Условная классификация цифровых фотоаппаратов

Цель лекции - рассказать о классификации цифровых фотоаппаратов и о модельной линейке камер крупнейших мировых производителей.

Цифровые фотоаппараты, как совсем недавно фотоаппараты пленочные, по своему назначению подразделяются на несколько групп. В самом "низу" - дешевые и простые автоматические "компакты" или "мыльницы" (их назвали так потому, что корпуса этих камер и в самом деле напоминают пластмассовые мыльницы). Однако, параллель с пленочными автоматическими камерами здесь довольно условная.

Рис. 3.1. Пленочный компактный фотоаппарат

Рис. 3.2. Цифровой компактный фотоаппарат

Любая простейшая пленочная "мыльница" и цифровой фотоаппарат начального уровня это далеко не одно и то же. Начнем с того, что цифровой фотоаппарат устроен намного сложней пленочного "аналога". Его светочувствительным элементом, заменившим пленку, является сенсор - светочувствительный датчик, состоящий из сотен тысяч и миллионов (количество зависит от класса камеры) микроскопических элементов, собранных в прямоугольную плоскую матрицу. Каждый элемент можно сравнить с крупинкой галогенида серебра фотопленки. Только изображение здесь строится по совершенно иным физическим принципам.

Далее - в цифровой камере работает мощный компьютер, который устанавливает экспозицию ( выдержку и диафрагму ), преобразует электрические сигналы, получаемые с матрицы, в цифровой код, управляет всеми узлами фотоаппарата.

Наконец, оптика. В дешевых пленочных "мыльницах" очень часто устанавливали простой объектив, линзы которого были изготовлены из пластмассы. Пластиковая оптика встречается и в цифровых камерах начального уровня. Но совсем примитивных оптических схем, как и оптики невысокого качества, здесь не встретишь. Какой смысл устанавливать за примитивной пластиковой линзой дорогой высокотехнологичный сенсор?..

Еще четыре-пять лет назад классификация цифровых камер начиналась с недорогих (до 100 долларов) цифровых фотоаппаратов с сенсорами CMOS, имеющими разрешение VGA - 350 тысяч элементов (пикселей). Но этот класс аппаратуры сошел со сцены прямо на наших глазах. Сегодня он полностью вытеснен недорогими сотовыми телефонами с такими же сенсорами VGA и такой же простой оптикой.

Эти камеры - первая жертва развития цифровых фототехнологий. Но дело они свое сделали, став стартовой площадкой для камерофонов и задав начальный уровень цифровых фотоаппаратов. Дело в том, что эти дешевые камеры (вспомним марки - Aiptek, Agfa, Volkano и так далее) воспринимались, скорее, как игрушки, нежели серьезная замена пленочному фотоаппарату. Так оно, в принципе, и было. Сделать технически совершенный снимок простой камерой было невозможно (как невозможно сделать его сотовым телефоном с сенсором VGA).

Рис. 3.3. Фотоаппарат Aiptek

Но сегодняшние простые камеры вовсе не так просты, как кажутся (особенно, если судить об их оснащенности по ценникам). Это полноценные фотоаппараты, которыми можно делать очень неплохие снимки. Даже в руках не самого умелого фотолюбителя цифровая камера начального уровня будет уже не игрушкой, а самым что ни на есть фотоинструментом. И технический уровень современных цифровых фотоаппаратов можно смело сравнить с уровнем дальномерных и автофокусных пленочных фотоаппаратов недавнего прошлого, относящихся к средней ценовой категории.

Об особенностях устройства цифровых "мыльниц" поговорим чуть ниже. Пока же об отличиях внутри этой группы. Зайдя в магазин цифровой техники, легко заметить, что компактные цифровые фотоаппараты очень по-разному стоят. Среди них есть демократичные модели, продающиеся за 120 долларов и есть миниатюрные камеры за 400-500 и более долларов. Откуда эта разница в цене? В чем тут дело?

Может показаться, что главная причина - разрешение сенсора. Это и так, и не так одновременно. Дело в том, что камеры всех ценовых групп стремятся (не сами камеры, конечно, а их конструкторы и производители) к увеличению разрешения. И сегодня 120-долларовая "мыльница" может иметь сенсор разрешением в 4 или 5 мегапикселей, а камера за 500 долларов - сенсор 6-ти или 7-мегапиксельного разрешения. Разница совсем невелика. И можно надеяться, что в ближайшем будущем эта разница станет либо еще меньше, либо вовсе исчезнет.

