Цифровая однообъективная зеркальная камера ( цифровая зеркальная или зеркальная камера ) — это цифровая камера , сочетающая в себе оптику и механизмы однообъективной зеркальной камеры с твердотельным датчиком изображения и записывающую изображения с датчика в цифровом виде.
Схема конструкции зеркала является основным отличием зеркальной камеры от других цифровых камер. В зеркальной конструкции свет проходит через объектив, а затем к зеркалу, которое поочередно отправляет изображение либо на призму, которая показывает изображение в оптическом видоискателе , либо на датчик изображения при нажатии спусковой кнопки затвора. Видоискатель зеркальной фотокамеры представляет изображение, которое не будет существенно отличаться от того, что захватывает сенсор камеры , поскольку он представляет его как прямой оптический вид через объектив основной камеры, а не показывает изображение через отдельный дополнительный объектив.
В 2000-х годах зеркальные камеры в значительной степени заменили пленочные зеркальные фотокамеры. Начиная с 2010-х годов крупные производители фотоаппаратов начали переводить свою продукцию с зеркальных камер на беззеркальные камеры со сменной оптикой (MILC).
В 1969 году Уиллард С. Бойл и Джордж Э. Смит изобрели полупроводниковые устройства с зарядовой связью, которые можно использовать в качестве аналоговых регистров хранения и датчиков изображения. [1] ПЗС -матрица (устройство с зарядовой связью) выдает аналоговый сигнал изображения с низким уровнем шума, который при использовании в цифровой камере преобразуется в цифровую форму. За вклад в цифровую фотографию Бойл и Смит были удостоены Нобелевской премии по физике в 2009 году. [2]
В 1973 году компания Fairchild разработала межстрочный ПЗС-датчик изображения размером 100 x 100 пикселей. [3] Эта ПЗС-матрица использовалась в первой коммерческой ПЗС-камере Fairchild MV-100, которая была представлена в конце 1973 года. В 1974 году ученые Kodak Питер Диллон и Альберт Браулт использовали этот датчик изображения Fairchild CCD 202 для создания первой цветной ПЗС-матрицы. датчик изображения путем изготовления матрицы фильтров красного, зеленого и синего цветов, которая была зарегистрирована и прикреплена к ПЗС-матрице. [4] В 1975 году инженер Kodak Стивен Сассон построил первую портативную цифровую фотокамеру с батарейным питанием, в которой использовался зум-объектив от кинокамеры Kodak Super 8 мм и монохромная ПЗС-матрица Fairchild 100×100 пикселей . [5]
Первый прототип безпленочной зеркальной камеры был публично продемонстрирован компанией Sony в августе 1981 года. Sony Mavica (магнитная фотокамера) использовала цветной полосатый ПЗС-датчик формата 2/3 дюйма с разрешением 280 тыс. пикселей, а также аналоговую обработку и запись видеосигнала. [6] В электронном фотоаппарате Mavica использовался однообъективный зеркальный видоискатель TTL, показанный на рисунке из пресс-релиза Sony за июнь 1982 года. Он записывал аналоговые видеосигналы с FM-модуляцией на недавно разработанную 2-дюймовую магнитную дискету, получившую название «Mavipak».
Формат диска позже был стандартизирован как «Still Video Floppy» или «SVF», поэтому Sony Mavica была первой продемонстрированной «SVF-SLR», но это не была D-SLR, поскольку она записывала аналоговые видеоизображения. а не цифровые изображения. Начиная с 1983 года многие японские компании демонстрировали прототипы камер SVF, в том числе Toshiba, Canon, Copal, Hitachi, Panasonic, Sanyo и Mitsubishi. [7]
Canon RC-701, представленная в мае 1986 года, была первой камерой SVF (и первой зеркальной камерой SVF), проданной в США. В нем использовался видоискатель зеркальной камеры и цветной ПЗС-сенсор формата 2/3 дюйма с разрешением 380 тыс. пикселей. Он продавался вместе со съемным зум-объективом 11–66 мм и 50–150 мм. [8]
В течение следующих пяти лет многие другие компании начали продавать аналоговые электронные камеры SVF. В их число входила монохромная зеркальная камера Nikon QV-1000C SVF-SLR, представленная в 1988 году [7] с байонетом F для сменных объективов QV Nikkor.
В 1986 году подразделение технологий микроэлектроники Kodak разработало ПЗС-матрицу с разрешением 1,3 МП, первую из которых имело более 1 миллиона пикселей. В 1987 году этот датчик был интегрирован в корпус пленочной зеркальной камеры Canon F-1 в подразделении Kodak Federal Systems, чтобы создать первую зеркальную камеру. [9] Цифровая задняя панель отслеживала ток аккумулятора корпуса камеры, чтобы синхронизировать экспозицию датчика изображения с затвором корпуса пленки. [10] [11] Цифровые изображения хранились на привязанном жестком диске и обрабатывались для получения гистограммы обратной связи с пользователем. Эта камера была создана для правительства США, за ней последовало несколько других моделей, предназначенных для государственного использования, и, в конечном итоге, коммерческая зеркальная камера, выпущенная компанией Kodak в 1991 году. [12] [13] [14]
В 1995 году компания Nikon совместно с Fujifilm разработала серию Nikon E. Серия E включала Nikon E2 / E2S , Nikon E2N / E2NS и Nikon E3 / E3S , причем E3S была выпущена в декабре 1999 года.
