Wie eine Spiegelreflexkamera funktioniert und wie sie funktioniert

Die Kamera wurde 1861 erfunden, um Standbilder aufzunehmen und zu speichern. Ursprünglich wurden sie im Gerät auf speziellen Platten fixiert, später dann auf Film. Die rasante Entwicklung der Digitaltechnik begann in den 1970er Jahren. Die klassischen (Film-)Kameras rücken allmählich in den Hintergrund. Diese sind bis heute fast vollständig von Digitalkameras abgelöst worden. Mit diesen modernen Geräten können Sie hochwertige Bilder aufnehmen. Die gängigsten Modelle sind Spiegelreflexkameras, spiegellose Kameras und Kompaktkameras. Für Fotografen empfehlen wir die Verwendung der ersten beiden Produkttypen. Diese Art von Aktivität erfordert Kenntnisse über die Kamera und ihre Funktionsweise.

Wie Kameras funktionieren

Die Funktionsprinzipien von Digital- und Filmkameras sind im Wesentlichen identisch. Ein stark vereinfachtes Schema könnte folgendermaßen dargestellt werden:

• Auf Knopfdruck öffnet sich der Verschluss, und das vom Motiv reflektierte Licht gelangt durch das Objektiv in das Innere der Kamera;
• Das Ergebnis ist ein Bild, das auf einem lichtempfindlichen Element (Matrix oder Film) entsteht – ein Foto;
• Der Verschluss schließt sich und das Gerät ist bereit, weitere Aufnahmen zu machen.

Der gesamte oben beschriebene Aufnahmevorgang erfolgt in einem Bruchteil einer Sekunde. Aufgrund des Designs der verschiedenen Modelle von Fotoausrüstungen unterscheidet sich der detaillierte Ablauf.

Ohne Zubehör wie Blitz, Speicherkarte, Batterien, Flüssigkristallanzeige und verschiedene Sensoren könnte die Kamera nicht funktionieren und keine qualitativ hochwertigen Bilder produzieren. Diese Gestaltungselemente stehen jedoch nicht in direktem Zusammenhang mit der Funktionsweise der fotografischen Technik.

Kameraobjektiv

Ein Objektiv ist ein optisches System, das aus Linsenelementen im Inneren eines Tubus besteht. Es gibt sie aus Glas oder Kunststoff (preiswerte Modelle). Das Licht, das durch das Objektiv fällt, wird gebrochen und bildet ein Bild auf dem Sensor. Gute Objektive können scharfe, klare Fotos ohne jegliche Verzerrung aufnehmen.

Wichtig! Die Lichtausbeute von Objektiven hängt von ihrem Blendenwert ab. Je größer sie ist, desto besser ist die Fotoausrüstung und desto teurer ist sie auch. Ein optisches System mit einem kürzeren Öffnungsverhältnis ermöglicht kürzere Verschlusszeiten als ein System mit einem niedrigeren Öffnungsverhältnis.

Anbringen der Optiken

Die Objektive werden mit einer Halterung am Kameragehäuse befestigt. Es handelt sich um eine spezielle Hochpräzisionsverbindung (oft ein Standardtyp). Diese Befestigung kann in Form einer unverlierbaren Mutter mit Schlitzen oder Vorsprüngen auf dem Lauf und Nuten auf dem Gehäuse erfolgen. Es gibt einige Modelle, bei denen der Bajonettverschluss durch ein grobes Gewinde mit kurzem Hub dargestellt wird.

Zu den wichtigsten Merkmalen der Halterung gehören:

• Durchmesser, der das Öffnungsverhältnis des Objektivs beeinflusst;
• Arbeitsabstand (schematisch in der Abbildung unten dargestellt), der den Bereich der Arbeitsbrennweiten bestimmt.

Die Blendengröße bestimmt den DOF (Depth of Field): Je kleiner der Kreis, desto größer der DOF. Diese Verzahnung ermöglicht es dem Fotografen, bei der Aufnahme verschiedene Effekte zu erzielen, z. B. ein Objekt vom Hintergrund abzugrenzen.

