаляется полностью, а дисковым секторам придаются новые метки. Как правило, в цифровых фотоаппаратах используется файловая система FAT16 и (реже) FAT32. Поэтому форматировать карту памяти в ридере, подключенном к компьютеру Макинтош (то есть средствами Mac OSX) ни в коем случае не следует - фотоаппарат такую карту попросту не опознает. Низкоуровневое форматирование карты памяти в цифровом фотоаппарате устранит ошибки, возникающие при чтении информации с карты памяти. Но всегда следует помнить - низкоуровневое форматирование уничтожает всю информацию на карте флэш-памяти, а потому ее восстановление невозможно. Перед форматированием следует переписать снимки в память компьютера.
<
Электропитание цифрового фотоаппарата
Интернет-Университет Информационных Технологий
http://www.INTUIT.ru
Электропитание цифрового фотоаппарата: версия для печати и PDA
Источники автономного питания обеспечивают безотказную автономную работу цифровой фотоаппаратуры. Но при этом важно выбрать тот тип аккумуляторов или сухих сменных элементов, который обеспечит длительный срок использования камеры в любых условиях и при этом не будет представлять какой-либо опасности для фотографа.
В качестве источника питания в цифровых фотоаппаратах применяются неперезаряжаемые сухие элементы и аккумуляторы. По размерам корпуса сухие элементы подразделяются на несколько типов. В цифровой съемочной технике применяются элементы формата ААА и АА. Перезаряжаемые аккумуляторы также могут быть выполнены в корпусах типоразмеров ААА и АА (говоря проще - "самые тонкие" и "тонкие батарейки"), или иметь фирменный несовместимый с камерами других производителей конструктив.
Рис. 12.1. Неперезаряжаемые сухие элементы формата АА
Рис. 12.2. Фирменный литиевый аккумулятор для цифрового фотоаппарата Canon
Любой автономный источник питания для портативных электронных устройств, каковым цифровой фотоаппарат и является, устроен следующим образом. Внутри металлического стакана устанавливается стержень, изолированный от стенок стакана пористой бумажной (картонной, пластиковой) прокладкой, пропитанной электролитом. Стакан служит анодом, стержень - катодом. В процессе зарядки сухого элемента или аккумулятора на поверхности катода накапливается электрический потенциал. При подключении элемента к замкнутой электрической цепи ионы электролита переносят электрические заряды с катода на анод - возникает электрический ток.
Характеристики элемента питания - емкость, сила тока, выдаваемое напряжение - зависят от материала, из которого изготовлены электроды, и от химического состава электролита. Самые дешевые и наиболее широко распространенные угольно-цинковые сухие элементы. В этих элементах катодом служит графитовый стержень, а анодом цинковый стакан. В качестве электролита используется раствор кислоты, которым пропитывается бумажная прокладка.
Из-за небольшой емкости угольно-цинковые элементы в цифровых фотоаппаратах не применяются вовсе. К тому же эти элементы при разряде склонны в газообразованию, что представляет опасность для электрических схем цифровой камеры.
Значительно большей емкостью обладают марганцево-цинковые щелочные элементы, именуемые так же алкалиновыми (или алкалайновыми - от термина alcaline). В качестве катода в этих элементах работает цинковый стержень, но анод изготовлен из двуокиси марганца. Электролитом служит раствор щелочи, который при разряде не выделяет газа. Поэтому корпус элемента изготовлен герметичным и для сложной электроники опасности не представляет.
Третий тип сменных неперезаряжаемых сухих элементов - литиевые. Анод подобного элемента изготовлен из металлического лития, а изолирующая бумажная прокладка пропитана электролитом на основе органических веществ. Литиевые элементы отличаются очень большой энергоемкостью, самым низким показателем саморазряда в нерабочем (неподключенном) состоянии, способностью отдавать максимальный ток за короткий промежуток времени (у других типов элементов большой ток разряда приводит к разрушению металлического стакана и, соответственно, к потере герметичности).
Литиевые элементы, как и алкалиновые, производятся в корпусах формата ААА и АА, но чаще они выполнены в дисковом конструктиве или в специальном цилиндрическом (тип CR123). Дисковые элементы применяются в персональных компьютерах в качестве источника резервного питания для сохранения информации об установках базовой системы ввода-вывода (BIOS) и поддержания хода внутренних кварцевых часов. В цифровой фототехнике литиевые элементы служат для поддержания хода внутренних часов и работы календаря фотоаппарата, пример - камеры PowerShot A430 и А540 компании Canon. Литиевые элементы в цилиндрических конструктивах применяются в качестве основного источника питания в пленочных (зеркальных и компактных) фотоаппаратах, в которых мотор перемотки пленки, двигатель фокусировки объектива и вспышка в момент срабатывания потребляют ток большой величины.
Недостатками неперезаряжаемых литиевых элементов являются их относительная дороговизна и небезопасная эксплуатация. Повреждение корпуса элемента (удар или прокалывание острым предметом) приводит к быстрому разогреву и даже к взрыву. Опасно для этих источников питания и сильное переохлаждение. На морозе литиевые элементы так же могут взрываться, повреждая и аппаратуру, в которую они установлены.
Несмотря на низкую емкость сухих неперезаряжаемых элементов (порядка 2000 мАч у самых дорогих алкалиновых элементов), обладателю цифрового фотоаппарата иногда приходится иметь с ними дело в качестве временной замены аккумуляторов. К слову, большинство бюджетных моделей любительских фотоаппаратов комплектуются "пробным" комплектом сухих элементов. Тем самым снижается стоимость фотоаппарата. Но фотолюбитель при этом вынужден тратить деньги на комплект аккумуляторов и зарядное устройство к нему.
Впрочем, есть ситуации, когда без комплекта неперезаряжаемых элементов обойтись трудно. Большинство любительских цифровых фотоаппаратов (за исключением, как мы уже говорили, фотоаппаратов Canon) не имеют резервного элемента питания для сохранения хода внутренних часов камеры. Переустановив аккумуляторы из корпуса фотоаппарата в зарядное устройство (от зарядки аккумуляторов прямо в камере, даже если это предусмотрено производителем, лучше воздержаться), мы обесточим электрические схемы, и часы остановятся. И фотолюбитель будет вынужден всякий раз при установке свежезаряженных аккумуляторов заново устанавливать точное время и дату. Можно этого, конечно, и не делать, но тогда в атрибуты графического файла будут записаны неверные данные о времени съемки кадра.
