Camera: ce este și cum funcționează?

de Kim Actualizat: 26 Iunie, 2022

Introducere

Un aparat foto este un instrument optic folosit pentru a captura imagini statice sau pentru a înregistra mișcarea într-un singur cadru sau o secvență de cadre. Are o lentilă care adună lumina și o focalizează pe o suprafață sensibilă la lumină, cum ar fi film sau un senzor de imagine digital. Camerele foto sunt folosite de fotografi, realizatorii de film și alți profesioniști pentru a captura imagini ale lumii din jurul lor.

În acest articol, vom explora ce este un aparat foto și cum functioneaza.

Definiți Camera

Un aparat foto este un dispozitiv care captează lumina pentru a produce o imagine. Funcționează prin primirea luminii de la un obiect sau scenă și stocarea acesteia, fie ca imagine digitală, fie ca imagine capturată fizic, pe un mediu adecvat. Utilizarea camerelor Lentilele pentru a focaliza această lumină pe senzori sau pe film pentru a înregistra scena.

Deși conceptul de fotografie este simplu, tehnologia din spatele camerelor s-a îmbunătățit și s-a dezvoltat dramatic de-a lungul timpului, de la dispozitive portabile mici folosite în viața de zi cu zi până la camere digitale de ultimă generație utilizate în fotografia profesională și mass-media de difuzare. Aparatele foto sunt utilizate atât în ​​aplicații cadru statice, cât și în aplicații pentru imagini în mișcare, cum ar fi realizarea de filme.

Componentele de bază ale oricărei camere digitale moderne lucrează împreună pentru a înregistra imagini:

• A sistem de lentile adună și focalizează lumina reflectată de subiect pe un senzor de imagine care înregistrează lumina în date digitale.
• An vizor optic permite utilizatorilor să vadă ce va fi înregistrat.
• Mecanisme mutați lentila sau filmul.
• Butoane, comenzi iar setările de expunere multiple permit utilizatorilor să controleze setările de captură și expunere.

Diferite tipuri de camere

Aparate foto vin într-o varietate de forme și dimensiuni. În funcție de utilizarea prevăzută, sunt disponibile diferite tipuri de camere, inclusiv cameră digitală, camere video, camere de unică folosință, camere web și camere de supraveghere.

Aparat foto digital O cameră digitală captează imagini ca date (fișiere digitale). De obicei, conține un dispozitiv de imagistică (senzor) și capacitatea de a stoca acele date pe un card de memorie sau alt mediu de stocare. Camerele digitale oferă o regăsire ușoară și previzualizare a imaginilor, precum și posibilitatea de a le trimite electronic printr-o rețea de computere sau internet. Modelele Point-and-shoot pot fi suficient de mici pentru a intra într-un buzunar și oferă capabilități de focalizare automată, rămânând în același timp destul de ieftine. Pentru uz profesional, sunt disponibile și modele superioare cu controale manuale asupra expunerii.

Camere video De asemenea cunoscut ca si camere video sau video recordere, aceste dispozitive sunt special concepute pentru a filma imagini în mișcare în care sunetul este înregistrat împreună cu imaginile. Echipamentele profesionale includ lentile de înaltă performanță pentru detalii mai fine, intervale extinse de zoom și capacități de efecte speciale personalizate pentru culegerea de știri sau realizarea de filme. Modelele mai mici sunt potrivite pentru filmarea acasă sau activitățile generale de agrement cu durată de viață extinsă a bateriei.

Camere de unică folosință Aceste camere de unică folosință nu necesită nici un fel de sursă de alimentare – funcționează fără surse externe de energie, cum ar fi bateriile sau alimentarea cu energie electrică – făcându-le extrem de populare în rândul consumatorilor care caută o modalitate alternativă cu costuri reduse de a captura amintiri fără a sacrifica fotografiile de calitate. Acest tip de cameră vine de obicei preîncărcat cu peliculă care nu poate fi îndepărtată de pe corpul camerei menționate; odată ce toate oportunitățile de fotografiere sunt epuizate, atunci aceste dispozitive devin de unică folosință utilizate în întregime la cererea proprietarului, permițându-i acestuia să le arunce pur și simplu atunci când nu mai este necesar/necesar din nou.

