Comment fonctionne l'appareil photo reflex?

La caméra a été inventée en 1861 pour recevoir et stocker des images fixes. Initialement dans l'appareil, ils étaient fixés sur des plaques spéciales, puis plus tard sur le film. Avec les années 70 du 20ème siècle commence le développement intensif de la technologie numérique. Les appareils photographiques classiques (pelliculaires) commencent à s'estomper progressivement. À ce jour, ils ont presque été supplantés par les appareils photo numériques. Ces appareils modernes vous permettent de prendre des images de haute qualité. Les plus utilisés sont les modèles à miroir, sans miroir et compacts. Pour ceux qui sont engagés dans la création de photographies, il est recommandé d'utiliser les deux premiers types de produits. Dans le même temps, pour ce type d'activité, il faut connaître l'appareil photo et le principe de son action.

Le principe de fonctionnement des caméras

Le principe de fonctionnement des appareils photographiques numériques et à pellicules est en général identique. Fortement simplifié, son schéma peut être représenté comme suit:

• après avoir appuyé sur le bouton, l'obturateur s'ouvre et la lumière réfléchie par l'objet entre à travers l'objectif à l'intérieur du dispositif photographique;
• en conséquence, une image est formée sur un élément photosensible (matrice ou film) - photographie;
• l'obturateur se ferme, après quoi l'appareil est prêt à prendre d'autres photos.

L'ensemble du processus de photographie se déroule en une fraction de seconde. Différents modèles d’équipement photographique, de par leurs caractéristiques de conception, diffèrent par leur flux détaillé.

Contrairement aux appareils photo numériques en numérique au lieu de la conservation photochimique des images utilisées méthode photoélectrique. Son essence réside dans le fait que le flux lumineux est converti en un signal électrique, qui est ensuite enregistré sur le support d'informations (dispositif de stockage numérique).

L'image capturée est immédiatement disponible pour l'affichage sur un écran à cristaux liquides, ce qui est très pratique pour évaluer le résultat. Il peut être sauvegardé sur un ordinateur ou un ordinateur portable pour être visualisé, stocké, édité, transféré (via Internet, par exemple) ou imprimé sur du papier photo à l'aide d'une imprimante.

Éléments de base d'un appareil photo numérique

L'appareil photo numérique Reflex fait partie des appareils les plus avancés en matière de conception et de fonctionnalité d'un vaste équipement photographique. Sur son exemple, il convient de considérer le dispositif des appareils photographiques en général. Cela est dû au fait que vous pouvez vous familiariser avec les éléments structurels que l'on trouve dans d'autres types de cette technologie.

Les principales parties de l'appareil photographique numérique à miroir sont les suivantes:

• lentille;
• matrice;
• diaphragme;
• volet roulant
• le pentaprisme;
• viseur;
• miroirs pivotants et auxiliaires;
• boîtier étanche à la lumière.

Détaillé la structure de la caméra est présenté ci-dessous. Cela montre que les parties principales considérées sont directement impliquées dans le processus d'obtention de l'image.

Sans plus de détails, tels qu'un flash photo, une carte mémoire, des piles, un écran à cristaux liquides, divers capteurs, l'appareil photo est également impossible à utiliser et à obtenir des photos de haute qualité. Mais ces éléments structurels ne sont pas directement liés au principe de fonctionnement des équipements photographiques.

Objectif de la caméra

La lentille est un système optique constitué de lentilles situées à l'intérieur de la jante. Ils sont en verre ou en plastique (dans les modèles de technologie bon marché). Le flux lumineux traversant la lentille se réfracte et forme une image sur la matrice. De bons objectifs vous permettent d'obtenir des images nettes et claires sans distorsion.

De nouveaux modèles de lentilles peuvent être équipé de circuits électroniquesen contrôlant, par exemple, le stabilisateur optique, l’ouverture. Mais sur les appareils photo plus anciens, l'électronique peut ne pas fonctionner.