Многие камеры среднего уровня способны поддерживать ход внутренних часов в течение полугода (вероятно, питание осуществляется от конденсатора достаточно большой емкости), но в недорогих фотоаппаратах это время может не превышать 120-240 минут. Полная зарядка аккумуляторов занимает чуть больше времени, часы камеры попросту "не дождутся" того момента, когда их снова подключат к источнику питания. Именно в этом случае на помощь придет комплект сухих алкалиновых элементов. Вынимаем из камеры для зарядки аккумуляторы и на их место вставляем в аккумуляторный отсек комплект элементов. Их энергии вполне хватит для поддержания хода внутренних часов камеры, а сами элементы можно использовать подобным образом десятки раз.
А можно ли применять сухие элементы вместо аккумуляторов при съемке в обычном режиме? Да, разумеется. Но при этом надо быть готовым к тому, что свежие элементы прослужат примерно вдвое меньше, чем свежезаряженные аккумуляторы, а разряд элементов будет носить непредсказуемый скачкообразный характер. При включении лампы подсветки контрольного дисплея, при экспонировании сенсора камеры, при работе моторов фокусировки и изменения фокусного расстояния объектива потребляемый ток достигает 1,6-2 Ампер. Это очень большая величина даже для энергоемких аккумуляторов, обладающих способностью быстро восстанавливать уровень заряда после скачкообразного увеличения тока нагрузки. Сменные элементы такой способности лишены. Поэтому экранный индикатор состояния источника питания будет до какого-то момента показывать нормальный уровень заряда, потом просигнализирует о резком уменьшении емкости и вскоре камера отключится. Когда именно это произойдет можно выяснить только опытным путем, хотя результаты для каждого комплекта элементов могут значительно различаться.
Если уж случилось так, что аккумуляторы разрядились далеко от дома, а зарядного устройства с собой нет, или электрическая розетка недоступна, то сухие неперезаряжаемые элементы станут единственным выходом. Чтобы продлить их работоспособность, можно отключить контрольный дисплей и постараться не использовать вспышку. Впрочем, этими простыми рекомендациями не удастся воспользоваться, если в вашей камере работает фирменный аккумулятор, и сменные элементы попросту некуда установить...
Итак, основным источником питания цифрового фотоаппарата служит аккумулятор. Он может состоять из двух или четырех элементов формата АА, либо из целой батареи, объединенной в одном корпусе (обычно прямоугольном). Вспомогательным источником питания служит выносной сетевой блок. Он подключается к камере в стационарных условиях. При перезаписи в память компьютера большого количества снимков и во время просмотра фотографий на экране телевизора сетевой блок питания экономит энергию аккумуляторов фотоаппарата, сохраняя "боеготовность" камеры.
В цифровых фотоаппаратах используются только щелочные аккумуляторы (в отличие от кислотного электролита, электролит на основе щелочи не склонен к газообразованию) следующих четырех типов - никель-кадмиевые, никель-металлгидридные, литий-ионные и литий-полимерные. Свинцовые аккумуляторы с кислотным электролитом, несмотря на высокую энергоемкость и долговечность, в цифровой технике не используются по уже перечисленным причинам.
Никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd) практически вышли из употребления (сегодня они выпускаются только компанией Sanyo), хотя они обладают отличной энергоемкостью и очень долговечны. Это самые доступные по цене аккумуляторы, но при этом их практическое использование затруднено проявлением эффекта "памяти". Суть этого эффекта в том, что если не до конца разряженный аккумулятор зарядить, то его емкость уменьшится до значения остаточного заряда. Чтобы восстановить такой аккумулятор придется устроить ему тренировочный цикл заряда/разряда, то есть несколько раз полностью разрядить и полностью зарядить батарею.
Эффект "памяти" проявляется и в перезаряжаемых источниках питания другого типа, в никель-металлгидридных аккумуляторах (Ni-Mh), хотя и в меньшей степени. Заявление производителей о том, что никель-металлгидридные аккумуляторы полностью избавлены от эффекта "памяти", опровергается практикой, особенно в ходе эксплуатации не совсем новых элементов. Во избежание резкого снижения энергоемкости никель-металлгидридный аккумулятор следует время от времени подвергать тренировке, то есть разряжать его до минимального значения напряжения и потом полностью заряжать.
И никель-кадмиевые, и никель-металлгидридные аккумуляторы обладают достаточной для цифрового фотоаппарата емкостью. Элементы формата АА выпускаются емкостью до 3200 и более мАч. Комплект никель-металлгидридных аккумуляторов при ежедневном использовании прослужит около 2 лет, поскольку аккумуляторы этого типа выдерживают до 600 (хотя производители указывают вдвое меньшее количество - 300) циклов заряда/разряда. Если аккумуляторы используются не столь интенсивно, срок их службы увеличится. Более того, новые, еще ни разу не использованные аккумуляторы можно хранить довольно продолжительное время без риска снижения их емкости.
Но приобретать в запас литий-ионные аккумуляторы, которыми снабжено множество современных цифровых фотокамер, не стоит. Этот тип аккумуляторов обладает высокой энергоемкостью и отличается стабильностью параметров в процессе эксплуатации. То есть после года эксплуатации литий-ионный аккумулятор не будет заметно отличаться по энергоемкости от нового аккумулятора (хотя емкость все-таки уменьшится, от этого не избавлен ни один тип аккумуляторов).
Непреодолимым недостатком литий-ионных аккумуляторов является ограниченный срок службы, не превышающий 2-3 лет. То есть новый, ни разу не использовавшийся аккумулятор, через 2-3 года будет совершенно не пригоден к применению.
Наконец, получивший повсеместное распространение тип аккумуляторов - литий-полимерные батареи. Они обладают всеми достоинствами литий-ионных аккумуляторов, но при этом меньше размерами. Если батарея литий-ионных аккумуляторов состоит из тонких цилиндрических элементов, то литий-полимерная батарея может быть любой формы (не только прямоугольной). Подобными аккумуляторами оснащены все сверхкомпактные цифровые камеры, вроде Casio Exilim и Canon Digital IXUS. Но срок службы полимерных аккумуляторов еще меньше, чем у литий-ионных, и редко превышает 2 года.