Camere Web Cunoscute și sub denumirea de „camere web”, aceste sisteme de înregistrare video digitale se atașează direct fie prin porturile USB pe computere laptop/desktop, oferind funcții tipice de interfață cu utilizatorul, cum ar fi streaming video în timp real, plus fotografii trimise direct în serviciile de colaborare în echipă etc.

Camere de supraveghere Răspândite astăzi în case, persoane publice, complexe de clădiri, magazine de vânzare cu amănuntul etc., datorită digitalizării, sistemele de supraveghere a progresului tehnologic au acum niveluri mai ridicate de performanță, oferind personalului de securitate informații precise despre diverse întâmplări, permițând acțiuni de salvgardare, dacă este necesar. În general, există două categorii principale: CCTV analogic (Televiziune cu circuit închis) care utilizează în primul rând cablarea fizică în timp ce soluțiile IP de rețea care utilizează protocoale standard Ethernet conectate prin rețele de zonă largă. Găzduite în interior, excluzând aplicațiile exterioare, aceste instalații operaționale furtive extrem de sensibile permit înregistrarea monitorizării atât în ​​timpul zilei, cât și în timpul nopții pe termen nelimitat.

Componentele de bază ale unei camere

Un aparat foto este un instrument esențial pentru a surprinde amintiri și momente de care te poți bucura în anii următori. Camerele foto au multe forme și dimensiuni și toate sunt compuse din diferite componente care lucrează împreună pentru a vă face posibile fotografiile.

Să ne uităm la componentele principale ale unei camere și cum lucrează împreună pentru a produce fotografiile care vă plac:

Obiectiv

OBIECTIV TIP LUPA este unul dintre cele mai importante elemente ale unei camere. Obiectivul este în esență ochiul camerei - preia imaginea și o focalizează pentru a forma o imagine pe film sau pe senzorul digital. Lentilele sunt compuse din mai multe elemente, de obicei realizate din sticlă sau plastic, care lucrează împreună pentru a permite luminii să treacă și să formeze o imagine clară pe film sau pe senzorul digital.

Lentilele camerei pot fi folosite cu filtre și capace pentru a controla condițiile de iluminare și oferă, de asemenea, mai multe caracteristici, cum ar fi focalizare automată, capabilități de zoom și ajustări manuale. Lentilele vor avea, de asemenea, diferite distanțe focale care determină cât de departe puteți fi de un subiect în timp ce le fotografiați. Dimensiunile tipice variază de la Lentile super-ochi de pește de 6 mm pentru imagini emisferice, până la Teleobiectiv de 600 mm pentru aplicații de mărire extremă. Diferitele lentile vor avea deschideri diferite care determină cât de multă lumină intră prin ele și cât de repede obturator trebuie să se miște pentru ca o cantitate adecvată de lumină să atingă filmul sau senzorul digital.

Există mai multe tipuri de lentile disponibile, inclusiv:

• Unghi larg Lentilele
• Teleobiectiv Lentilele
• Portret/standard Lentilele
• Ochi de pește Lentilele
• Macro/micro Lentilele
• Shift/tilt-shift Lentilele
• Si multe altele opțiuni de specialitate concepute pentru scenarii specifice de fotografiere.

Obturator

obturator este mecanismul din interiorul camerei care controlează cât timp senzorul din cameră este expus la lumină. Cele mai multe camere digitale moderne folosesc o combinație de a obturator mecanic si electronic. Acest lucru accelerează timpul necesar camerei pentru a face o fotografie și ajută la îmbunătățirea clarității fotografiilor, în special a celor făcute în condiții de lumină scăzută.

obturator mecanic este alcătuit din două lame de metal sau plastic care lucrează împreună pentru a controla cantitatea de lumină permisă la un moment dat. Când apăsați butonul de pe camera dvs., aceste lame se deschid, permițând luminii să intre printr-un obiectiv și pe un senzor de imagine. Când eliberați butonul, aceste lame se închid din nou, astfel încât să nu mai intre lumină.

obturator electronic funcționează foarte diferit față de omologul său mecanic, prin aceea că nu utilizează componente fizice pentru a funcționa, ci se bazează pe semnale electronice care sunt generate de algoritmi de computer. Prin utilizarea acestui tip de obturator, este posibil ca camerele să aibă timpi de expunere mai rapizi decât oricând, permițându-vă să surprindeți scene cu un nivel mai mare de detalii și claritate decât oricând!