Les principales caractéristiques des lentilles sont:

1. La luminosité - paramètre montrant la relation entre la luminosité de l'objet affiché et l'éclairage de l'image obtenue dans le plan focal (sur la matrice) à l'aide du système optique.
2. Longueur focale - est la distance en millimètres du centre optique de la lentille à la marque du plan focal (foyer) dans lequel se trouve la matrice. Cela dépend de l'angle de vision (champ de vision) de l'optique et de la taille de l'image résultante.
3. Zoom - la capacité du système optique à approcher des objets distants (augmenter leur image). Il est déterminé par le rapport des distances focales (maximum au minimum).
4. Variété de baïonnette.

Sur le marquage des lentilles, le premier chiffre (ou une paire de chiffres) indique généralement la distance focale et le second (ou une paire) indique la luminosité. La classification de l'objectif en fonction de la distance focale et de l'angle de vision est présentée dans la photo suivante. Un type d'optique plus universel est considéré.

C'est important! L'efficacité lumineuse des lentilles dépend de la luminosité. Plus il est grand, meilleur est l’équipement photographique et, par conséquent, plus cher. Le système optique, qui a une plus grande ouverture, vous permet de prendre des photos avec des expositions plus courtes qu'avec un chiffre inférieur.

Optique de montage

Les objectifs sont fixés au corps de l'appareil photo avec une baïonnette. C'est un composé spécial de haute précision (souvent un type standard).Structurellement, cette unité de montage peut être réalisée sous la forme d'un écrou borgne, muni de coupes, ou de saillies sur le cadre avec les rainures correspondantes sur le boîtier. Il existe des modèles de produits dans lesquels la connexion à baïonnette est représentée par un gros filetage à course courte.

Les principales caractéristiques de la baïonnette sont les suivantes:

• le diamètre qui affecte le taux d'ouverture de la lentille;
• segment de travail (représenté schématiquement sur la photo ci-dessous), qui détermine la plage de focales de travail.

Aperture et ses fonctions

Aperture est un mécanisme conçu pour réguler le flux lumineux qui tombe sur la matrice d’un appareil photo numérique.. Il est situé entre les lentilles à l'intérieur de la lentille.

Structurellement, la pièce consiste en un ensemble de pétales superposés (leur nombre habituel est de 2 à 20 pièces), qui se présentent sous différentes formes. L’importance de leur décalage mutuel par rapport à la position de base détermine la taille du tour résultant (lorsqu’il est complètement ouvert) ou polygonal (lorsquetrous partiels. En raison du fait que le mécanisme s'ouvre et se ferme, la quantité de lumière entrante change. Optique coûteuse et de haute qualité équipée diaphragmes multilobes.

La profondeur de champ dépend du diamètre de l'ouverture du diaphragme (profondeur de champ de l'espace imagé): plus le cercle est petit, plus la profondeur de champ est grande. Une telle interconnexion permet aux photographes de créer divers effets lors de la prise de vue, par exemple pour séparer un objet de l'arrière-plan.

En plus des indicateurs considérés, la taille de l'ouverture du diaphragme affecte les paramètres de l'image résultante:

• aberration (erreur ou erreur dans le transfert de l'image), dont la valeur est la plus petite, lorsque le diaphragme est fermé le plus près possible;
• diffraction (arrondi par des ondes lumineuses d’obstacles), exprimée en termes de réduction de la capacité de l’optique à reproduire des images d’objets situés à proximité (l’indicateur est appelé résolution de l’objectif), tout en réduisant la taille du trou transmettant la lumière;
• vignettage (diminution de l’éclairement du centre de l’image jusqu’à ses bords), qui se manifeste le plus clairement à l’ouverture maximale.

Le diaphragme est généralement désigné par la lettre «f».Le chiffre à côté indique le diamètre du trou. Dans ce cas, plus le nombre est petit, plus la taille du trou est grande. Le diamètre de 2,8 à ce moment est le maximum sur la plupart des objectifs. La diffraction avec aberration est équilibrée dans les ouvertures de f / 8 à f / 11. L'objectif a une résolution maximale.