Neben den oben genannten Blendenparametern hat auch die Größe der Blende einen Einfluss auf die Parameter des erhaltenen Bildes:

• Aberration (Fehler oder Bildübertragungsfehler), dessen Wert am kleinsten ist, wenn die Blende maximal geschlossen ist;
• Beugung Es gibt folgende Arten von mechanischen Blenden: Mechanische Blenden (durch Einkreisung von Hindernissen durch Lichtwellen), die dazu führen, dass die Fähigkeit des Objektivs, Bilder von nahe gelegenen Objekten wiederzugeben (bekannt als Objektivauflösung), mit abnehmender Blendengröße abnimmt;
• Vignettierung (Lichtabfall von der Bildmitte zu den Rändern), der am stärksten ausgeprägt ist, wenn die Blende maximal geöffnet ist.

Die Blende wird gewöhnlich mit dem Buchstaben „f“ bezeichnet. Die Zahl daneben gibt den Durchmesser der Blende an. Je kleiner die Zahl, desto größer die angegebene Lochgröße. Das 2,8 ist bei den meisten Objektiven das Maximum, das zur Verfügung steht. Beugung und Aberration werden bei Blendenöffnungen von f/8 bis f/11 ausgeglichen. In diesem Fall hat das Objektiv die höchste Auflösung.

Eine ganze Kategorie von Fotoausrüstungen wird durch Modelle mit einem festen, halbtransparenten Spiegel repräsentiert. Damit kann der Autofokus nicht nur bei der Aufnahme von Fotos, sondern auch bei der Aufnahme von Filmen im Live-View-Modus verwendet werden. Auch eine kontinuierliche Sichtung ist möglich.

Funktionen und Arten von Auslösern

Wenn der Auslöser gedrückt wird, wird auch der Verschluss ausgelöst, der sich zwischen dem Spiegel und dem Sensor befindet. Sie dient dazu, den Zugang zur Lichtmatrix zu kontrollieren. Die Zeit, während der der Verschluss geöffnet ist, wird als Verschlusszeit bezeichnet. Während dieser Zeitspanne wird der Belichtungsprozess durchgeführt.

Bei Spiegelreflexkameras gibt es zwei Arten von Verschlüssen

• mechanische Rollläden (die häufigsten);
• elektronisch (digital).

Konstruiert von mechanische Klappen Bestehend aus 1 oder 2 vertikal oder horizontal angeordneten Vorhängen, die für den Lichtstrom undurchlässig sind. Die wichtigsten Merkmale solcher Verschlüsse sind Geschwindigkeit und Verzögerung. Letzteres bezieht sich darauf, wie schnell sich die Fensterläden öffnen, nachdem der Auslöser gedrückt wurde.

Die Rollläden öffnen und schließen sich sehr schnell (in Bruchteilen von Sekunden) mit Hilfe von Elektromagneten oder Federn. Die Verschlusszeit ist die Zeit, die benötigt wird, um ein Bild aufzunehmen, nachdem der Auslöser gedrückt wurde. Mechanische Rollläden haben eine Auslösegrenze. Mit digitalen Verschlüssen werden Verschlusszeiten von etwa 1/8000 Sekunde erreicht.

Elektronischer Verschluß – ist nicht ein einzelnes Gerät, sondern das Prinzip der Belichtungssteuerung (die Menge des einfallenden Lichts) durch den Sensor. Die Verschlusszeit ist in diesem Fall die Zeitspanne zwischen der Nullstellung und dem Ablesen des Wertes. Die Verwendung elektronischer Verschlüsse zeichnet sich dadurch aus, dass sie schnellere Verschlusszeiten ermöglichen, ohne dass teure mechanische Gegenstücke benötigt werden.

Fotomodelle mit einer Kombination aus elektronischen und mechanischen Verschlüssen gelten als anspruchsvoller. Ersteres wird für kurze Verschlusszeiten verwendet, letzteres für lange Verschlusszeiten. Außerdem schützt ein mechanischer Verschluss den Sensor vor Staub.