Рис. 12.3. Литий-полимерная аккумуляторная батарея
Какие аккумуляторы следует применять в конкретной модели цифрового фотоаппарата? Ответ очевиден - тот тип аккумуляторов, который производится специально для данной камеры. Замены возможны, но, во-первых, не на аккумулятор меньшей емкости (это бессмысленно) и, во-вторых, только на аккумулятор рекомендованного типа. Если производитель настаивает на применении в своей камере литий-ионного аккумулятора, значит на то есть веские причины. Максимальный ток, который способен выдавать литий-ионный аккумулятор, больше, чем максимальный ток никель-кадмиевой и никель-металлгидридной батарей. Кроме того, в период гарантийного срока у владельца цифровой камеры, использующего "неродные" аккумуляторы, могут возникнуть трудности с ремонтом (даже очень совершенные цифровые фотоаппараты, случается, выходят из строя).
Иногда все же возникают веские причины, вынуждающие фотографа заменить "родные" аккумуляторы другим типом батарей. Речь может идти о зимней съемке, когда температура камеры и, соответственно, аккумуляторов опускается ниже нулевой отметки. Следует заметить, что цифровая техника вообще плохо переносит отрицательные температуры, но все же функционирует и на морозе, если аккумуляторы обеспечивают необходимое питание электронных узлов фотоаппарата. Так вот, литиевые батареи (повторяем это специально, ибо проблема вполне реальная) при отрицательных температурах не работают вообще, резко снижая энергоемкость, а при температуре окружающего воздуха ниже минус 20° взрываются. Оставив фотоаппарат в перчаточном ящике автомобиля зимой, мы рискуем на следующий день обнаружит лишь изуродованные обломки дорогой камеры. Об опасности, которую представляют переохлажденные литиевые аккумуляторы для человека, мы уже и не говорим.
Емкость нового аккумулятора соответствует значению, внесенному в его маркировку. Самым распространенным типом аккумуляторов в конструктиве АА можно считать никель-металлгидридные перезаряжаемые элементы емкостью от 1600, до 2500 мАч. Но с каждым циклом заряда/разряда емкость аккумулятора постепенно снижается. Происходит это из-за электрохимического износа материалов, из которых изготовлен элемент, и из-за истощения электролита. На износ аккумулятора влияют и другие факторы. В условиях высоких температур аккумулятор изнашивается быстрей.
На этикетке аккумулятора или на его упаковке обычно указывается диапазон рабочих температур. Для никель-металлгидридных аккумуляторов он простирается от 0 до +40 С (иногда до +35). Но 40 верхний порог, при котором гарантируется только функциональность аккумулятора, но не его долговечность. Если приходится снимать цифровой камерой в условиях жаркого климата, следует быть готовым к более частой замене аккумуляторов новыми.
Когда следует заменить старый аккумулятор? Когда его емкость снизится более чем наполовину. Если камера с включенной подсветкой дисплея работает менее 25 минут, а емкости аккумулятора хватает всего на 30-40 снимков, батарею лучше заменить, поскольку далее может последовать ускоренный износ, и фотограф рискует остаться с нерабочей камерой в самый неподходящий момент.
Если речь идет о никель-металлгидридных перезаряжаемых элементах, то приобретение второго комплекта практически удвоит (или значительно увеличит) срок службы аккумулятора. Если же в фотоаппарате применяется литиевый аккумулятор (любого из двух типов), то вторая батарея лишь добавит удобства в работе - фотографу не придется всякий раз ждать, когда аккумулятор зарядится. В любом случае приобретение второго комплекта аккумуляторов можно считать оправданным. Хотя, если камера используется лишь время от времени (не более 10-20 снимков в неделю), то от подобных трат можно и воздержаться.
Правила эксплуатации аккумуляторных батарей общеизвестны. Повторим их вкратце. Аккумуляторы чувствительны к повышенной влажности, к высокой и низкой температуре. Короткое замыкание электрических цепей, в которых работает аккумулятор, приводит к быстрому разогреву батареи, вскипанию электролита и физическому разрушению корпуса элемента выделившимися из электролита газами. Поэтому запасной аккумулятор следует хранить в чехле из изоляционного материала - нейлона или кожи. И уж во всяком случае не держать запасной комплект в кармане вместе с ключами, зажигалкой и другими мелкими металлическими предметами.
Отдельно стоит поговорить о нормальном температурном режиме работы аккумулятора. Во время работы, в моменты включения схем и узлов повышенного энергопотребления (мотор автофокусировки, лампа подсветки контрольного дисплея), аккумулятор разогревается. Это особенно ощутимо в сверхкомпактных камерах с литиевыми аккумуляторами (пример - камеры семейства Canon Digital IXUS, металлический корпус которых в районе отсека элементов питания ощутимо разогревается, что, впрочем, нисколько не принижает достоинств этих великолепных фотоаппаратов). Небольшой разогрев аккумуляторов вполне допустим, это нормальный рабочий режим. Но если вы почувствуете, что рука с трудом терпит температуру корпуса камеры, немедленно выключайте фотоаппарат и вынимайте аккумулятор. Наверняка произошло короткое замыкание. Скорее всего, в камеру попала влага. Обычной просушкой тут не обойдешься, камеру придется показать специалисту...
Зарядные устройства подразделяются на три основных типа. Самые простые - неавтоматические зарядные устройства, в которых используется блок сетевого питания трансформаторного типа. Подобные зарядные устройства не имеют какого-либо управления и схем защиты аккумуляторов. Их легко отличить от прочих по внушительным размерам и весу. Трансформаторные зарядные устройства надежны, долговечны и… опасны для аккумуляторов. Дело в том, что время полного заряда зависит от мощности зарядного устройства и типа аккумуляторов. Полностью разряженный никель-металлгидридный аккумуляторный емкостью 2000 мАч заряжается примерно за 36 часов. А аккумулятор в полтора раза меньшей емкости за то же время перезарядиться, что приводит к разогреву аккумулятора, выкипанию электролита, как следствие к резкому уменьшению емкости, а иногда и к полному разрушению элементов. Впрочем, сегодня громоздкие трансформаторные зарядные устройства, практически, вышли из употребления.