Les appareils photo reflex modernes ont des objectifs équipés diaphragmes iris du type sautant. Ils ne sont proches de la valeur définie qu'au moment de la prise de vue. Pour pouvoir estimer la profondeur de champ d’une image ayant un certain diamètre de trou, de nombreux reflex équipé d'un répéteur. C'est un mécanisme pour la fermeture forcée du diaphragme à la valeur de travail.

Travail des miroirs

La lumière qui a traversé l'ouverture du diaphragme tombe sur le miroir. Le flux est divisé en 2 parties. L'un d'eux pénètre dans les capteurs de phase (réfléchis par le miroir auxiliaire), conçus pour déterminer si l'image est nette ou non. Ensuite, le système de mise au point envoie une commande aux lentilles à déplacer. Dans ce cas, ils deviennent tels que le sujet est net.Un tel auto-réglage s'appelle autofocus en phase. C'est l'un des principaux avantages des appareils reflex numériques pour les appareils photo numériques sans miroir. Pour voir le miroir à l'intérieur du boîtier, il vous suffit de retirer l'optique.

Le second flux tombe sur l’écran de mise au point (verre dépoli). Grâce à cela, le photographe peut immédiatement évaluer la profondeur de champ de la photo future et la précision de la mise au point. La lentille convexe située au-dessus de l’écran de mise au point augmente la taille de l’image obtenue. Le miroir est retiré après avoir appuyé sur le déclencheur, permettant ainsi à la lumière sans obstacles d'entrer dans la matrice.

Toute une catégorie d’équipement photographique est représentée par les modèles à miroir fixe translucide. Son utilisation vous permet d'utiliser l'autofocus non seulement lors de la prise de vue, mais également lors de l'enregistrement de vidéos en mode «Live View». L'observation continue est également possible.

Fonctions et types de vannes

Après avoir appuyé sur le déclencheur, le déclencheur est également activé, ce qui est installé entre le miroir et la matrice. Son but est de réguler l'accès à la matrice de lumière. Le temps pendant lequel l'obturateur est ouvert s'appelle la vitesse d'obturation. Pendant cette période, le processus d'exposition a lieu.

Les volets sur les miroirs sont de deux types:

• mécanique (le plus commun);
• électronique (numérique).

De manière constructive volets mécaniques est un 1 ou 2 rideaux positionnés verticalement ou horizontalement, opaques au flux lumineux. Les principales caractéristiques de telles portes sont la vitesse et le retard. Sous ce dernier comprendre la vitesse d'ouverture des rideaux après avoir appuyé sur la gâchette.

L’ouverture et la fermeture des rideaux se font très rapidement (en une fraction de seconde) aux dépens d’électroaimants ou de ressorts. La vitesse d'obturation correspond au temps qu'il faut pour obtenir un instantané après avoir appuyé sur le déclencheur. Les volets mécaniques ont une limite de fonctionnement. Des extraits d'environ 1/8000 seconde sont obtenus à l'aide d'obturateurs numériques.

Obturateur électronique - Il ne s'agit pas d'un appareil séparé, mais du principe de contrôle de l'exposition (quantité de lumière entrante) par la matrice. L'exposition est dans ce cas l'intervalle de temps entre sa remise à zéro et le moment où elle en lit les informations. L'utilisation d'obturateurs électroniques se caractérise par la possibilité de réaliser des expositions plus courtes sans l'utilisation d'analogues mécaniques coûteux.

Les modèles d'appareils photographiques combinant des types de vannes électroniques et mécaniques sont considérés comme plus parfaits. Dans ce cas, le premier est utilisé pour les expositions courtes et le second, pour les expositions longues. En outre, l'obturateur mécanique protège la matrice de la poussière.

