Обучение | Зеркалки, беззеркальные камеры и гибриды

Современные фотоаппараты имеют довольно схожую конструкцию, вне зависимости от типоразмера. Практически у всех них есть такие основные компоненты как:

• корпус;
• сенсор
• объектив, который создаёт и проецирует изображение
• затвор, открывающий на время доступ света к сенсору
• видоискатель, при помощи которого осуществляется построение кадра
• управляющая электроника, помогающая работать фотографу
• электрические батареи, питающие сервисные функции фотоаппарата

Все эти детали есть в том или ином виде у всех камер, будь то сложные фотоаппараты большого формата или фотокамеры, встроенные в мобильные телефоны. Но отличия всё же существуют. Главные из них кроются в процессе контроля за построением кадра. Проще говоря - принципиально фототехника отличается сейчас конструкцией видоискателя и способа, который используется за контролем изображения. Сейчас фотоаппараты по этому признаку делятся на три большие группы:

1. Зеркальные камеры
2. Беззеркальные фотоаппараты
3. Различные гибридные варианты

1. Зеркальные камеры

В зеркальных фотокамерах процесс фотографирования устроен так:
Принципиальное устройство зеркального фотоаппарата

Сразу за объективом, под углом, установлено зеркало (1), которое отражает свет в видоискатель (2) и пользователь контролирует картинку непосредственно своими глазами. Обязательным элементом зеркальной фототехники является пентапризма (3) - устройство, которое показывавет картинку таким образом, чтобы она в видоискателе не была перевёрнутой. Фокусирование оптики осуществляется при помощи блока отдельных фазовых датчиков (5), свет на которые, как правило, передаётся дополнительным маленьким зеркалом. При фотографировании зеркало в таком фотоаппарате поднимается и картинка перестаёт на время быть видимой в видоискателе, но проецируется на плёнку или матрицу (4):

Зеркальный фотоаппарат в момент снимка
Преимущества такого устройства фотоаппаратов заключаются в следующем:

• пользователь сразу видит картинку практически такой, какая она получается, буквально своими глазами, без вмешательства электроники;
• изображение контролируется глазами и его детализация ограничена только особенностями зрения пользователя и конструктивом объектива/видоискателя;
• изображение пользователь видит в реальном масштабе времени, как если бы он смотрел на него просто глазами;
• при таком видоискателе появляется возможность использовать фазовые датчики наведения фокуса, которые работают быстро и качественно.

Минусы, разумеется, тоже существуют:

• конструкция камеры сильно усложняется (механика складывания зеркала, пентапризма и так далее) и сама техника получается дорогой;
• наличие складываемого зеркала и пентапризмы приводит к тому, что размеры камеры после какого-то определённого предела не могут быть уменьшены, иначе все эти детали конструкции там не уместятся;
• надёжность техники снижается из-за наличия сложной механической системы складывания зеркала;
• при длинных выдержках зеркало поднимается и закрывает видоискатель, не давая возможности контролировать изображение. Кстати, та же проблема мешает снимать видео на зеркальных камерах.

2. Беззеркальные фотоаппараты

В беззеркальных фотокамерах процесс фотографирования устроен проще. Картинка через объектив проецируется на матрицу (1), там считывается и направляется в процессор камеры (2), где преобразовывается в видеосигнал, который подаётся на экран фотокамеры (3). И пользователь контролирует процесс фотосъёмки по этому экранчику:

Принципиальная схема беззеркальной камеры

Преимущества такого процесса заключаются в следующем:

• камеру можно сделать очень компактной, потому что не нужно размещать в корпусе механически складывающееся зеркало и пентапризму;
• надёжность техники возрастает: меньше механических деталей - меньше чему ломаться;
• чисто психологически строить композицию кадра на экране намного проще, чем через видоискатель;
• картинку можно выводить на поворотный экран, что позволит строить кадр даже когда камеру нельзя поднести к лицу (удобно при съёмке на вытянутых руках);
• изображение можно видеть сразу с пользовательскими настройками - в чёрно-белом виде, например, или тонированное;
• такая схема позволяет снимать не только фото-, но и видеоизображение.

Но и недостатки тут тоже довольно существенные:

• пользователь видит картинку, уже прошедшую преобразование в процессоре, что означает, что она будет несколько искажена. И видит он её на экране, который показывает тоже с некими искажениями цвета и контраста;
• картинка показывается с некоторой задержкой, необходимой технике для преобразования сигнала и демонстрации изображения на экране;
• детализация изображения ограничивается разрешающей способностью контрольного экрана, которая, увы, не так высока, как на финальном кадре;
• при ярком внешнем освещении экран может бликовать или "слепнуть";
• постоянная работа экрана не лучшим образом сказывается на заряде батарей - он расходуется быстрее.

Как видите, преимущества и недостатки есть у обоих процессов. Конструкторы камер знают о них и постоянно ищут решения, которые могут усовершенствовать технику. Например, сейчас почти все зеркальные фотоаппараты обзавелись функцией Live View, которая временно делает зеркальный фотоаппарат беззеркальным: зеркало принудительно поднимается на нужное пользователю время, картинка проецируется на матрицу и через процессор выводится на экран. Таким образом, в зеркальных камерах пытаются использовать плюсы беззеркальных фотоаппаратов. Это, кстати, даёт возможность снимать видео на зеркальных камерах. В свою очередь, совершенствуются и беззеркальные камеры. К примеру, сейчас появился целый новый класс фотокамер у которых нет зеркала, а в остальном по всем своим характеристикам они не уступают зеркальным фотоаппаратам, оставаясь при этом довольно компактными. Совершенствуются процессоры этих фотокамер: снижается задержка при выводе сигнала на экран, уменьшаются искажения цветов и контраста. Становятся лучше экраны: новые технологии позволяют смотреть на них под большими углами без искажений, растёт разрешение экранов, их яркость, цветность, увеличивается контраст и улучшается их экономичность. Также, постоянно совершенствуются алгоритмы контрастной фокусировки, делая её более быстрой и точной. Но поиск оптимального решения не останавливается и конструкторы постоянно предлагают что-то новое.

3. Различные гибридные варианты

Например - камеры с полупрозрачным неподнимаемым зеркалом, которые сейчас выпускает Sony. В принципе - всё то же самое, что и у обычной зеркальной камеры: зеркало, фазовые датчики автофокуса... Но без пентапризмы и вообще без оптического видоискателя:
Схема работы фотоаппарата с полупрозрачным закреплённым зеркалом

Или, вариант, предлагаемый FUJIFILM - комбинированный оптический и электронный видоискатель:
Гибридный видоискатель FUJIFILM

Этот вариант совмещает в себе основные плюсы зеркальных камер (контроль за сценой в реальном времени, неискажённый сигнал) и положительные моменты беззеркалок (относительно компактные размеры, возможность контроля готового сигнала и съёмки видео). Но основных преимуществ тут два:

Во-первых, прямо на оптическое изображение может выводиться вся полезная в работе информация:
Информация, отображаемая в гибридном видеоискателе

Во-вторых, переключаться между оптическим или электронным видоискателем можно в одно касание, при помощи рычажка на передней панели камеры:


Переключение между двумя режимами работы видоискателя

---

В любом случае, хотя и сложно однозначно понять какая технология победит в будущем, но уже сейчас можно с уверенностью сказать, что зеркальные камеры потеряли свою абсолютную привлекательность, в особенности, в связи с бурным развитием электронных видоискателей, алгоритмов контрастного автофокуса и разработкой различных гибридных решений. Хотя и плюсов у зеркалок по-прежнему много.