В конце 1990-х годов Sony представила серию потребительских цифровых фотоаппаратов Digital Mavica. В отличие от оригинальной аналоговой Mavica, камеры Digital Mavica записывали файлы изображений в формате JPEG со сжатием на стандартные 3-дюймовые магнитные дискеты и не имели зеркального видоискателя.
В 1999 году компания Nikon анонсировала Nikon D1 . Корпус D1 был похож на профессиональные 35-мм пленочные зеркальные фотокамеры Nikon и имел такое же крепление объектива Nikkor, что позволяло D1 использовать существующую линейку объективов Nikon с ручной фокусировкой AI/AIS и автофокусировкой. Хотя Nikon и другие производители уже несколько лет назад производили цифровые зеркальные камеры, D1 стала первой профессиональной цифровой зеркальной камерой, которая вытеснила тогда бесспорное господство Kodak на профессиональном рынке. [15]
В течение следующего десятилетия на рынок зеркальных фотокамер вышли и другие производители камер, в том числе Canon , Kodak , Fujifilm , Minolta (позже Konica Minolta и в конечном итоге приобретенная Sony), Pentax (чье подразделение фотоаппаратов сейчас принадлежит Ricoh ), Olympus , Panasonic , Samsung . , Сигма и Sony .
В январе 2000 года Fujifilm анонсировала FinePix S1 Pro , первую зеркальную камеру потребительского уровня.
В ноябре 2001 года компания Canon выпустила 4,1-мегапиксельную камеру EOS-1D , первую профессиональную цифровую камеру бренда. В 2003 году компания Canon представила 6,3- мегапиксельную зеркальную камеру EOS 300D (известную в США и Канаде как Digital Rebel и в Японии как Kiss Digital) по рекомендованной розничной цене 999 долларов США, предназначенную для потребительского рынка. Его коммерческий успех побудил других производителей производить конкурирующие цифровые зеркальные фотокамеры, что снизило затраты на вход и позволило большему количеству фотографов-любителей приобретать зеркальные фотокамеры.
В 2004 году Konica Minolta выпустила Konica Minolta Maxxum 7D , первую зеркальную камеру со встроенной стабилизацией изображения [16] , которая позже стала стандартом для камер Pentax , Olympus и Sony Alpha .
В начале 2008 года компания Nikon выпустила D90 , первую зеркальную камеру с возможностью записи видео. С тех пор все крупные компании предлагают камеры с таким функционалом.
Со временем количество мегапикселей в матрицах датчиков изображения неуклонно росло, при этом большинство компаний сосредоточили внимание на высоких показателях ISO, скорости фокусировки, более высокой частоте кадров, устранении цифрового «шума», создаваемого датчиком изображения, и снижении цен, чтобы привлечь новых клиенты.
В июне 2012 года Canon анонсировала первую зеркальную камеру с сенсорным экраном — EOS 650D/Rebel T4i/Kiss X6i . Хотя эта функция широко использовалась как в компактных камерах, так и в беззеркальных моделях, в зеркальных камерах она появилась только в 650D. [17]
На рынке зеркальных фотоаппаратов доминируют японские компании, а в пятерку крупнейших производителей входят японцы: Canon, Nikon, Olympus , Pentax и Sony . Другие производители зеркальных фотокамер включают Mamiya , Sigma , Leica (немецкий) и Hasselblad (шведский).
В 2007 году Canon обогнала Nikon с 41% мировых продаж против 40% последней, за ней следовали Sony и Olympus с долей рынка примерно по 6% . [18] На внутреннем рынке Японии доля Nikon составила 43,3%, а Canon - 39,9%, а Pentax занимает третье место с долей 6,3%. [19]
В 2008 году большую часть продаж заняли предложения Canon и Nikon . [20] В 2010 году Canon контролировала 44,5% рынка зеркальных фотокамер, за ней следовали Nikon с 29,8% и Sony с 11,9%. [21]
Для Canon и Nikon цифровые зеркальные фотокамеры являются крупнейшим источником прибыли. Для Canon их зеркальные камеры принесли в четыре раза больше прибыли, чем компактные цифровые камеры, а Nikon заработала на зеркалках и объективах больше, чем на любом другом продукте. [22] [23] С тех пор Olympus и Panasonic ушли с рынка зеркальных фотоаппаратов и теперь сосредоточились на производстве беззеркальных камер.