Самыми массовыми, самыми популярными зарядными устройствами для портативной цифровой техники являются импульсные автоматические зарядные устройства с электронным таймером. Таймер "зарядника" работает в режиме максимального зарядного тока (режим быстрого заряда) в течение примерно 4 часов. За это время разряженный аккумулятор набирает основную часть емкости. Затем таймер переводит зарядное устройство в режим импульсной подзарядки. Электроэнергия подается на выводы элементов аккумулятора небольшими порциями - для поддержания аккумулятора в полностью заряженном состоянии.
Зарядные устройства с таймером просты, недороги, удобны, но все же их следует применять с некоторой осторожностью. Дело в том, что таймер настраивается производителем на время зарядки полностью разряженного аккумулятора. Если мы вставим в гнездо устройства лишь частично разряженный аккумулятор для его подзарядки, произойдет перезаряд, и аккумулятор может быть поврежден избыточным током.
Рис. 12.4. Зарядное устройство для аккумуляторов формата АА
В цифровых фотоаппаратах с фирменной аккумуляторной батареей нестандартного типоразмера (имеется в виду общепринятый, отраслевой стандарт, как АА или ААА) внешнее импульсное зарядное устройство работает совместно со схемой контроллера заряда аккумулятора, который исключает перезаряд. Но если нам приходится заряжать стандартные аккумуляторы универсального назначения, то об этой особенности зарядных устройств с таймером надо помнить.
Кроме того, следует различать частичную, полную и глубокую степени разряда аккумулятора. При частичном разряде аккумулятор способен поддерживать работоспособность цифрового фотоаппарата в течение продолжительного времени - от нескольких минут и более. При полном разряде устройство может и не функционировать, но контрольный дисплей подсвечивается и на экране виден мигающий индикатор разряда аккумулятора. При глубоком разряде устройство вообще никак не реагирует на попытки включения.
Глубокий разряд опасен для всех типов аккумуляторов, но особенно для литий-ионных и литий-полимерных. Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные аккумуляторы способны восстановить свою емкость даже после глубокого разряда (если они не находились в этом состоянии слишком долго). Литиевые и полимерные аккумуляторы от глубокого разряда выходят из строя. Поэтому цифровая камера отключается при уровне заряда аккумулятора около 10 процентов. А неиспользуемый аккумулятор надо время от времени подзаряжать.
Наиболее совершенными и с практической точки зрения наиболее универсальными являются зарядные устройства с микропроцессорным управлением (говорим об аккумуляторах стандартных типоразмеров АА и ААА, к фирменному аккумулятору цифрового фотоаппарата подобное устройство, увы, не подобрать). Если зарядные устройства с таймером пригодны только для аккумуляторов определенного типа, то есть зарядить литиевый аккумулятор в устройстве для никель-металлгидридных элементов нельзя, поскольку у этих аккумуляторов различное и время, и ток заряда, то "зарядники" с микропроцессорным управлением способны заряжать любые аккумуляторы. Более того, микропроцессорное зарядное устройство замеряет напряжение на каждой клемме гнезд для заряжаемых элементов и, таким образом, определяет степень разряда каждого аккумулятора.
Зарядные устройства с микропроцессорным управлением исключают перезаряд аккумуляторов, поскольку в режиме быстрого заряда способны отслеживать уровень напряжения на их выводах. Так же, как и "зарядники" со встроенным таймером, микропроцессорные устройства поддерживают максимальную степень заряда аккумуляторов в импульсном режиме. Наконец, только подобные зарядные устройства годятся для подзарядки частично разряженных аккумуляторов (любых типов)
Единственным недостатком зарядных устройств с микропроцессорным управлением является цена. Универсальный "зарядник" для всех типов аккумуляторов - ААА, АА, C, D, РР9 (элементы формата "миньон", большие элементы и аналоги нашей "Кроны") - стоит около 70 долларов.
Индикация режима заряда в устройствах любого типа сведена к минимуму. В простейших трансформаторных зарядниках индикации может не быть вовсе, в устройствах с электронным таймером режим зарядки сопровождается свечением светодиода (в импульсном режиме индикатор гаснет). Микропроцессорные зарядные устройства снабжаются набором световых индикаторов, в число которых входит индикатор подключения к электрической сети и индикатор режима быстрого заряда, который при переходе в импульсный режим начинает мигать. Наиболее дорогие зарядные устройства с микропроцессорным управлением имеют нагрузочную схему для тренировочного разряда аккумуляторов.
<
История фотографии
Интернет-Университет Информационных Технологий
http://www.INTUIT.ru
История фотографии: версия для печати и PDA
В основу современных цифровых фототехнологий заложены результаты 200-летних поисков в области совершенствования традиционной фотографии. Поэтому в любом современном цифровом фотоаппарате явно прослеживаются черты классической узкопленочной камеры Leica, созданной немецким инженером Оскаром Барнаком и его последователями.
Мы давно привыкли к окружающим нас вещам, не удивляясь тому, как же замечательно они устроены. Возьмите в руки любой иллюстрированный журнал. Взгляните на его обложку, перелистайте страницы. Великолепные цветные фотографии - портреты, архитектурные и пейзажные снимки, жанровые сценки. Какое это чудо - остановленное мгновение жизни! Между прочим, настоящая "машина времени", переносящая нас в прошлое. Посудите сами - вот цветок, который отцвел годы назад. Вот дома, которые сегодня выглядят совсем иначе. Насмешливо улыбающийся Хемингуэй, остроумный и язвительный Бернард Шоу, прекрасная Грета Гарбо… Фотография это мгновенный срез времени и самостоятельный вид искусства, достоверный исторический документ и художественное произведение. Фотография - это фотография.
У светописи долгая история. Камера-обскура появилась в незапамятные времена. В средние века она была единственным устройством для фиксации неподвижных изображений. Но - все таки была! Мы-то привыкли считать, что до изобретения светочувствительных материалов и фотоаппарата люди и представить себе не могли, что изображение можно каким-либо образом запечатлеть иначе, чем срисовав его с натуры. Однако камера-обскура использовалась достаточно широко и вовсе не была инструментом для избранных.
