Давайте продолжим разговор об особенностях внутреннего устройства цифровых камер. В прошлый раз мы разобрались, на что снимается изображение (на матрицу, товарищи, на матрицу). Сегодня посмотрим, как это делается.

Так вот, чтобы сфокусировать картинку на приемное устройство (матрицу, пленку, фотопластинку), нужен объектив. Простейший объектив - это элементарное маленькое отверстие на стенке камеры (кстати, так и делались первые фотографии). Называется такая штука камерой-обскурой. Однако с эпохи камеры-обскуры времени прошло уже немало, и фотография шагнула далеко вперед. В частности, появились объективы из оптического стекла. Собственно говоря, задача у них та же самая - создать четкое изображение объекта в плоскости фотоприемника. Но современный объектив захватывает намного больше света, дает четкое изображение и вообще представляет собой хитрую конструкцию. Основной характеристикой объектива является его фокусное расстояние - то есть расстояние от оптического центра системы линз до плоскости приемника. Чем больше фокусное расстояние, тем больше получается изображение объекта, однако тем меньше будет угол зрения объектива. Для стандартной 35 мм фотопленки нормальным считается фокусное расстояние 50 мм. Почему нормальным? Потому что при этом угловой размер кадра примерно соответствует углу человеческого зрения (около 46 градусов). То есть на снимке вы получите такую же картинку, какую видели невооруженным глазом. Соответственно, объективы с меньшим фокусным расстоянием называются широкоугольными (есть такой термин - рыбий глаз), а с большим - телеобъективами (поскольку они увеличивают изображение).

Как связано это краткое введение в фотооптику с цифровыми камерами? Очень просто - оптика у обычных и цифровых фотоаппаратов абсолютно одинакова. За исключением одного момента - размеров. Для любительской фотографии 35-миллиметровая пленка уже стала стандартом. Среди цифровых камер такого стандарта на размер матрицы нет, но в любом случае все матрицы намного меньше обычного пленочного кадра.

Размеры матрицы

Сравнение типичных размеров матриц с 35-мм пленкой

Соответственно, и размер объектива, и его фокусное расстояние у них тоже меньше. Вот, к примеру, у цифровой камеры Olympus C-860L фокусное расстояние составляет 5.5 миллиметра, что соответствует 36-миллиметровому "пленочному" объективу. То есть наш Olympus можно отнести к широкоуголкам. Вообще, чтобы фотографы могли ориентироваться в реальных возможностях объективов, для цифровых камер всегда указывается 35 мм пленочный эквивалент. То же самое имеет место и для объективов с переменным фокусным расстоянием (то есть с возможностью увеличения). Кстати, называется такое увеличение оптическим зумом (zoom) - и, в отличие от зума цифрового (который есть тривиальная интерполяция и потому бесполезен), штука весьма полезная и удобная.

Однако у маленьких (в смысле абсолютной величины) фокусных расстояний есть еще одна особенность, которую тоже придется учитывать при работе с цифровыми камерами - это большая глубина резкости. В свое время не последнюю роль при переходе на 35 мм пленку сыграло именно повышение глубины резкости. Намного удобнее, когда не приходится вымерять расстояние до объекта съемки с точностью до сантиметра, а выставлять его, скажем, с точностью до метра. Так вот, в цифровых камерах этот эффект усугубился еще больше - при съемке объекта, скажем, на расстоянии полутора метров, четкими получаются и стенки комнаты на заднем плане (до которых еще метров 5). При такой глубине резкости удобно делать снимки с любого расстояния (учитывая, что в любой камере есть еще и автофокус). Однако пропадает возможность некоторых эффектов, возможных в обычной фотографии - например, снять близкий объект с маленькой глубиной резкости (например, полностью открыв диафрагму), чтобы фон получился размытым и не отвлекал от переднего плана. В принципе, в большинстве аппаратов есть выбор режима портретной (как раз вышеуказанный случай) и пейзажной съемок (наоборот, маленькая диафрагма для большой глубины резкости и длительная выдержка), однако такого эффекта, как для 35 мм пленки, они не дадут, и, скорее всего, придется дорабатывать картинку "ручками" в Photoshop'е.

Да, и раз уж речь зашла о выдержках и диафрагмах. В цифровых камерах все это сделано так же, как и в обычных. То есть диафрагмы и выдержки подчиняются тем же законам (комбинации основных положений должны изменять количество света, попадающего на матрицу, в 2 раза). Однако выдержка, как правило, задается электронным способом - то есть включением-выключением матрицы, и поэтому диапазон выдержек получается больше, чем у механических фотоаппаратов со шторочным затвором (хотя, например, у того же C-860L затвор как раз шторочный). Однако диапазон рабочих освещенностей у цифровой камеры все-таки шире, чем у обычной. Дело в том, что светочувствительность пленки, заряженной в фотоаппарат, фиксирована (хотя тут тоже можно поэкспериментировать с проявителями), а вот светочувствительность матрицы может динамически подстраиваться под условия освещения. Так что общая экспозиция формируется уже не за счет сочетания выдержка-диафрагма, а за счет выдержки, диафрагмы и чувствительности. Для C-860L диапазон чувствительностей составляет от 100 до 500 единиц ISO (аналогичны единицам ГОСТ) - то есть полностью и с запасом перекрывает все любительские пленки. Правда, при повышении чувствительности резко возрастают собственные шумы матрицы (что естественно, поскольку увеличение чувствительности происходит за счет увеличения коэффициента усиления сигнала с матрицы, а большое усиление четко выявляет все неоднородности), что в целом портит картинку (например, появляются пикселы, заметно отличающиеся по яркости от соседей).

(Продолжение следует)

Константин АФАНАСЬЕВ,
AKG_Monster@tut.by