В 2013 году, после десятилетия двузначного роста, продажи DSLR (вместе с MILC ) упали на 15 процентов. Это может быть связано с тем, что некоторые пользователи недорогих зеркальных фотокамер предпочитают вместо этого использовать смартфон . Аналитическая компания IDC предсказала, что Nikon обанкротится к 2018 году, если эта тенденция сохранится, но этого не произошло. Несмотря на это, рынок перешел от аппаратного обеспечения к программному обеспечению, и производители камер не поспевают за ним. [24]
Начиная с 2010-х годов крупные производители фотоаппаратов начали переводить свою линейку продукции с зеркальных камер на беззеркальные камеры со сменной оптикой (MILC). В сентябре 2013 года Olympus объявила, что прекращает разработку зеркальных камер и сосредоточится на разработке MILC. [25] Компания Nikon объявила о прекращении производства зеркальных фотокамер в Японии в 2020 году, после чего последовали аналогичные заявления от Canon и Sony. [26] [27] [28]
В настоящее время зеркальные камеры широко используются потребителями и профессиональными фотографами. Хорошо зарекомендовавшие себя зеркальные фотокамеры в настоящее время предлагают более широкий выбор специализированных объективов и другого оборудования. Обычные зеркальные фотокамеры (с полнокадровой матрицей или меньшего формата ) производятся компаниями Canon , Nikon , Pentax и Sigma . Pentax , Phase One , Hasselblad и Mamiya Leaf производят дорогие, высококачественные зеркальные камеры среднего формата , в том числе со съемными задними панелями сенсоров. Contax , Fujifilm , Kodak , Panasonic , Olympus, Samsung раньше производили зеркальные камеры, но теперь либо предлагают системы, отличные от зеркальных, либо полностью ушли с рынка камер. Линия зеркальных фотоаппаратов Konica Minolta была куплена Sony.
Как и в зеркальных фотокамерах, в зеркальных фотокамерах обычно используются сменные объективы с фирменным креплением объектива . Подвижная система механических зеркал переводится вниз (точно под углом 45 градусов) для направления света от объектива через матовый фокусировочный экран через конденсорную линзу и пентапризму / пентамизеркало на окуляр оптического видоискателя . В большинстве зеркалок начального уровня вместо традиционной пентапризмы используется пентазеркало .
Фокусировка может быть ручной, поворотом фокуса на объективе; или автоматический , активируемый нажатием наполовину кнопки спуска затвора или специальной кнопки автофокусировки (AF). Чтобы сделать снимок, зеркало поворачивается вверх в направлении стрелки, открывается затвор в фокальной плоскости , изображение проецируется и фиксируется на датчике изображения , после чего затвор закрывается, зеркало возвращается в положение 45°. градусов, а встроенный приводной механизм повторно натягивает затвор для следующей экспозиции.
По сравнению с новой концепцией беззеркальных камер со сменными объективами эта система зеркал/призм является характерным отличием, обеспечивающим прямой и точный оптический предварительный просмотр с отдельными датчиками автофокусировки и замера экспозиции . Существенными частями всех цифровых камер являются некоторые электронные устройства , такие как усилитель , аналого-цифровой преобразователь , процессор изображений и другие микропроцессоры для обработки цифрового изображения , хранения данных и/или управления электронным дисплеем .
Зеркальные камеры обычно используют автофокусировку, основанную на определении фазы. Этот метод позволяет рассчитать оптимальное положение объектива, а не «найти», как в случае с автофокусировкой, основанной на максимизации контраста. Фазовая автофокусировка обычно работает быстрее, чем другие пассивные методы. Поскольку фазовый датчик требует, чтобы на датчик изображения поступал тот же свет, раньше это было возможно только в конструкции SLR. Однако с появлением фазовой автофокусировки в фокальной плоскости в беззеркальных камерах со сменными объективами от Sony, Fuji, Olympus и Panasonic камеры теперь могут использовать как точки автофокусировки с определением фазы, так и точки автофокусировки с определением контраста.
Цифровые зеркальные камеры, как и большинство других цифровых камер, обычно имеют диск режимов для доступа к стандартным настройкам камеры или автоматическим настройкам сюжетного режима. Иногда их называют диском «PASM», они обычно обеспечивают такие режимы, как программный, приоритет диафрагмы, приоритет выдержки и полностью ручной режим. Сюжетные режимы различаются от камеры к камере, и эти режимы по своей сути менее настраиваемы. Они часто включают в себя, среди прочего, пейзаж, портрет, действие, макро, ночь и силуэт. Однако эти различные настройки и стили съемки, которые обеспечивает «сюжетный» режим, могут быть достигнуты путем калибровки определенных настроек камеры.
Метод предотвращения попадания пыли в камеру с использованием «пылезащитного» фильтра сразу за креплением объектива был использован компанией Sigma в своей первой зеркальной камере Sigma SD9 в 2002 году .
В 2003 году компания Olympus использовала встроенный механизм очистки сенсора в своей первой зеркальной камере, сенсор которой подвергался воздействию воздуха, Olympus E -1. датчик к внешним условиям окружающей среды).