Pe lângă controlul timpului de expunere, obturatoarele pot fi utilizate și în alte scopuri, cum ar fi crearea de estompare a mișcării sau alte scopuri. efecte creative care sunt imposibile atunci când fotografiați cu camerele tradiționale cu film.

Deschidere

deschidere este o gaură în partea corpului camerei cunoscută sub numele de obiectiv. Diafragma controlează cât de multă lumină trece și poate fi ajustată de utilizator pentru a crea o imagine cu contrast ridicat sau scăzut. Mărimea unei deschideri poate fi măsurată F-oprește, cu numere mai mici indicând deschideri mai mari (adică mai multă lumină). În general, un obiectiv cu un mic f oprire numărul este denumit „rapid”, pentru că poate lăsa mai multă lumină să treacă mai repede decât lentilele cu opriri F mai mari.

Diafragma afectează, de asemenea adancimea terenului – cât de multă imagine este clară și focalizată la un moment dat. O deschidere mare (oprire F mai mică) va avea ca rezultat o adâncime mică a câmpului, în timp ce o diafragmă mică (oprire F mai mare) va produce o adâncime mai mare, ceea ce înseamnă că mai mult cadru va fi focalizat deodată. Acest lucru poate fi, de asemenea, folosit cu mare efect atunci când creați compoziții interesante – de exemplu, faceți subiecții să iasă în evidență față de fundal, aruncându-l din focalizare sau, dimpotrivă, având elementele din prim-plan și de fundal clare și focalizate.

Senzor

Al camerei senzor de imagine este sursa dispozitivului de putere de captare a luminii. Orice cameră digitală sau de film va avea una. Vin în diferite dimensiuni, de la senzori mari full-frame care au aceeași dimensiune ca un cadru de film de 35 mm senzori minusculi de mărimea unei unghii.

Sarcina senzorului este de a converti lumina primită în semnale electrice pentru procesare ulterioară. În practică, un senzor captează lumina și generează o tensiune analogică care trebuie amplificată și convertită într-un semnal digital pentru stocare și procesare mai ușoară.

Cele două componente principale ale unui senzor sunt acestuia fotosite (un singur pixel pe senzor) și a acestuia microlentile (verifică câtă lumină este concentrată în fiecare fotosit). Combinația acestor două elemente permite fiecărei fotografii să capteze o cantitate exactă de lumină înainte de a o trimite pentru a fi procesată în continuare. Această sumă variază în funcție de factori precum viteza obturatorului, diafragma, ISO setare etc.

În plus, camerele digitale moderne vin adesea cu un fel de tehnologie de reducere a zgomotului care ajută la eliminarea dungilor aleatorii și a petelor de pe imaginile digitale înainte ca acestea să poată fi salvate sau procesate în continuare. Această tehnologie funcționează prin analizarea datelor de imagine primite și prin eliminarea oricăror informații irelevante care au fost preluate de senzorii camerei - făcând doar imagini clare vizibile.

vizor

Un vizor este una dintre componentele de bază ale oricărei camere foto și este un dispozitiv folosit pentru a încadra o imagine înainte de a face o fotografie. Poate lua multe forme, de la cea mai simplă versiune optică cu o simplă lentilă de mărire și fereastră până la una electronică complexă care este afișată pe ecranul LCD al camerei.

Funcția fundamentală a unui vizor este de a ajuta fotografii să-și păstreze fotografiile focalizate, mai ales atunci când lucrează în situații de lumină scăzută sau la viteze reduse ale obturatorului. De asemenea, permite fotografilor compune imaginea lor cu acurateţe înainte de a fotografia, asigurându-vă că surprinde ceea ce doresc în fotografie.