Рис. 1.1. Камера-обскура
Устроена камера-обскура очень просто. Ее без особого труда можно сделать самостоятельно. Возьмите обычную жестяную банку из-под консервов. В ее дне шилом проколите небольшое отверстие. На открытую часть банки натяните лист папиросной бумаги. Направьте отверстие банки на ярко освещенный объект и на папиросной бумаге проступит тусклое, но вполне различимое изображение. Чтобы его было легче рассмотреть, воспользуйтесь куском плотной светонепроницаемой ткани - как это делали фотографы прошлого. Если обвести карандашом контуры изображения, то мы, даже не умея рисовать, получим рисунок с натуры. Вот это и есть камера-обскура.
Одним из изобретателей фотографии был француз Жозеф Нисефор Ньепс (годы жизни 1765-1833). До 1813 года Ньепс работал над улучшением способа плоской печати изображений - литографии, изобретенной в 1796 году Иоханном Алоисом Зенефельдером. Известняк, который Зенефельдер использовал для изготовления форм, Ньепс заменил листом жести. На этом листе сын Ньепса цветными карандашами рисовал картинки, превращавшиеся затем отцом в печатные формы.
Рис. 1.2. Нисефор Ньепс
Сам Нисефор Ньепс рисовать не умел (а повзрослевшего сына призвали на армейскую службу), потому решил найти способ заставить рисовать сам свет. В конце концов он изобрел первый светочувствительный материал, имевший достаточно сложный состав. Растворив в животном масле асфальтовый лак - битум, Ньепс наносил его на стеклянную, медную или свинцово-оловянную пластинку, которую помещал в камеру-обскуру. Экспозиция длилась несколько часов. Когда пластичный битумный слой затвердевал и на нем проступало видимое изображение, Ньепс вынимал пластинку и в темной комнате обрабатывал ее кислотой. Кислота растворяла неэкспонированные участки светочувствительного слоя. Затем проявленная пластинка передавалась граверу, который прорисовывал контуры изображения и покрывал пластинку чернилами. После этого с пластинки можно было получить оттиск на бумаге - гравюру, которую Ньепс назвал гелиографией (то есть "нарисованной светом").
Первый устойчивый снимок был получен Ньепсом в 1822 году. Но до нашего времени дошла более поздняя гелиография, сделанная в 1826 году. Кроме гелиографии Ньепс изобрел диафрагму - простой механизм изменения диаметра отверстия камеры-обскуры, позволяющий увеличить резкость изображения.
Рис. 1.3. Гелиография Ньепса 1826 года
Про опыты Ньепса узнал французский художник и изобретатель Луи Жак Манде Дагер (годы жизни 1787-1851), автор знаменитой парижской диорамы - объемной живописной картины. В 1829 году он заключил с Ньепсом соглашение о развитии гелиографии. В 1837 году после многолетних опытов Дагер получил первый снимок на поверхности полированной серебряной пластины, пропитанной парами йода. Слой солей серебра придавал пластине свойства светочувствительности. Дагер поместил серебряную пластину в камеру-обскуру, подверг ее экспозиции (от 15, до 30 минут) и проявил парами ртути. Полученное неустойчивое изображение он промывал насыщенным раствором соли и горячей водой. В результате с поверхности пластины вымывались неэкспонированные участки йодида серебра. В 1839 году в качестве фиксирующего вещества стал применяться гипосульфит натрия, открытый английским ученым Джоном Гершелем (годы жизни 1792-1871).
Рис. 1.4. Луи Дагер
Дагеротипия - так назывался новый способ получения изображений - позволяла получить позитивный снимок в единственном экземпляре. Правда, изображение получалось зеркально обращенным и рассмотреть его можно было лишь под определенным углом.
Рис. 1.5. Старинный дагеротип
Еще одним "отцом фотографии", наряду с Ньепсом и Дагером, считается английский физик и химик Уильям Генри Фокс Толбот (годы жизни 1800-1877). Его заслуга в изобретении фотобумаги и классического негативно-позитивного процесса получения фотоизображений. В качестве светочувствительного материала Толбот применил пропитанную хлористым серебром бумагу. Для этого он погружал лист бумаги в слабый раствор соли, а затем в раствор нитрата серебра.
Рис. 1.6. Уильям Толбот
Светочувствительную бумагу Толбот экспонировал в камере-обскуре, проявлял и повторно экспонировал, приложив к полученному негативу такой же лист бумаги. В результате получалось позитивное изображение.
Первый снимок был сделан Толботом еще в 1835 году. В январе 1839 года изобретатель узнает об изобретении Дагера, публикует сообщение о своем способе получения изображений и обращается к Майклу Фарадею с просьбой продемонстрировать снимки на заседании Королевского общества. 31 января 1839 года доклад Толбота о своем способе получения изображений стал достоянием научной общественности. Изобретатель фиксирующего раствора Джон Гершель тут же придумывает название изобретению Толбота - фотография, и впервые вводит в обращение термины "негатив" и "позитив". Толбот работает над усовершенствованием фотопроцесса и в 1840 году добивается увеличения светочувствительности бумаги, что позволило сократить экспонирование до нескольких минут.
Рис. 1.7. Джон Гершель
Новый способ получения фотоизображений Толбот назвал "калотипией", а фотографы в обиходе называли его "мокрым", поскольку светочувствительную бумагу приходилось изготавливать вручную непосредственно перед съемкой. "Мокрый" способ просуществовал вплоть до изобретения в 1880 году американцем Джорджем Истменом сухой желатиновой фотоэмульсии, которая наносилась на стеклянные негативные пластинки. Сам же Толбот, запатентовавший в 1841 году свое изобретение, сыграл в становлении фотографии не только положительную роль. По поводу каждого усовершенствования фотопроцесса он затевал судебную тяжбу, считая себя единоличным автором фотографии.
Фигура Джорджа Истмена (годы жизни 1854-1932) в истории мировой фотографии стоит особняком. Его гению принадлежит не только изобретение желатиновой эмульсии и стеклянной фотопластинки, но и создание обширной сети фотолабораторий, услугами которых мы пользуемся и сегодня.
Рис. 1.8. Джордж Истмен
В 1880 году Джордж Истмен основывает компанию Eastmen Dry Plate and Film Company, которая в 1892 году переименовывается в Eastmen Kodak Company. Новая фирма занимается выпуском фотопластинок и светочувствительных материалов. В 1888 году появляется первая массовая фотокамера Kodak, а вместе с ней и знаменитый девиз компании - "Нажмите кнопку, а мы сделаем остальное!".