В некоторых зеркальных камерах Canon используются системы снижения пыли, основанные на вибрации сенсора на ультразвуковых частотах для удаления пыли с сенсора. [32]
Возможность менять объективы, выбирать лучший объектив для текущих фотографических потребностей и разрешать установку специализированных объективов является одним из ключевых факторов популярности зеркальных фотоаппаратов, хотя эта функция не является уникальной для конструкции зеркальных фотокамер и Беззеркальные фотоаппараты со сменной оптикой становятся все более популярными. Сменные объективы для зеркальных и зеркальных фотокамер созданы для правильной работы со специальным креплением объектива , которое обычно уникально для каждой марки. Фотограф часто использует объективы того же производителя, что и корпус камеры (например, объективы Canon EF на корпусе Canon ), хотя существует также множество независимых производителей объективов, таких как Sigma , Tamron , Tokina и Vivitar , которые производят объективы для множество различных креплений для объективов. Существуют также адаптеры для объективов, которые позволяют использовать объектив для одного крепления объектива на корпусе камеры с другим креплением объектива, но часто с ограниченной функциональностью.
Многие объективы можно устанавливать, «совместимые с диафрагмой и экспонометром», на современные зеркальные фотокамеры и на старые пленочные зеркальные фотокамеры, в которых используется одно и то же крепление объектива. Однако когда в зеркальных фотокамерах с сенсорами меньшего размера используются объективы, предназначенные для пленки 35 мм, или цифровые датчики изображения эквивалентного размера, изображение фактически обрезается, и создается впечатление, что объектив имеет фокусное расстояние больше, чем заявленное фокусное расстояние. Большинство производителей зеркальных фотокамер представили линейки объективов с кругами изображения, оптимизированными для сенсоров меньшего размера, и фокусными расстояниями, эквивалентными тем, которые обычно предлагаются для существующих зеркальных фотокамер с креплением 35 мм, в основном в широкоугольном диапазоне. Эти объективы, как правило, не полностью совместимы с полнокадровыми сенсорами или 35-мм пленкой из-за меньшего круга изображения [33] , а с некоторыми объективами Canon EF-S мешают работе зеркальных зеркал на полнокадровых камерах.
С 2008 года производители предлагают зеркальные камеры с режимом видеосъемки, позволяющим записывать движущееся видео высокой четкости. Цифровую зеркальную камеру с этой функцией часто называют видеосъемкой HDSLR или DSLR. [34] Первая зеркальная камера с режимом HD-видео, Nikon D90 , записывает видео с разрешением 720p 24 (разрешение 1280x720 при 24 кадрах/с ). Другие ранние HDSLR записывают видео, используя нестандартное разрешение видео или частоту кадров. Например, Pentax K-7 использует нестандартное разрешение 1536×1024, что соответствует соотношению сторон тепловизора 3:2. Canon EOS 500D (Rebel T1i) использует нестандартную частоту кадров 20 кадров/с при разрешении 1080p, а также более традиционный формат 720p30.
Как правило, HDSLR используют всю область изображения для захвата HD-видео, но не все пиксели (что в некоторой степени приводит к видеоартефактам). По сравнению с датчиками изображения гораздо меньшего размера, установленными в типичной видеокамере, датчик HDSLR гораздо большего размера обеспечивает совершенно другие характеристики изображения. [35] HDSLR позволяют добиться гораздо меньшей глубины резкости и превосходных характеристик при слабом освещении. Однако низкое соотношение активных пикселей (к общему количеству пикселей) более подвержено артефактам сглаживания (таким как муаровые узоры ) в сценах с определенными текстурами, а скользящий затвор CMOS имеет тенденцию быть более серьезным. Кроме того, из-за оптической конструкции зеркальной фотокамеры в HDSLR обычно отсутствуют одна или несколько функций видео, имеющихся в стандартных специализированных видеокамерах, таких как автофокусировка во время съемки, масштабирование с электроприводом и электронный видоискатель/предварительный просмотр. Эти и другие ограничения в обращении не позволяют использовать HDSLR как простую компактную видеокамеру, вместо того чтобы требовать определенного уровня планирования и навыков для съемки на месте.
Функциональность видео продолжает улучшаться с момента появления HDSLR, включая более высокое разрешение видео (например, 1080p24 ) и битрейт видео, улучшенное автоматическое управление (автофокусировка) и ручное управление экспозицией, а также поддержку форматов, совместимых с телевизионным вещанием высокой четкости , Blu-ray. Мастеринг дисков -ray [36] или Digital Cinema Initiatives (DCI). Canon EOS 5D Mark II (с выпуском прошивки версии 2.0.3/2.0.4. [37] ) и Panasonic Lumix GH1 были первыми HDSLR-камерами, предлагающими видео 1080p со скоростью 24 кадра в секунду, и с тех пор список моделей с сопоставимыми функциями значительно вырос. [ нужна цитата ]
Быстрое развитие HDSLR-камер вызвало революцию в цифровом кинопроизводстве (называемую «революцией DSLR» [38] ), а значок «Снято на DSLR» стал быстро растущим выражением среди независимых кинематографистов. Рекламные ролики Canon на североамериканском телевидении с участием Rebel T1i были сняты с использованием самого T1i. Другие типы HDSLR нашли свое особое применение в области документального и этнографического кинопроизводства, особенно благодаря их доступности, техническим и эстетическим характеристикам, а также способности делать наблюдение очень интимным. [38] Все большее количество фильмов, телешоу и других постановок используют быстро совершенствующиеся функции. Одним из таких проектов был конкурс Canon «История за кадром», в котором кинематографистам предлагалось коллективно снять короткометражный фильм из 8 глав, причем каждая глава снималась в течение короткого периода времени, и для каждой главы определялся победитель. После семи глав победители совместно сняли последнюю главу истории. Благодаря доступности и удобному размеру HDSLR-камер по сравнению с профессиональными кинокамерами, «Мстители» использовали пять камер Canon EOS 5D Mark II и две камеры Canon 7D для съемки сцен с разных ракурсов на всей съемочной площадке и сократили количество повторных съемок сложных боевых сцен. [39]
Производители продали дополнительные аксессуары для оптимизации зеркальной камеры в качестве видеокамеры, такие как микрофон-пушка и внешний электронный видоискатель с разрешением 1,2 миллиона пикселей. [40]
Ранним зеркалкам не хватало возможности отображать изображение из оптического видоискателя на ЖК-дисплее — функция, известная как предварительный просмотр в реальном времени . Предварительный просмотр в реальном времени полезен в ситуациях, когда нельзя использовать видоискатель камеры на уровне глаз, например, при подводной съемке , когда камера заключена в пластиковый водонепроницаемый футляр.