Cel mai elementar tip de vizor oferă o fereastră optică sau un obiectiv mic care încadrează pur și simplu scena dorită prin obiectivul principal al corpului camerei. Acest tip de vizor se găsește pe camerele de tip point-and-shoot și alte camere cu obiectiv fix – precum și pe camerele reflex profesionale cu un singur obiectiv (SLR) – și oferă o formă de bază de încadrare pentru subiectul dvs. rapid și precis.

Formularul electronic, cunoscut sub numele de an vizor electronic (EVF), înlocuiește versiunile optice tradiționale cu cele care utilizează ecrane cu cristale lichide (LCD) pentru a afișa imaginile electronic prin sistemul de oglindă al corpului camerei. Vizoarele electronice pot oferi beneficii semnificative față de omologii lor tradiționali, cum ar fi:

• Rezoluție crescută
• Setări reglabile de dioptrie
• Controale de compensare a expunerii încorporate
• Ajutoare de relief pentru anumite tipuri de fotografie, cum ar fi lucrarea macro
• Capacități îmbunătățite de focalizare automată pentru o mai bună acuratețe de urmărire a obiectelor
• Capacitățile de detectare a feței – ceva disponibil doar pe SLR-urile digitale de ultimă generație
• Plus multe alte beneficii care nu sunt asociate în mod normal cu versiunile optice.

Cum funcționează o cameră?

Un aparat foto este un dispozitiv folosit pentru a captura și înregistra imagini, de obicei în formă digitală. Dar cum funcționează o cameră? În esență, o cameră profită de modul în care lumina este reflectată de obiecte. Captează aceste reflexii și le transpune într-o imagine printr-un proces complex de lentile, filtre și un senzor digital.

În acest articol, ne vom uita la funcționarea interioară a camerei și cum este capabil să realizeze imagini frumoase:

Lumina intră în lentilă

Lumina intră în cameră printr-o lentilă, care este o bucată de sticlă sau plastic care este curbată special pentru a focaliza razele de lumină și a le face paralele. Imaginea proiectată pe film de către obiectiv depinde de doi factori – distanta focala și dimensiunea diafragmei. Distanța focală determină cât de aproape sau de departe trebuie să stea un obiect pentru a fi focalizat, în timp ce dimensiunea diafragmei determină cât de multă lumină trece prin lentilă la un moment dat.

Dimensiunea senzorului unei camere va afecta, de asemenea, cât de multă lumină poate capta – senzorii mai mari pot capta mai multă lumină decât senzorii mai mici. Un senzor mare este, de asemenea, important dacă doriți ca imaginile dvs. să aibă o adâncime mică de câmp, deoarece aceasta înseamnă că numai obiectele focalizate sunt clare, în timp ce orice în afara acestei zone este neclară, astfel încât să vă puteți sublinia mai bine subiectul.

Odată ce lumina a pătruns prin lentilă și a fost focalizată pe senzorul de imagine sau pe film, această lumină este apoi transformată în informații despre culoare, luminozitate și contrast. Aceste informații pot fi apoi folosite pentru a crea o imagine compusă din milioane de pixeli (elemente de imagine) care împreună formează o imagine de ansamblu a ceea ce vedem.

Lumina trece prin deschidere

Lumina trece prin deschidere, care este o gaură făcută în lentilă. Acest lucru permite luminii să acceseze și să lovească acolo unde se află senzorul de imagine. The diafragmă a diafragmei ajută la reglarea câtă lumină va intra. Se asigură că există suficientă lumină pentru a putea fi procesată prin senzorul de imagine și, de asemenea, acționează ca o modalitate de a sugera cât de neclare sau focalizate vor fi obiectele dintr-o fotografie.

Majoritatea camerelor au un cadran pentru modificarea acestei valori a diafragmei, scăderea sau creșterea acesteia în funcție de tipul de rezultat pe care îl căutați. Evident, dacă doriți să intre mai multă lumină în fotografie, deschideți valoarea diafragmei în timp ce creați bokeh asupra a ceea ce nu se află în zona dvs. de focalizare necesită mai mult închiderea diafragmei.

Lumina trece apoi trece peste ceea ce este cunoscut ca filtru de prevenire a orbirii și pe senzorul de imagine. Odată ce lumina ajunge la această parte a camerei, se transformă în energie electrică și înregistrează ca informații digitale care furnizează imaginea dvs temperatura de culoare și setările ISO în funcție de condițiile de fotografiere, împreună cu alte funcții avansate, în funcție de modelul camerei.

