Экспозиция. Диафрагма и выдержка. Светочувствительность.

Важнейшим оптическим определением является экспозиция.

Примечание
Экспозиция – это физическая величина, служащая количественной мерой световой энергии, падающей на светочувствительный элемент.

В нашем случае светочувствительным элементом является ПЗС-матрица. От экспозиции, сообщенной матрице, во многом зависит качество снимка – недостаточная экспозиция (называемая фотографами недодержкой) приводит к плохой проработке деталей в тенях, избыточная экспозиция (передержка) – к плохой проработке светлых участков. Для управления экспозицией используются диафрагма и выдержка, для расширения их диапазона применяют материалы с более высокой светочувствительностью.

Примечание
Диафрагма – это устройство, посредством которого ограничивается поперечное сечение световых пучков, проходящих через объектив, для уменьшения освещенности ПЗС-матрицы. Представляет собой светонепроницаемую преграду с центральным отверстием изменяемого диаметра.

Рис. 2.3. Диафрагма: а – f/22, б – f/8, в – f/2

Наиболее распространена ирисовая диафрагма, у которой световое отверстие образуется несколькими дугообразными лепестками (ламелями), соединенными с подвижным кольцом-коронкой. При повороте кольца лепестки сходятся (или расходятся), плавно уменьшая (или увеличивая) отверстие диафрагмы. Величина действующего отверстия диафрагмы изменяется в зависимости от условий съемки (освещенности фотографируемого объекта и чувствительности ПЗС-матрицы), а также выдержки (о ней будет рассказано далее). От величины отверстия диафрагмы зависит диапазон резко изображаемого пространства – чем меньше отверстие, тем больше глубина резкости, и наоборот.

Количественно диафрагма может быть описана относительным отверстием объектива, равным отношению диаметра входного зрачка объектива к его фокусному расстоянию. Квадрат этого числа определяет светосилу объектива. Для обозначения диафрагмы тем не менее используется так называемое диафрагменное число – величина, обратная относительному отверстию. Ряд численных значений диафрагменного числа выбирается так, что он образует геометрическую прогрессию со знаменателем, равным корню квадратному из двух (например, 1; 1.4; 2; 2.8; 4; 5.6 и т. д.). При данной яркости объекта съемки освещенность его оптического изображения на ПЗС-матрице обратно пропорциональна квадрату диафрагменного числа, то есть чем меньше число, тем больше света попадает на матрицу. Если минимальное значение диафрагменного числа 2.8 и ниже, то объектив считается светосильным.

Примечание
Выдержка– это промежуток времени, в течение которого световые лучи воздействуют на ЭОП для сообщения ему требуемой экспозиции.

Длительность выдержки должна соответствовать освещенности объекта съемки, светочувствительности ПЗС-матрицы и диафрагменному числу. При съемке с большой выдержкой (больше 1/60 секунды) необходим штатив, иначе изображение будет "смазанным".

Примечание
Светочувствительность – это способность какого-либо материала определенным образом реагировать на оптическое излучение. Чем выше чувствительность, тем меньшее количество света требуется для реакции материала.

Количественная мера указанной способности – светочувствительное число. Указывается в единицах ISO (International Standards Organization – Международная организация стандартов). При использовании пленки с высокой чувствительностью можно вести съемку с меньшей экспозицией. Но с увеличением чувствительности фотопленки растет зернистость изображения и неоднородность негатива. К сожалению, при увеличении чувствительности цифровой камеры изображение тоже ухудшается, но об этом будет рассказано далее.

51. Устройство цифрового компактного фотоаппарата.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Устройство_цифрового_фотоаппарата

Основная статья: Цифровой фотоаппарат

Частично разобранный цифровой фотоаппарат
Canon PowerShot A75

История развития фототехники привела к тому, что были выработаны определённые стандарты на интерфейс между фотографом и используемой им фототехникой. В результате цифровые фотоаппараты (цифровая фотокамера, ЦФК) в большинстве своих внешних черт и органах управления повторяют модели плёночной фототехники. Принципиальное различие оказывается в «начинке» аппарата, в технологиях фиксации и последующей обработки изображения.