Фотоаппарат представлял собой простую складную камеру ящичного типа, заряженную роликом светочувствительной бумаги на 100 снимков. Камера была неразборной и заряжалась только в фирменных пунктах Kodak. Отсняв сотню кадров, владелец камеры сдавал фотоаппарат в лабораторию компании и получал его перезаряженным вместе с отпечатанными снимками. Таких пунктов к началу 20 века в Америке насчитывалось тысячи и тысячи. Сегодня они (разумеется, на совершенно ином технологическом уровне) работают во всех странах мира и едва ли не во всех городах.
Первая и вторая модели камер Kodak давали круглые снимки небольшого формата. Эта особенность обуславливалась типом применяемого светочувствительного материала - бумаги, отпечаток с которой получали контактным способом. В 1889 году Истмен изобретает широкоформатную прозрачную фотопленку, с которой можно печатать фотографии оптическим способом с увеличением. А в 1900 году Истмен выпускает популярнейшую модель пленочной камеры Brownie, которая продавалась по рекордно низкой цене - 1 доллар. Фотоаппарат разошелся по всему миру в миллионах экземпляров и стал первым в истории видом высокотехнологичного промышленного товара массового спроса. А Джорджу Истмену удалось превратить фотографию в одно из самых популярных увлечений в мире.
Рис. 1.9. Kodak Brownie
К началу 20-го столетия человечество вплотную подошло к двум изобретениям в области фотографии, которые затем в полном смысле изменили нашу жизнь. Речь о кинематографе и узкопленочной 35-миллиметровой фотографии...
Имя изобретателя, совершившего, как и Джордж Истмен, настоящую революцию в фотографии - Оскар Барнак (годы жизни 1879-1936). В 1911 году немецкий инженер Барнак, служивший до этого в компании Vetzlar, устроился на работу в оптическую компанию Ernst Leitz и взялся за разработку первой в мире компактной дальномерной фотокамеры, в которой используется узкая 35-миллиметровая кинопленка.
Рис. 1.10. Оскар Барнак
Знаменательно само решение использовать в фотографии новый формат пленки. При явном ухудшении качества снимка - 35-миллиметровый кадр меньше по площади кадра широкой 6-сантиметровой пленки, которая в те годы была уже в ходу - фотограф получал поистине портативную систему, позволявшую очень оперативно фотографировать и упростить последующую обработку пленки при помощи несложных устройств (фотобачков). Проблема принципиальной невозможности контактной печати фотографий с узкопленочного кадра решалась посредством увеличителя - прибора оптической печати. При этом вместе с размерами съемочной аппаратуры снижались и затраты на материалы - пленку и реактивы. Более того, при массовом производстве узкая пленка оказалась дешевле широкоформатной.
Впрочем, узкая 35-миллиметровая фотопленка не всегда была такой, какой мы ее знаем. В первых малоформатных камерах применялась неперфорированная рулонная пленка, но от нее быстро отказались, поскольку выпуск таких фотоматериалов сводил на нет одно из главных достоинств - высокую совместимость форматов киносъемочной и фотоаппаратуры. Впрочем, гораздо более существенны скрытые, невидимые глазу отличия. В первых пленках в качестве основы (подложки) использовался недолговечный целлулоид. Со временем он желтеет, становится хрупким и разрушается. Применение лавсана и современных полимеров устраняет эту проблему.
Простая фотоэмульсия на основе галогенида серебра на первых пленках закреплялась желатином. Поверхность светочувствительного слоя покрывалась гигроскопичным лаком (чтобы пропускать внутрь слоя растворы). Сам светочувствительный слой был неоднородным и имел неравномерную толщину. Отладка технологии заняла десятилетия. Старые фотографии выглядят так архаично потому, что производство фотоматериалов в то время находилось в стадии совершенствования. А качество фотоаппаратов 30-х годов было настолько высоким, что эти камеры работают сегодня с современными пленками без сучка и задоринки. Как и полагается настоящей камере.
Еще несколько слов о фотоматериалах. Повторим очень коротко суть процесса получения изображения при помощи фотопленки и фотобумаги на основе галогенидов серебра. Под воздействием света частицы галогенида серебра превращаются в металлическое серебро. Щелочной проявляющий раствор восстанавливает галогенное серебро на засвеченных при экспозиции участках фотоэмульсии пленки до металлического. Кислый фиксирующий раствор останавливает процесс проявления и вымывает из эмульсии остатки не подвергшихся засветке частиц галогенидов. В результате химической обработки пленки мы получаем негативное изображение на фотопленке. Процесс печати аналогичен, за тем лишь исключением, что при экспонировании прозрачного пленочного негатива на непрозрачную фотобумагу получается позитивное изображение.
Фотоматериалы для монохромной (черно-белой) фотографии содержат один светочувствительный слой, для цветной - как минимум, три (у некоторых пленок может быть и больше). В свою очередь каждый светочувствительный слой покрыт окрашенным фильтрующим слоем, пропускающим световые лучи определенной части спектра - красной, зеленой или голубой. После проявки и фиксирования на пленке получается негативное изображение. Эмульсия фотобумаги, предназначенной для цветной печати, устроена таким же образом. При экспонировании негативного изображения свет разлагается фильтрующими слоями на те же базовые цветовые составляющие. В результате изображение восстанавливается до цветного позитивного.
Это очень упрощенное описание фотографического процесса. На практике все несколько сложней. Фотоматериалы содержат в своей эмульсии дополнительные слои - фильтрующие или защитные. А в процессе химической обработки применяются вспомогательные реагенты - дубящие (укрепляющие) эмульсию, останавливающие процесс проявления, стабилизирующие плотность светочувствительного слоя и так далее.
Недостатки традиционной фотографии были очевидны еще во времена ее становления.
Во-первых, это высокая стоимость материалов - все же серебро не самый дешевый металл (а фотохимическая промышленность едва ли не основной потребитель этого металла).Во-вторых, необходимость химической обработки усложняет процесс получения фотоснимков.В-третьих, какими бы совершенными ни были фотоматериалы, а они подвержены разрушению, поскольку полностью удалить из эмульсии галогениды серебра невозможно.
Недостатки недостатками, а "серебряная" фотография живет вторую сотню лет и пока не думает сдаваться!