Lumina este focalizată pe senzor

Când lumina trece prin obiectivul unei camere, aceasta se reflectă asupra subiectului și este focalizată pe senzorul camerei digitale. Aceasta este cunoscută sub numele de „captură”. Senzorul este format din milioane de pixeli (sau fotosite) microscopici, sensibili la lumină, alcătuiți din fotodiode de siliciu situate la fiecare locație de pixel. Când suficientă lumină cade pe pixel (sau fotosite), se creează o sarcină care este apoi convertită într-un semnal electric care poate fi procesat de un computer. În funcție de model, acest semnal va fi apoi convertit în informații vizuale sau audio pentru vizualizare sau redare.

Fiecare fotosite din senzorul de imagine conține propriul amplificator, care crește cantitatea de interval dinamic de la orice pixel, îmbunătățind astfel calitatea generală a imaginii. Unele camere încorporează, de asemenea, algoritmi de reducere a zgomotului ca parte a designului lor, pentru a reduce semnalele de eroare și pentru a crește acuratețea captării datelor.

Numărul de pixeli de pe un senzor de imagine joacă un rol important în determinarea calității imaginii; mai mulți pixeli echivalează cu imagini cu rezoluție mai mare, în timp ce mai puțini pixeli au ca rezultat, de obicei, imagini cu rezoluție mai mică, cu mai multă granulație și zgomot. Senzorii mai mari sunt în general mai buni decât cele mici și oferă o gamă dinamică îmbunătățită, o performanță mai bună la lumină scăzută și o adâncime de câmp mai mică pentru efecte profesionale de control a focalizării superficiale, atunci când se dorește.

Obturatorul se deschide și se închide

obturator este o perdea mică, subțire, care se deschide și se închide, permițând ca lumina să fie înregistrată de cameră în momentul anunțat. Obturatorul controlează atât cât și când va trece lumina către senzorul de imagine. În camerele digitale, există două tipuri de obturatoare: fizice și digitale.

Obloane fizice: Obloanele fizice se deschid sau se închid mecanic, adesea în fracțiuni de secundă, creând o expunere care durează la fel de mult. Se găsește în mod obișnuit în DSLR camere și seamănă cu două lame care pot fi deschise sau închise manual sau electronic pentru a controla cât de multă lumină ajunge la cipul de imagine al camerei.

Obturatoare digitale: Obloanele digitale funcționează diferit de obloanele mecanice, deoarece nu folosesc bariere fizice pentru a lăsa să intre lumina, ci în schimb afectează modul în care lumina primită este detectată electronic prin oprirea rapidă după detectarea acestuia pentru o perioadă limitată de timp. Acest proces creează o expunere cu a durată mai mare decât ceea ce ar fi posibil folosind doar un obturator fizic. Obturatoarele digitale pot permite, de asemenea, o calitate îmbunătățită a imaginii, deoarece nu are părți în mișcare care sunt predispuse să provoace vibrații care pot estompa o imagine dacă sunt folosite prea mult timp.

Imaginea este procesată și stocată

După ce imaginea este recepționată de corpul camerei, este procesată de electronica de bord pentru a se pregăti pentru captură și stocare. Acest lucru poate implica diverse operațiuni, cum ar fi demosaicing, reducerea zgomotului, corecția culorilor și setarea setărilor pentru intervalul dinamic. Imaginea este apoi stocată în memorie pe sau în interiorul procesorului video al camerei.

În continuare, în funcție de tipul de cameră utilizat (analogice sau digitale), fotografiile sunt stocate ca oricare negative de film sau fișiere digitale. În camerele analogice, fotografiile sunt înregistrate ca o fotografie color negativă pe o rolă de film găzduită în corpul camerei. Aparatele foto digitale stochează fotografiile ca fișiere digitale, cum ar fi JPEG sau RAW, care pot fi transferate instantaneu pe computere și alte dispozitive fără procesare.