В 2000 году Olympus представила Olympus E-10 , первую зеркальную камеру с функцией предварительного просмотра в реальном времени, хотя и с нетипичной конструкцией фиксированного объектива. В конце 2008 года [обновлять]некоторые зеркальные фотокамеры Canon , Nikon , Olympus , Panasonic , Leica , Pentax , Samsung и Sony в качестве опции предоставляли непрерывный предварительный просмотр в реальном времени. Кроме того, Fujifilm FinePix S5 Pro [41] предлагает 30-секундный предварительный просмотр в реальном времени.
Почти на всех зеркальных камерах, которые предлагают предварительный просмотр в реальном времени через основной датчик, система фазовой автофокусировки не работает в режиме предварительного просмотра в реальном времени, и зеркальная камера переключается на систему с более медленной контрастностью, обычно встречающуюся в компактных камерах . Хотя даже автофокусировка с определением фазы требует контраста в сцене, автофокусировка со строгим определением контраста ограничена в своей способности быстро находить фокус, хотя она несколько более точна.
В 2012 году компания Canon представила технологию гибридной автофокусировки в зеркальной камере EOS 650D/Rebel T4i , а также представила более сложную версию, которую она назвала «Dual Pixel CMOS AF», в EOS 70D . Эта технология позволяет определенным пикселям действовать как пиксели определения контраста и определения фазы, тем самым значительно улучшая скорость автофокусировки в режиме реального времени (хотя она остается медленнее, чем чистое определение фазы). Хотя некоторые беззеркальные камеры , а также SLT с фиксированным зеркалом от Sony имеют схожие гибридные системы автофокусировки, Canon — единственный производитель, предлагающий такую технологию в зеркальных камерах.
Новая функция отдельного пакета программного обеспечения, представленная Breeze Systems в октябре 2007 года, включает просмотр в реальном времени на расстоянии. Пакет программного обеспечения называется «DSLR Remote Pro v1.5» и обеспечивает поддержку Canon EOS 40D и 1D Mark III . [42]
Датчики изображения, используемые в зеркальных камерах, бывают разных размеров. Самые большие из них используются в камерах « среднего формата », обычно через « цифровой задник », который можно использовать в качестве альтернативы заднику пленки. Из-за затрат на производство этих больших датчиков цена таких камер обычно превышает 1500 долларов США и легко достигает 8000 долларов США и выше по состоянию на февраль 2021 года [обновлять].
« Полнокадровый » имеет тот же размер, что и пленка 35 мм (пленка 135, формат изображения 24×36 мм); эти датчики используются в таких зеркальных камерах, как Canon EOS-1D X Mark II , 5DS/5DSR , 5D Mark IV и 6D Mark II , а также в Nikon D5 , D850 , D750 , D610 и Df . В большинстве недорогих зеркальных фотокамер используется матрица меньшего размера размером APS-C, размер которой составляет примерно 24 × 16 мм, что немного меньше размера кадра пленки APS-C , или около 40% площади полнокадровой матрицы. . Другие размеры сенсоров, встречающиеся в зеркальных фотокамерах, включают сенсор системы Four Thirds с охватом 26 % от полного кадра, сенсоры APS-H (используемые, например, в Canon EOS-1D Mark III ) примерно с 61 % от полного кадра и оригинальный Foveon . Сенсор X3 с размером 33% от полного кадра (хотя сенсоры Foveon с 2013 года имеют размер APS-C). Leica предлагает зеркальную камеру S-System с матрицей 30 × 45 мм, содержащей 37 миллионов пикселей. [43] Этот сенсор на 56 % больше полнокадрового сенсора.