На самом деле цена камеры зависит от множества факторов. Помимо сенсора - а в дешевые камеры встраивают обычно сенсоры предыдущего поколения, в то время, как дорогие компакты оснащают сенсорами новейших разработок (а это и разрешение, и светочувствительность, и динамический диапазон и множество других характеристик, о которых обязательно поговорим) - фотоаппарат еще содержит в себе высококачественную светосильную оптику, быстродействующий процессор обработки изображений (тот самый компьютер, который мы уже упоминали), электромеханический затвор (простейшие камеры VGA, которых уже не встретишь в магазинах, и фототелефоны затвора не имеют вовсе). Плюс материал корпуса, аккумулятор, плюс яркий цветной дисплей. Вот и набегают немалые деньги. Не будем забывать и о том, что в стоимость новейших моделей входят расходы на перспективные разработки и научные изыскания. Цифровая фотография - одна из наиболее наукоемких отраслей, требующая постоянных финансовых вливаний и интенсивных научных исследований.

Вот и получается, что в группу цифровых "компактов" можно включить и недорогие фотоаппараты, и камеры уровнем повыше... В чем отличия? Их множество. Одно из основных - размеры камеры. Фотоаппараты начального уровня компактны, но не миниатюрны. Это обусловлено и конструкцией объектива, и спецификой автономного питания. В этих фотоаппаратах в качестве источника питания используются стандартные никель-металлгидридные аккумуляторы формата АА (так называемые "пальчиковые"). В комплект самых дешевых камер они не входят - фотоаппараты комплектуются "пробными" щелочными элементами, которые мы называем "алкалиновыми батарейками". С этими элементами камера работает плохо. Щелочной элемент не способен долгое время отдавать большой ток, а энергопотребление фотоаппарата таково, что в некоторые моменты он потребляет ток силой в 1 и даже в 2 ампера (и больше, не будем забывать про энергоемкий конденсатор встроенной вспышки, яркий дисплей с лампой подсветки и сам сенсор). В результате элементы разряжаются быстро и в самый неподходящий момент. Предсказать время разряда невозможно. Но после короткого "голодного обморока" алкалиновые элементы восстанавливают свою энергоемкость и могут служить некоторое время источником питания - до следующего непредсказуемого быстрого разряда.

Рис. 3.4. Фотоаппарат начального уровня с питанием от элементов АА Canon PowerShot A430

В более дорогих камерах используются литиевые (литий-ионные или литий-полимерные) аккумуляторы. И это, между прочим, один из плюсов недорогих камер, помимо повсеместно распространенного формата аккумуляторов. А плюсом более "продвинутых цифромыльниц" является то, что их аккумуляторы более компактны и обладают высокой емкостью. То, что они имеют нестандартный, не универсальный формат недостатком считать вряд ли все-таки следует, ибо внутри модельной линейки каждой компании-производителя аккумуляторы жестко стандартизированы. То есть к своей камере, которой уже не первый год от роду, аккумулятор можно подобрать без большого труда - если камера эта носит имя известного производителя (Canon, Nikon, Sony и так далее).

Следующая причина повышения стоимости компактных камер - уменьшение размеров корпуса до рекордных величин при одновременном увеличении размера матрицы ЖК экрана и применении в конструкции фотоаппарата высокопрочного легкого металла (обычно это магниевый сплав). Посмотрите сами - крошечные камеры от Sony, Olympus, Canon сделаны сплошь из металла. Дисплеи покрывают практически всю тыльную часть корпуса фотоаппарата. А оптического видоискателя здесь не найти... Еще один плюс бюджетных фотоаппаратов? Да, наверное. Но в ультракомпактный корпус телескопический видоискатель, такой, чтобы с ним можно было реально работать, встроить невозможно в принципе. Поэтому во всех ультракомпактных камерах в качестве видоискателя используется только жидкокристаллический дисплей.

О не столь явных отличиях поговорим ниже. А сейчас обратимся к следующему классу фотосъемочной аппаратуры - к камерам для энтузиастов. Их еще называют "просьюмерками" (от Professional Consumer, можно вольно перевести как "профессиональный потребитель"). Просьюмерки - это большие цифровые камеры с жестковстроенной (несменной) оптикой, сенсорами больших размеров, развитой автоматикой, наличием ручных режимов (в том числе и ручной фокусировки), но при полном отсутствии оптического видоискателя. Вместо телескопического или зеркального видоискателя в этих камерах используются большой внешний и маленький внутренний (встроенный в окуляр) дисплеи. По одному можно ориентироваться или строить кадр на некотором расстоянии от камеры, по другому - прильнув к окуляру, как в случае с зеркальным или классическим дальномерным фотоаппаратом.

Рис. 3.5. Просьюмерка и ультразум - Panasonic Lumix DMC-FZ50