Die durch die Blende gesteuerte Lichtmenge, die in die Kamera fällt, und die durch den Verschluss eingestellte Verschlusszeit sind das Herzstück des fotografischen Prozesses. Durch die Kombination dieser Merkmale erzielen die Fotografen auf unterschiedliche Weise verschiedene Effekte.

Pentaprisma und Sucher

Der Lichtstrom gelangt durch die Einstellscheibe in das Pentaprisma. Sie besteht aus bestehend aus zwei Spiegeln. Zunächst wird das Bild vom Drehspiegel auf dem Kopf stehend empfangen. Die Pentaprismenspiegel spiegeln das Pentaprisma um, so dass das endgültige Bild im Sucher in seiner normalen Größe erscheint.

Der Sucher ist ein Hilfsmittel, das dem Fotografen eine Vorabbeurteilung der. Seine wichtigsten Merkmale sind:

• Helligkeit (hängt von der Qualität und den Lichtdurchlässigkeitseigenschaften des Glases ab, aus dem es hergestellt ist);
• Größe (Fläche);
• Erfassungsbereich (bis zu 96-100 % bei modernen Modellen).

Wichtig! Fotografen finden es einfacher, Bilder auf größeren Suchern mit leichteren Objektiven zu beurteilen. Sie ist jedoch nur für Modelle der oberen Mittelklasse verfügbar.

Diagramm des Lichts im Sucher einer Kamera

Spiegelreflexkameras können mit den folgenden Suchertypen ausgestattet werden:

• optisch;
• elektronisch;
• SLR.

Optische Sucher die häufigste. Diese Geräte bestehen aus einem Linsensystem, das sich in der Nähe der Linse befindet. Ihr Vorteil ist, dass sie keinen Strom verbrauchen, ihr Nachteil ist eine gewisse Verzerrung des Bildes, das in den Rahmen eintritt.

Elektronische Geräte – ist ein Miniatur-Flüssigkristallbildschirm (LCD). Das darauf befindliche Bild wird vom Bildsensor der Kamera übertragen. Der elektronische Sucher kann auch bei starkem Sonnenlicht verwendet werden, da er sich im Inneren des Gehäuses befindet. Aber es verbraucht während des Betriebs Strom

Spiegelsucher werden als die besten angesehen, weil sie den höchsten Kontrast und die beste Konturierung von Objekten bieten. Solche Geräte sind von ihren Filmpendants auf Digitalkameras umgestiegen. Das Bild, das der Fotograf sieht, wird durch einen beweglichen Spiegel erzeugt.

Es gibt Modelle kein Sucher. Bei diesen Modellen betrachtet der Fotograf die Bilder über den LCD-Monitor. Der Nachteil dieser Bildschirme ist, dass es fast unmöglich ist, bei hellem Sonnenlicht etwas darauf zu erkennen. Die Monitore können auch eine niedrige Auflösung haben.

DSLR-Digitalkamera-Bildsensor

Ein SLR-Sensor ist ein analoger oder digital-analoger Chip mit Fotosensoren. Der Sucher ist ein Sucher Lichtempfindliche Elemente, die Lichtenergie in eine elektrische Ladung umwandeln (proportional zur Helligkeit des Lichts). Es ist die Art und Weise, in der Sensoren das optische Bild entweder in ein analoges Signal oder in digitale Daten umwandeln. die dann die Kette Konverter-Prozessor-Speicherkarte durchläuft.

Wichtig! Ein Stopplichtfilter ist für die Aufnahme von Bildern in Farbe zuständig. Er wird vor dem Chip montiert.

Die wichtigsten Merkmale der Sensoren sind:

• Auflösung;
• Größe;
• Empfindlichkeit (ISO);
• Das Verhältnis zwischen Signal und Rauschen (eine Ansammlung von zufällig verteilten Punkten unterschiedlicher Farbe, deren Aussehen auf einen Mangel an Licht auf dem Objekt zurückzuführen ist).

In Spiegelreflexkameras sind zwei Arten von Sensoren üblich:

• Vollbild (entspricht der Größe eines Bildes auf 35-mm-Film);
• abgeschnitten (kleiner).