La quantité de lumière entrant dans l'appareil photo, contrôlée par l'ouverture, et l'obturateur à la vitesse d'obturation constituent la base du processus de prise de vue. En raison de la combinaison de ces indicateurs dans différentes versions, les photographes obtiennent des effets différents.

Pentaprisme et viseur

Le flux lumineux traversant l'écran de focalisation entre dans le pentaprisme. Il consiste de deux miroirs. Initialement, l'image du miroir pivotant est inversée. Les miroirs du pentaprisme la retournent, donnant l’image finale au viseur de la manière habituelle.

Le viseur est un appareil qui permet au photographe de pré-évaluer les images. Ses principales caractéristiques sont:

• légèreté (dépend de la qualité et des propriétés de transmission de la lumière du verre à partir duquel il est fabriqué);
• taille (surface);
• couverture (dans les modèles modernes atteint 96-100%).

Les appareils photo reflex peuvent être équipés des types de viseurs suivants:

• optique;
• électronique;
• miroir

Viseurs optiques le plus commun. De tels dispositifs sont situés près du système d'objectif. Leur avantage est le manque de consommation d’énergie et l’inconvénient est une distorsion de l’image tombant dans le cadre.

Appareils électroniques - Il s'agit d'un écran LCD à cristaux liquides miniature. L'image lui est transmise à partir de la matrice de la caméra. Le viseur électronique peut être utilisé même en plein soleil, car il est situé à l'intérieur du boîtier. Mais tout en travaillant, il consomme de l'électricité.

Miroir Viewfinders sont considérés comme les meilleurs, car ils sont en mesure de fournir le contraste le plus élevé, la qualité des contours des objets. De tels dispositifs sont transférés sur des dispositifs photographiques numériques à partir de films analogues. L'image vue par le photographe est formée par un miroir tournant.

Il y a des modèles sans viseurs. Le photographe visualise les images à l'aide d'un moniteur LCD. L'inconvénient de tels écrans est qu'il est presque impossible de les regarder en plein soleil. En outre, les moniteurs peuvent avoir une petite résolution.

Matrice d'appareil photo numérique Diffraction

La matrice DSLR est une puce analogique ou numérique-analogique avec des photodétecteurs. Ces derniers sont éléments photosensiblesqui convertissent l’énergie lumineuse en charge électrique (proportionnelle à la luminosité de la lumière). De cette manière, les matrices traduisent une image optique en un signal analogique ou en une donnée numérique. Lesquels passent ensuite par la carte mémoire du convertisseur de chaîne, du processeur et du processeur.

C'est important! Pour recevoir des images en couleur correspond au filtre de lumière. Il est installé devant le microcircuit.

Les principales caractéristiques des matrices sont:

• permission
• taille
• photosensibilité (ISO);
• la relation entre le signal et le bruit (une grappe de points de couleurs différentes situés au hasard, dont l'apparition est associée à un manque d'éclairage des objets).

Sous par permission ils comprennent le nombre d'éléments photosensibles de la pièce, mesurés à l'aide d'appareils modernes à mégapixels (correspondant à un million de photocapteurs). Plus leur nombre est élevé, meilleurs sont les petits détails qui seront transférés sur la photo.

À partir de taille de la matricemesurée en diagonale, dépend du nombre de photons qu'il peut capturer, ainsi que de la présence de bruit dans l'image résultante. Plus ce paramètre est grand, mieux c'est (moins de bruit). Les détails diagonaux dans les modèles d’équipement photographique recherchés sont de 1 / 1,8 à 1 / 3,2 pouces.

Sensibilité à la lumière des matrices est dans la gamme de 50-3200. De grandes valeurs de sensibilité permettent de prendre des photos dans des conditions de faible luminosité, par exemple au crépuscule ou la nuit. Mais cela augmente le niveau de bruit. Le niveau ISO optimal est compris entre 50 et 400. Une augmentation de la sensibilité est accompagnée d'une augmentation du bruit.