Разрешение сенсоров зеркальных фотокамер обычно измеряется в мегапикселях. Более дорогие камеры и камеры с сенсорами большего размера, как правило, имеют более высокое разрешение в мегапикселях. Больший рейтинг мегапикселей не означает более высокое качество. Низкая светочувствительность является хорошим примером этого. При сравнении двух датчиков одинакового размера, например, двух датчиков APS-C, одного 12,1 МП и одного 18 МП, тот, у которого меньшее количество мегапикселей, обычно будет работать лучше при слабом освещении. Это связано с тем, что размер отдельных пикселей больше, и на каждый пиксель попадает больше света по сравнению с датчиком с большим количеством мегапикселей. Это не всегда так, поскольку новые камеры с большим количеством мегапикселей также имеют лучшее программное обеспечение для шумоподавления и более высокие настройки ISO, чтобы компенсировать потерю света на пиксель из-за более высокой плотности пикселей.
[45]
Объективы, обычно используемые в зеркальных камерах, имеют более широкий диапазон диафрагм : отж/от 0,9 до примернож/32. Объективы для камер с меньшим сенсором редко имеют реальные доступные размеры диафрагмы, намного превышающиеж/2,8 или намного меньшеж/5.6.
Чтобы расширить диапазон экспозиции, некоторые камеры с меньшим сенсором также включают в механизм диафрагмы пакет фильтров ND. [46]
Апертура, которую имеют камеры с меньшим сенсором, дает гораздо большую глубину резкости , чем эквивалентные углы обзора зеркальной фотокамеры. Например, объектив 6 мм на цифровой камере с сенсором 2/3 дюйма имеет поле зрения, аналогичное объективу 24 мм на камере 35 мм. На отверстииж/2.8, камера с меньшим сенсором (при условии, что кроп-фактор равен 4) имеет глубину резкости, аналогичную 35-мм камере, установленной наж/11.
Угол обзора объектива зависит от его фокусного расстояния и размера датчика изображения камеры; матрица формата пленки меньше 35 мм (кадр 36×24 мм) дает более узкий угол обзора для объектива с заданным фокусным расстоянием, чем камера, оснащенная полнокадровой ( 35 мм) матрицей. По состоянию на 2017 год лишь несколько современных зеркальных фотокамер имеют полнокадровую матрицу, в том числе Canon EOS-1D X Mark II , EOS 5D Mark IV , EOS 5DS/5DS R и EOS 6D Mark II ; Nikon D5 , D610 , D750 , D850 и Df ; _ и Пентакс К-1 . Нехватка полнокадровых зеркальных фотокамер отчасти является результатом стоимости таких больших матриц. Датчики среднего формата , такие как те, что используются, среди прочего, в Mamiya ZD, даже больше, чем полнокадровые (35 мм), имеют еще большее разрешение и, соответственно, дороже.
Влияние размера сенсора на поле зрения называется « кроп-фактором » или «множителем фокусного расстояния», который представляет собой коэффициент, на который можно умножить фокусное расстояние объектива, чтобы получить фокусное расстояние, эквивалентное полнокадровому объективу. линза. Типичные сенсоры APS-C имеют кроп-фактор от 1,5 до 1,7, поэтому объектив с фокусным расстоянием 50 мм обеспечит поле зрения, равное полю зрения объектива от 75 до 85 мм на 35-мм камере. Меньшие сенсоры камер системы Four Thirds имеют кроп-фактор 2,0.
В то время как кроп-фактор камер APS-C эффективно сужает угол обзора длиннофокусных (телеобъективов), облегчая съемку удаленных объектов крупным планом, у широкоугольных объективов угол обзора уменьшается на тот же фактор.
Зеркальные камеры с «кропнутым» размером сенсора имеют немного большую глубину резкости , чем камеры с сенсором размером 35 мм для данного угла обзора. Величину добавленной глубины резкости для данного фокусного расстояния можно грубо рассчитать, умножив глубину резкости на кроп-фактор. Меньшую глубину резкости часто предпочитают профессионалы для портретной работы и для того, чтобы изолировать объект от фона.
13 июля 2007 года FujiFilm анонсировала FinePix IS Pro , в которой используются объективы Nikon с байонетом F. Эта камера, помимо просмотра в реальном времени, имеет возможность записи в инфракрасном и ультрафиолетовом спектрах света. [47]
В августе 2010 года Sony выпустила серию зеркальных фотокамер, позволяющих снимать 3D. Это было достигнуто путем перемещения камеры по горизонтали или вертикали в режиме «Панорамный обзор 3D». Изображение можно сохранить как сверхширокое панорамное изображение или как 3D-фотографию 16:9 для просмотра на 3D-телевизоре BRAVIA . [48] [49]
Схема конструкции зеркала является основным отличием зеркальной камеры от других цифровых камер. В схеме зеркального дизайна изображение, снятое на датчике камеры, также является изображением, которое видно через видоискатель. Свет проходит через одну линзу, а зеркало используется для отражения части этого света через видоискатель – отсюда и название «однолинзовый рефлекс». Хотя существуют различия между компактными камерами , типичная конструкция подвергает датчик постоянному воздействию света, проецируемого объективом, что позволяет использовать экран камеры в качестве электронного видоискателя . Однако ЖК-дисплеи может быть трудно рассмотреть при очень ярком солнечном свете.