Unele camere oferă funcții avansate, cum ar fi reglare manuală a sensibilității ISO (sensibilitate la lumină), capabilități de focalizare automată, control manual al expunerii și chiar ecrane de afișare live view care vă permit să revizuiți instantaneu compoziția și setările de expunere a fotografiilor înainte de a apăsa butonul declanșator. Multe camere digitale moderne folosesc, de asemenea, încorporate Tehnologia Wi-Fi astfel încât imaginile pot fi partajate cu ușurință online prin intermediul rețelelor de socializare.

Concluzie

În concluzie, camerele sunt un instrument minunat pentru a capta amintiri și a spune povești. Tehnologia lor complexă ne permite să captăm și să păstrăm imagini care altfel ar fi pierdute în timp. Indiferent dacă ești fotograf profesionist sau doar îți folosești camera ca hobby, înțelegerea modului în care funcționează camera ta este o parte esențială a fotografierii uimitoare. Fă-ți timp să familiarizați-vă cu caracteristicile și capacitățile camerei dvs pentru a vă asigura că profitați la maximum de ea.

Rezumatul componentelor camerei și modul în care acestea funcționează împreună

Fotografia există de secole, dar camerele moderne funcționează în moduri care nu erau posibile până la progresele recente ale tehnologiei. O componentă cheie a oricărei camere digitale este a obiectiv care focalizează lumina de la subiect pe un senzor de imagine. Senzorul de imagine este în esență o serie de milioane de mici foto-detectoare (pixeli) care convertesc lumina în semnale electrice, astfel încât o imagine poate fi captată și stocată ca date. Odată ce semnalul este înregistrat, acesta poate fi procesat în continuare de procesorul camerei pentru a îmbunătăți culorile și claritatea înainte de a fi stocat ca fișier digital.

Majoritatea camerelor foto pentru consumatori din zilele noastre au câteva alte componente care îmbunătățesc calitatea fotografiilor tale și le fac să arate mai realiste. Acestea includ:

• Mecanisme de autofocus
• Obloane electronice
• Contoare de expunere
• Senzori de balans de alb
• Unități de blitz
• Îmbunătățiri ale sensibilității la lumină scăzută
• Sisteme de stabilizare a imaginii
• Ecrane de afișare pentru previzualizarea fotografiilor dvs.

Toate aceste componente esențiale lucrează împreună pentru a crea imagini de înaltă calitate, conform setărilor și preferințelor dvs. atunci când apăsați butonul declanșator.

Beneficiile folosirii unei camere

Când utilizați o cameră, există numeroase beneficii, inclusiv surprinderea de momente memorabile, capturarea de imagini în mișcare pentru a spune o poveste, crearea de lucrări de artă și multe altele. Capturarea fotografiilor cu o cameră digitală poate păstra amintirile într-un mod în care camerele cu film tradiționale nu pot. Imaginile în mișcare, cum ar fi videoclipurile, sunt, de asemenea, capabile să surprindă povești, evenimente sau situații în moduri în care fotografiile statice nu le pot face. Acesta poate fi folosit pentru povestire sau pentru expresie artistică și creativitate.

De asemenea, videoclipurile permit creatorilor să experimenteze cu diferite unghiuri și fotografii pentru a oferi piesei mai multă profunzime și interes vizual. În plus, camerele oferă libertate de exprimare creativă prin utilizarea diferitelor lentile și funcții precum setările de expunere și controlul balansului de alb. Fotografii mai avansați au și mai multe opțiuni în ceea ce privește controlul imaginilor, cum ar fi controlul diafragmei sau setările time-lapse care le permit să capteze detalii unice care nu pot fi făcute manual.

În cele din urmă, camerele oferă o ieșire pentru exprimarea artistului prin compoziția și tehnica de fotografiere a subiecților, fie că sunt portrete sau peisaje sau orice altceva alegeți. Toate aceste beneficii se reunesc creând artă capabilă să trezească emoție și amintiri eterne cu camere digitale.

Bună, sunt Kim, o mamă și o pasionată de stop-motion cu experiență în crearea media și dezvoltarea web. Am o pasiune uriașă pentru desen și animație, iar acum merg cu capul întâi în lumea stop-motion. Cu blogul meu, vă împărtășesc cunoștințele mele.