Dans la technique de la photographie en miroir, deux types de matrices sont devenus populaires:

• cadre complet (taille identique à celle du film 35 mm);
• tronqué (avec une diagonale réduite).

Les matrices diffèrent les unes des autres dans les formats suivants:

• Plein cadre - plein cadre (35 × 24 mm);
• APS-H - matrice de caméras professionnelles (29 × 19-24 × 16 mm);
• APS-C - utilisé dans les modèles de produits grand public (23 × 15-18 × 12 mm).

Les matrices de trame complète sont plus grandes que celles tronquées. Ils sont équipés de modèles de caméras professionnelles.

Systèmes de stabilisation d'image

En raison du mouvement de l'appareil photo lors de la prise de vue ou du tremblement de la main, des images floues sont obtenues. Le stabilisateur d'image lutte contre ce phénomène (non disponible sur tous les modèles). Il est de trois types:

• optique;
• avec une matrice mobile;
• électronique (numérique).

Le premier est un objectif monté dans l'objectif contrôlé par des capteurs spéciaux. Systèmes avec matrice en mouvement (par exemple, "Anti-shake") suggère sa fixation sur une plateforme en mouvement. Ils sont considérés comme moins efficaces que la stabilisation optique.

Vr électronique (suppresseur de vibrations) implique la transformation des images uniquement par le processeur. Le stabilisateur numérique fonctionne avec tous les objectifs.

Brève description des pièces restantes de l'équipement photographique

La présence d'un flash vous permet de mettre en évidence des objets situés au premier plan à proximité du photographe.Habituellement, de tels dispositifs construits initialement sont de petite capacité. Pour cette raison, les appareils photographiques semi-professionnels et professionnels sont équipés d'un connecteur vous permettant de connecter des flashes supplémentaires.

Les fonctions de l'appareil photo augmentent l'utilisation de flashes pouvant supprimer yeux rouges. La présence de plusieurs de leurs principaux modes de fonctionnement est également pratique:

• automatique;
• forcé;
• synchronisation lente;
• sans flash.

Pour réaliser des autoportraits ou éliminer les vibrations de l'appareil photo, utiliser le retardateur. Cet appareil crée un délai entre l’appui sur le déclencheur et son déclenchement.

Note! Lors de la prise de vues à long terme, il est recommandé de remplacer un certain nombre de modèles de reflex numériques au lieu de piles rechargeables à l'aide d'un adaptateur connecté via le connecteur cc-in. Cela n'est possible que si vous avez accès à un réseau 220 V.

Processeur de caméra remplit les fonctions suivantes:

• commandes flash, interface appareil photo, autofocus;
• calcule l'exposition;
• traite les données de la matrice;
• ajuste la netteté, la sensibilité, le contraste, la balance des blancs, le bruit et plusieurs autres paramètres de l’image;
• enregistre une image sur une carte mémoire en compressant des fichiers;
• assure la communication avec des périphériques externes (par exemple, un ordinateur).

Lors du traitement de données numériques par le processeur, elles sont stockées dans la RAM. Les supports amovibles sous la forme de cartes mémoire de différents formats (par exemple, SecureDigital - SD) sont utilisés pour stocker des informations en permanence.

En raison de la présence boutons de commande Vous pouvez contrôler manuellement différents paramètres, par exemple: régler la vitesse d'obturation avec ouverture, régler la sensibilité de la matrice, balance des blancs. Cela vous permet de contrôler l’ensemble du processus de photographie pour créer les effets souhaités.

Conclusion

Les appareils photo reflex vous permettent de prendre des images de haute qualité en raison de la présence de grandes matrices. Par conséquent, ils sont utilisés dans leurs activités par des photographes professionnels et amateurs passionnés par la photographie. Le facteur le plus important dans la popularité des appareils photographiques à miroir est également l’optique interchangeable qui permet de photographier à l’aide d’un télescope, d’un endoscope ou d’un microscope.