По сравнению с некоторыми недорогими камерами, оснащенными оптическим видоискателем с небольшой вспомогательной линзой, конструкция зеркальной фотокамеры имеет то преимущество, что она лишена параллакса : она никогда не обеспечивает обзор вне оси. Недостатком системы оптического видоискателя зеркальной фотокамеры является то, что при ее использовании невозможно использовать ЖК-дисплей для просмотра и компоновки изображения. Некоторые люди предпочитают компоновать снимки на дисплее — для них это стало де-факто способом использования камеры. В зависимости от положения зеркального зеркала (внизу или вверху) свет от сцены может достигать либо видоискателя , либо датчика. Поэтому многие ранние зеркальные фотокамеры не обеспечивали « предварительный просмотр в реальном времени » (т. е. фокусировку , кадрирование и предварительный просмотр глубины резкости с использованием дисплея), функцию, которая всегда доступна в цифровых камерах. Сегодня большинство зеркальных фотокамер могут переключаться между просмотром в реальном времени и просмотром через оптический видоискатель.
Более крупные и продвинутые цифровые камеры обеспечивают неоптический электронный вид через объектив (TTL) через электронный видоискатель (EVF) на уровне глаз в дополнение к заднему ЖК-дисплею. Разница в обзоре по сравнению с зеркальной камерой заключается в том, что электронный видоискатель показывает изображение, созданное в цифровом формате, тогда как видоискатель зеркальной камеры показывает реальное оптическое изображение через систему зеркального обзора. Изображение EVF имеет время задержки (то есть оно реагирует с задержкой на изменения просмотра) и имеет более низкое разрешение, чем оптический видоискатель, но обеспечивает просмотр без параллакса, используя меньший объем и механическую сложность, чем DSLR с ее системой зеркального обзора. Оптические видоискатели, как правило, более удобны и эффективны, особенно для фотосъемки в движении и в условиях низкой освещенности. По сравнению с цифровыми камерами с электронными ЖК- видоискателями , изображение не имеет временной задержки: оно всегда правильное, поскольку «обновляется» со скоростью света. Это важно для съемки боевых действий или спортивных состязаний, а также в любой другой ситуации, когда объект или камера движется быстро. Кроме того, «разрешение» просматриваемого изображения намного лучше, чем разрешение, обеспечиваемое ЖК-дисплеем или электронным видоискателем, что может быть важно, если для точной фокусировки требуется ручная фокусировка, как это имеет место в макрофотографии и «микрофотографии». (с микроскопом ). Оптический видоискатель также может снизить нагрузку на глаза. Однако электронные видоискатели могут обеспечить более яркое изображение в условиях низкой освещенности, поскольку изображение может быть усилено электронным способом.
DSLR-камеры часто имеют датчики изображения гораздо большего размера и часто более высокого качества, обеспечивающие более низкий уровень шума [50] , что полезно при слабом освещении. Хотя существуют беззеркальные цифровые камеры с APS-C и полнокадровыми сенсорами, большинство полнокадровых и среднеформатных сенсоров изображения по-прежнему используются в цифровых зеркальных камерах.
В течение долгого времени зеркальные камеры предлагали более быструю и быструю работу, с меньшей задержкой срабатывания затвора , более быстрой системой автофокусировки и более высокой частотой кадров . Примерно в 2016–2017 годах некоторые модели беззеркальных камер начали предлагать конкурентоспособные или превосходящие характеристики в этих аспектах. Недостатком этих камер является отсутствие оптического видоискателя, что затрудняет фокусировку на движущихся объектах или в ситуациях, когда режим быстрой серийной съемки был бы полезен. Когда-то другие цифровые камеры захватывали изображения значительно медленнее (время, измеряемое от нажатия кнопки спуска затвора до записи цифрового изображения на носитель данных), чем зеркальные камеры, но эта ситуация меняется с появлением более быстрых карт памяти для захвата изображения и более быстрых -чипы обработки камеры. Тем не менее, компактные цифровые камеры не подходят для съемки боевых действий, дикой природы, спорта и других видов съемки, требующих высокой скорости серийной съемки (кадров в секунду).
Простые компактные камеры почти исключительно полагаются на встроенную автоматизацию и машинный интеллект для захвата изображений в различных ситуациях и не предлагают ручного управления своими функциями, что делает их непригодными для использования профессионалами, энтузиастами и фотографами. опытные потребители (также известные как «просьюмеры»). Мостовые камеры обеспечивают некоторую степень ручного управления режимами съемки камеры, а некоторые даже имеют « горячий башмак » и возможность прикреплять аксессуары для объективов, такие как фильтры и вторичные преобразователи. DSLR-камеры обычно предоставляют фотографу полный контроль над всеми важными параметрами фотографии и имеют возможность прикреплять дополнительные аксессуары с помощью «горячего башмака». [51] включая вспышки , монтируемые на горячий башмак , батарейные ручки для дополнительного питания и положений рук, внешние экспонометры и пульты дистанционного управления. Зеркальные камеры обычно также имеют полностью автоматические режимы съемки.