В 1913 году Барнак представляет руководству полностью готовый образец (владелец компании Лейтц даже берет фотоаппарат с собой в Америку), но производство новой камеры откладывается из-за начала Первой мировой войны. В 1924 году в свет выходит первая серийная модель фотоаппарата Leica (сокращенное от Leitz Camera) с форматом кадрового окна 24х36 мм и шторно-щелевым матерчатым затвором. Оснащенная высококачественным объективом со складным тубусом, отлично спроектированная, маленькая, удобная Leica становится общепризнанным каноном мирового фотоаппаратостроения. Многочисленные копии Leica, включая советские "ФЭДы" и "Зоркие", наводняют рынок, но ни одна из них не может в полной мере сравниться с прототипом.
Рис. 1.11. Одна из первых камер Leica
Рис. 1.12. "ФЭД" - советская копия легендарной Leica
Рис. 1.13. Самая первая Leica выпускается до сих пор - для коллекционеров
Фотоаппарат до сих пор выпускаемой серийно модели Leica МР сохраняет черты классической камеры Оскара Барнака. Он по-прежнему не имеет какой-либо автоматики (есть лишь встроенный автономный экспонометр), снабжен механическим шторно-щелевым затвором и дальномерным механизмом фокусировки объектива. Сегодня, в эпоху повсеместного распространения цифровых камер, Leica один из самых консервативных по конструкции, самых дорогих по стоимости, но в то же время один из самых совершенных фотоаппаратов.
Изобретение Оскара Барнака оказало колоссальное влияние на всю индустрию мирового фотоаппаратостроения. Даже среди новейших цифровых компактных и зеркальных камер можно без особого труда отыскать решения, применявшиеся в том архаичном на современный взгляд прототипе первой "Лейки" 1913 года.
И уж тем более характерные черты, присущие первым камерам Leica, можно разглядеть во всех без исключения современных малоформатных пленочных фотоаппаратах. В истории техники это необычайная редкость - создать аппарат, который сразу же стал каноном, задал основные технические параметры целой отрасли.
Как и самая первая Leica, любой современный пленочный фотоаппарат состоит из корпуса, затвора, механизма протяжки пленки, объектива и видоискателя. При этом каждый узел фотокамеры имеет достаточно сложное устройство и может рассматриваться, как самостоятельный механизм. К примеру, объектив фотоаппарата включает в себя два механических устройства - диафрагмирования (изменения светосилы объектива путем изменения диаметра отверстия подвижными междулинзовыми шторками) и наведения на фокус. В современных фотоаппаратах к этому добавляется третье устройство - изменения фокусного расстояния объектива, влияющего на масштаб получаемого на пленке изображения.
Объектив может крепиться к корпусу камеры жестко или быть съемным. В последнем случае крепление объектива выполняется резьбовым (как в классической Leica), либо байонетным (специальный замок - байонет, называемый еще "штыковым замком", который применяется во всех выпускаемых ныне дальномерных и зеркальных камерах со сменной оптикой).
Производство сменной оптики - целая отрасль промышленности. Светосильный, хорошо спроектированный и качественно собранный объектив может в десятки раз превосходить по стоимости фотоаппарат, к которому он был выпущен. Стоимость длиннофокусных объективов для съемки на большом удалении зеркальными фотоаппаратами доходит до 40 тысяч долларов.
Другие механизмы фотоаппарата объединены в общий конструктив и не могут быть заменены, что не мешает им быть достаточно сложными по устройству. Даже корпус камеры, ведущий происхождение от деревянного ящичка, состоит из целого набора деталей - рамы, объективной доски (к ней крепятся детали байонетного замка объектива), внешних панелей. Задняя часть корпуса снабжена съемной или откидной крышкой. При этом рама обычно изготавливается из металла или жесткого пластика. А в некоторых особо прочных камерах, например, в Nikon FM 3A и Leica Minilux, рама изготовлена из титанового сплава (в Minilux из титана выполняется весь корпус).
Рис. 1.14. Nikon FM 3A
Долговечность пленочной камеры определяется надежностью протяжного механизма и затвора. Указание в характеристиках фотоаппарата количества срабатываний затвора - это и есть ресурс камеры. В профессиональных фотоаппаратах количество срабатываний до первого выхода затвора из строя (то есть до явных признаков износа) составляет не менее 100 тысяч. В любительских зеркальных камерах среднего класса ресурс меньше - 20-30 тысяч срабатываний затвора, что соответствует съемке примерно до тысячи 36-кадровых пленок (весьма впечатляющий результат).
Затвор первой Leica определил архитектуру фототехники на целое столетие. До начала 20-го века фотозатвор представлял собой либо подвижные лепестки, расположенные в фокальной области объектива (центральный затвор), либо механизированную задвижку, которая крепилась перед объективом. На Leica был применен шторно-щелевой затвор. Он засвечивал пленку последовательно. Скорость движения матерчатых шторок была постоянной (что упрощало механизм затвора и увеличивало его надежность), а величина выдержки регулировалась размером щели между шторками. При длительных выдержках расстояние между светонепроницаемыми шторками увеличивалось, при коротких - уменьшалось.
Рис. 1.15. Схема устройства шторно-щелевого затвора
Серьезный недостаток центрального лепесткового затвора - невозможность реализации очень коротких выдержек, необходимых при съемке быстро движущихся объектов. Даже в современных электронных затворах (речь только о пленочной аппаратуре) лепестки способны отрабатывать выдержки не короче 1/750 секунды. Шторно-щелевому затвору доступны выдержки до 1/8 000 секунды (в механических затворах без применения электроники - до 1/4 000 секунды).
Другим недостатком центральных затворов является нестабильность параметров. В лепестковом затворе слишком много узлов трения, а лепестки обладают большой массой и, как следствие, излишне инертны. Кроме того, в центральном затворе трудно разместить мощную пружину привода. Всех перечисленных проблем нет в шторно-щелевом затворе. В барабан, на который наматываются шторки, встроена мощная цилиндрическая пружина со стабильными механическими параметрами. Шторки легки, поскольку изготовлены из прорезиненной ткани, а не из металла. Шторный затвор легко оснастить снижающими трение подшипниками (в нем нет трущихся плоскостей, как в центральном затворе).
Неудобен шторный затвор в широкоформатных фотоаппаратах. Там, где площадь кадрового окна велика, есть опасность неравномерной засветки различных участков кадра. При последовательной засветке световая обстановка в период экспонирования пленки может измениться. Центральный же затвор засвечивает сразу всю поверхность кадра.