Das Format der Sensoren unterscheidet sich von dem der anderen:

• Vollbild – Vollbild (35×24 mm);
• APS-H – professioneller Kamerasensor (29×19-24×16 mm)
• APS-C – verwendet in Produktmodellen der Verbraucherklasse (23×15-18×12 mm).

Vollformatsensoren sind größer als angeschnittene Sensoren. Sie sind in professionellen Kameramodellen erhältlich.

Bildstabilisierungssysteme

Bewegen Sie die Kamera bei der Aufnahme oder bewegen Sie die Kamera, wenn Sie Ihre Hände schütteln, was zu unscharfen Bildern führt. Dieses Phänomen wird mit einem Bildstabilisator bekämpft (nicht bei allen Modellen verfügbar). Es gibt sie in drei Varianten:

• optisch;
• mit einer beweglichen Matrix;
• elektronisch (digital).

Bei ersterem handelt es sich um eine in das Objektiv eingebaute Linseneinheit, die von speziellen Sensoren gesteuert wird. Systeme bewegliche Matrize (z. B. „Anti-Shake“) beinhalten die Verriegelung auf der beweglichen Plattform. Diese werden als weniger wirksam angesehen als die optische Stabilisierung.

Elektronische vr (Vibrationsunterdrücker) beinhaltet nur die Umwandlung des Bildes durch den Prozessor. Digitaler Bildstabilisator funktioniert mit jedem Objektiv.

Die Verwendung eines Blitzes, der die Unschärfe eines mit einer Digitalkamera aufgenommenen Bildes unterdrücken kann, kann die Funktionen einer Kamera verbessern Rote-Augen-Effekt. Praktisch ist auch, dass es mehrere Grundbetriebsarten gibt:

• automatisch;
• gezwungen;
• langsame Synchronisierung;
• ohne Blitzlicht.

Zum Aufnehmen von Selbstporträts oder zum Beseitigen von Kameraverwacklungen, den Selbstauslöser verwenden. Diese Vorrichtung erzeugt eine Zeitverzögerung zwischen dem Drücken des Auslösers und dem tatsächlichen Auslösen.

Zu Ihrer Information! Bei stundenlangem Fotografieren sollten einige DSLR-Modelle mit einem Adapter über eine Gleichstrombuchse statt mit wiederaufladbaren Batterien betrieben werden. Dies ist nur bei einem Netzanschluss von 220 V möglich; – speichert das Bild auf einer Speicherkarte durch Komprimierung der Dateien.

Kamera-Prozessor führt diese Funktionen aus:

• Steuert den Blitz, die Kameraoberfläche und den Autofokus;
• berechnet die Exposition;
• verarbeitet die Daten des Sensors;
• Stellt Schärfe, Empfindlichkeit, Kontrast, Weißabgleich, Rauschen und eine Reihe anderer Bildparameter ein;
• speichert das Bild durch Komprimierung der Dateien auf einer Speicherkarte;
• Kommuniziert mit externen Geräten (z.B. Computer).

Wenn digitale Daten von einem Prozessor verarbeitet werden, werden sie im RAM gespeichert. Wechselmedien in Form von Speicherkarten verschiedener Formate (z.B. SecureDigital – SD) werden für die Speicherung von Informationen jederzeit verwendet.

Aufgrund des Vorhandenseins von Steuertasten Verschiedene Einstellungen können manuell vorgenommen werden, z. B.: Anpassung der Verschlusszeit mit Blende, Einstellung der Lichtempfindlichkeit des Sensors, Weißabgleich. So können Sie den gesamten Aufnahmeprozess steuern, um die gewünschten Effekte zu erzielen.

Schlussfolgerung

Spiegelreflexkameras ermöglichen dank ihres großen Sensors hochwertige Fotos. Sie werden also von professionellen Fotografen und Amateuren, die sich ernsthaft mit der Fotografie beschäftigen, für ihre Aktivitäten genutzt. Der wichtigste Faktor für die Beliebtheit von Spiegelreflexkameras ist die austauschbare Optik, die es ermöglicht, Bilder durch ein Teleskop, Endoskop oder Mikroskop zu machen.