Зеркальные фотоаппараты имеют большее фокусное расстояние при том же поле зрения, что позволяет творчески использовать эффекты глубины резкости . Однако небольшие цифровые камеры могут лучше фокусироваться на более близких объектах, чем обычные зеркальные объективы.
Датчики, используемые в современных зеркальных фотокамерах — « полнокадровые », размером с 35-миллиметровую пленку, APS-C и систему «четыре трети» , — намного больше, чем в большинстве цифровых камер. В компактных камерах начального уровня обычно используются сенсоры, известные как 1/2,3″, что составляет 3% от размера полнокадрового сенсора. Существуют камеры с фиксированным объективом, такие как мостовые камеры , компактные камеры премиум- класса или высококачественные компактные камеры, которые имеют сенсоры размером более 1/2,3 дюйма, но многие из них все еще не дотягивают до больших размеров, широко используемых в зеркальных фотокамерах. . Примеры включают Sigma DP1 , в котором используется датчик Foveon X3; Лейка Х1 ; Canon PowerShot G1 X, в котором используется матрица размером 1,5 дюйма (18,7×14 мм), которая немного больше стандарта Four Thirds и составляет 30% от полнокадровой матрицы; Nikon Coolpix A, в котором используется матрица APS-C того же размера, что и в зеркальных фотокамерах компании формата DX ; и две модели от Sony: RX100 с сенсором размером 1 дюйм (13,2×8,8 мм) и примерно половиной площади Four Thirds и полнокадровая Sony RX1 . Эти компактные камеры премиум-класса часто сравнимы по цене с зеркальными фотокамерами начального уровня, при этом меньший сенсор является компромиссом для экономии размера и веса.
[45]
В отличие от зеркальных фотокамер, в большинстве цифровых камер нет возможности смены объектива. Вместо этого большинство компактных цифровых камер производятся с зум-объективом, охватывающим наиболее часто используемые поля зрения. Имея фиксированные объективы, они ограничены фокусными расстояниями, с которыми они изготовлены, за исключением того, что доступно из насадок. Производители пытались (с возрастающим успехом) преодолеть этот недостаток, предлагая экстремальные диапазоны фокусных расстояний на моделях, известных как суперзумы , некоторые из которых предлагают гораздо большие фокусные расстояния, чем легкодоступные объективы для зеркальных фотокамер.
В настоящее время для зеркальных камер доступны объективы с коррекцией перспективы (ПК) , обладающие некоторыми качествами камер обзора. Компания Nikon представила первый объектив для ПК с полностью ручным управлением в 1961 году. Однако недавно некоторые производители представили усовершенствованные объективы, которые одновременно смещаются и наклоняются и работают с автоматическим управлением диафрагмы.
Однако с момента появления системы Micro Four Thirds компаниями Olympus и Panasonic в конце 2008 года беззеркальные камеры со сменными объективами стали широко доступны, поэтому возможность смены объективов больше не является уникальной для зеркальных фотокамер. Камеры для системы микро-четырех третей разработаны с возможностью сменного объектива и допускают использование объективов, соответствующих этой запатентованной спецификации. Камеры для этой системы имеют тот же размер сенсора, что и система «Четыре трети», но не имеют зеркала и пентапризмы, чтобы уменьшить расстояние между объективом и сенсором.
Panasonic выпустила первую камеру Micro Four Thirds — Lumix DMC-G1. Несколько производителей анонсировали объективы для нового крепления Micro Four Thirds, в то время как более старые объективы Four Thirds можно устанавливать с помощью адаптера (механической проставки с передними и задними электрическими разъемами и собственной внутренней прошивкой). Похожая беззеркальная камера со сменным объективом, но с сенсором размера APS-C, была анонсирована в январе 2010 года: Samsung NX10 . 21 сентября 2011 года компания Nikon анонсировала серию высокоскоростных MILC Nikon 1 . Некоторые дальномерные камеры также поддерживают сменные объективы. Существует шесть цифровых дальномеров: Epson R-D1 (матрица размера APS-C), Leica M8 (матрица размера APS-H), обе камеры с пленочными дальномерами размером менее 35 мм, а также Leica M9 , M9-P , M Monochrom. и M (тип 240) (все полнокадровые камеры, при этом Monochrom снимает исключительно в черно-белом режиме).
Как и в случае с другими конструкциями сменных объективов, зеркалкам приходится бороться с потенциальным загрязнением матрицы частицами пыли при замене объектива (хотя последние системы снижения пыли облегчают эту проблему). Цифровые камеры с фиксированными объективами обычно не подвергаются воздействию пыли снаружи камеры, оседающей на матрице.
Зеркальные камеры обычно имеют большую стоимость, размер и вес. [52] Они также работают громче из-за механизма зеркала SLR. [53] Конструкция фиксированного зеркала Sony позволяет избежать этой проблемы. Однако эта конструкция имеет тот недостаток, что часть света, получаемого от объектива, отклоняется зеркалом, и, таким образом, датчик изображения получает примерно на 30% меньше света по сравнению с другими конструкциями зеркальных фотокамер.
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь ){{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь ){{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
СМИ, связанные с цифровыми зеркальными камерами, на Викискладе?