Матерчатый шторно-щелевой затвор Барнака изобретенный им около 1904-1910 годов (по данным разных источников), жив до сих пор. В классическом виде он, как это ни удивительно, присутствует в камерах российского и белорусского производства - в фотоаппаратах "Зенит" и "ФЭД". В модифицированном - во всех дальномерных и зеркальных камерах мира.
Отличия современных затворов от своего прародителя не так уж велики.
Во-первых, шторки переориентированы на короткую сторону кадра (движутся не справа налево, а сверху вниз).Во-вторых, прорезиненная ткань заменена либо металлической (латунной) гофрированной лентой, впервые примененной в немецких камерах Contax, либо набором подвижно скрепленных лепестков - ламелей, выполненных из легких (для снижения массы) сплавов или углепластика.
Модификация шторно-щелевого затвора - ламельный затвор. Это компромиссная технология. Экспозиция производится, как и в шторном затворе, щелью, образуемой металлическими ламелями. Но сами ламели не собраны в шторку, а закреплены в одном узле, то есть при срабатывании поворачиваются, а не движутся одна за другой. Таким образом, ламельный затвор имеет много общего и с шторно-щелевым, и с центральным затвором, но по характеристикам все же ближе к первому.
Вместо пружины, которая перемещает шторки в классическом затворе Барнака, в современных камерах применяются электромагниты. Их преимущество - высокая точность отрабатывания выдержек, недостаток - невозможность работы камеры без элементов питания. Поэтому в профессиональных фотоаппаратах чаще используют механические затворы, дополненные различными механизмами "мягкого" спуска и электронного контроля выдержек...
Что больше всего напоминает старая и поистине вечная Leica, когда мы берем эту камеру в руки? Наверное... револьвер. И хорошие механические часы.
С револьвером этот фотоаппарат роднит слаженная работа механики. Но почему - часы? Возможно, потому, что взвод затвора и перевод кадра (транспортировка пленки) производится заводной головкой, как у часов. Правда, самые первые Leica и ее последователи имели отдельные, не совмещенные механизмы взвода затвора и транспортировки пленки. Оскар Барнак следовал устоявшейся традиции - в популярных на тот момент пластиночных камерах перематывать было попросту нечего. Кстати, курковый взвод появился уже после Барнака. Головка взвода долго "сопротивлялась", но, в конце концов, уступила место удобному и быстрому взводу специальным рычагом, которым фотограф одномоментно и перематывал пленку на следующий кадр, и
взводил пружину затвора.
Наконец, механизм фокусировки, примененный Барнаком в фотоаппарате Leica. Все современные камеры, если они не снабжены объективом с фиксированным фокусом, наследовали механизм фокусировки у этого славного немецкого прародителя. Классический дальномер - это два визира в одном окуляре. Вспомогательный визир передает изображение посредством зеркала, которое через рычаг поворачивается при выдвижении оправы объектива - во время наводки на резкость. Совмещение двух картинок в одну (устранение двойного изображения) и есть процедура фокусировки. Точность обеспечивается специальной юстировкой, в те времена - ручной индивидуальной, в наше время - соблюдением технических допусков при массовом производстве.
Первые дальномеры были вынесены за пределы штатного видоискателя. В распоряжении фотографа было два окуляра. Через один он наводил резкость, через второй компоновал кадр. Затем оба оптических устройства были совмещены. Площадь вспомогательного визира была уменьшена, зона наводки на фокус сократилась до небольшого участка в центре окна видоискателя. Это повысило оперативность съемки.
Рис. 1.16. Дальномер
Любопытно, но дальномер Барнака также применяется в современной аппаратуре, в том числе и цифровой. Правда, не в классическом виде, но основные принципы остаются неизменными.
Подробней об устройстве механизмов фокусировки объектива поговорим отдельно, пока же в качестве примера нетленности находок Оскара Барнака кратко обозначим применяемые сегодня системы фокусировки фотоаппаратов.
В современных цифровых и пленочных камерах используются две технологии - активная и пассивная. Активная фокусировка - это классический дальномер с моторным приводом и инфракрасным светодиодным прожектором. Пассивная фокусировка (контрастного типа) применяется в зеркальных фотоаппаратах. Кинематическая схема пассивного дальномера выглядит проще, но светочувствительный элемент (обычно не один, а целая матрица из подобных элементов) и электронная схема управления сложнее. Логическая электронная схема фотоаппарата дает команду моторному приводу фокусировочного механизма объектива на выбор расстояния фокусировки. Как только контраст изображения на датчиках, установленных на пентапризме, достигает максимума (а следовательно, максимальным становится и ток на выводах светочувствительных элементов), фотоаппарат "делает вывод", что фокус наведен. При недостаточном освещении на помощь пассивному автофокусу приходят лампы подсветки - встроенный в корпус фотокамеры прожектор или встроенная вспышка. Прожектор включается на короткое время, вспышка дает серию маломощных засветок. Этого вполне достаточно для срабатывания механизма автоматической фокусировки даже в полной темноте.
Кроме описанных схем автоматической фокусировки есть множество различных вариантов, например, ультразвуковая фокусировка. Это та же активная автофокусировка, но вместо инфракрасного луча здесь используются излучаемые камерой ультразвуковые волны. В фотоаппаратах для общего применения подобные схемы используются редко, поскольку точность ультразвукового дальномера невысока.
Кстати, принцип измерения яркости светового потока используется и в экспонометрических системах автоматических камер. Но во времена Барнака подобные устройства (экспонометры) только проектировались...
Обладатели классических Leica - счастливые люди. Они могут себе позволить купить одну из самых дорогих малоформатных камер, либо владеют экземпляром старого фотоаппарата, который до сих пор работает (неработающая Leica, когда бы она ни была выпущена, такая же редкость, как не умеющая плавать рыба).
Даже в наши дни, когда пленка стремительно выходит из обращения, фотоаппарат Leica остается мечтой многих фотографов, предметом коллекционирования и даже поклонения. Дело, конечно, не только и не столько в высокой надежности и долговечности этой камеры. Секрет неугасающей востребованности фотоаппарата Оскара Барнака в том, что Leica редчайший пример того, как специализированное устройство вполне прикладного назначения превратилось в подлинный предмет искусства.
<
