Профессиональные цифровые фотокамеры стоят больше и распространены
меньше, чем любительские цифровые фотоаппараты. Если проводить аналогию
с автомобилями, то практически все инновации появлялись вначале на
"болидах" Формулы-1 и лишь затем переносились на серийные машины.
Именно так обстоит дело и с фотоаппаратами. После того как
конструктивные находки (будь то большой объем буфера, CMY-светофильтры
ПЗС-матрицы, многозоновый автофокус и многое другое) были отработаны на
профессиональных моделях, производители применяли их в любительской
технике.
Как известно, зеркальной называется камера, в которой
изображение, попадающее в объектив, с помощью специальной оптической
системы проецируется на поверхность экрана фокусировки: пользователь
наблюдает его в видоискателе и легко может контролировать границы
кадра, глубину резкости и фокусировку.
Профессиональные фотографы проявили особый интерес к
"зеркалкам" уже с момента их появления в конце 1950-х годов. Прогресс
микроэлектронных компонентов привел к насыщению зеркальных
фотоаппаратов датчиками и микропроцессорами, предназначенными для
автоматизации основных функций, - наводки на резкость и расчета
экспозиции. Именно поэтому в качестве основы при создании полевых
цифровых камер, обеспечивающих высокое качество отснятых кадров (как ни
странно, цифровые "мыльницы" тогда уже существовали), решено было
использовать зеркальные 35-миллиметровые фотоаппараты.
Хотя схема с призмой-делителем обеспечивает более компактную,
легкую, простую и надежную конструкцию, широкого распространения она не
получила. Система с "прыгающим" зеркалом появилась раньше и была
доведена практически до совершенства, так как, несмотря на сложность и
громоздкость узла подъема зеркала, при экспонировании полностью
исключены потери светового потока.
Помимо механизма подъема зеркала, важным компонентом
"зеркалки" является пентапризма (от лат. penta - пять) - отражательная
призма, имеющая в сечении, перпендикулярном ее рабочим граням, вид
пятиугольника. Входящие в пентапризму и выходящие из нее лучи образуют
прямой угол, а число отражающих граней четное, поэтому пентапризма дает
прямое изображение
Впервые пентапризма была применена в
фотоаппаратах фирмы Asahi Optical, а большая популярность камер,
оснащенных пентапризмой, даже привела к переименованию фотографического
производства компании в Pentax. В ряде профессиональных моделей
пентапризма (точнее, весь видоискатель) может быть съемной, с разными
фокусировочными экранами, с варьируемым объемом отображаемой в
видоискателе информации и т. д. В недорогих моделях пентапризма
заменена системой зеркал - при незначительном ослаблении светового
потока ("картинка" в видоискателе получается темнее) такое решение
позволяет заметно снизить стоимость фотоаппарата.
Основной отличительной чертой 35-миллиметровой зеркальной камеры является возможность смены объектива благодаря байонетному разъему .
Байонет (от франц. baionnette - штык) - крепежный узел,
позволяющий легко и быстро подсоединить объектив к фотоаппарату.
Представляет собой кольцо с пазами на корпусе камеры и кольцо с
соответствующими выступами на сменной оптике. В отличие от резьбового
соединения, требующего относительно большого количества оборотов для
уверенного крепления, при байонетном разъеме объектив достаточно
повернуть на небольшой угол для надежной фиксации. Для защиты от
случайной расстыковки камера, как правило, снабжена защелкой.
Подпружиненные штырьки, расположенные на объективе, упираются в
ответные контакты фотоаппарата и служат для обмена данными между ними.
Благодаря байонету профессиональный цифровой фотоаппарат можно
оснастить оптикой, пригодной практически для любой работы - от
макросъемки до телесъемки. Разумеется, совместимости между оптикой
разных производителей нет, поэтому объектив Canon не удастся установить
в фотоаппарат Nikon. Однако ассортимент каждого из производителей
достаточно широк сам по себе. Поэтому фотограф со стажем, накопивший в
период пользования пленочной техникой достаточно внушительный "арсенал"
оптики известной фирмы, может с успехом использовать его и с цифровой
"зеркалкой" той же фирмы.
Поскольку размер матриц, используемых в зеркальных цифровых
камерах, созданных на основе пленочных моделей, меньше габаритов
35-миллиметрового кадра, часть изображения, сформированного стандартной
байонетной оптикой, "выпадает из поля зрения" матрицы. В итоге снимки
получаются такими, как если бы их делали объективом с большей длиной
фокусного расстояния. Увеличение фокусного расстояния зависит от
размеров матрицы и выражается величиной коэффициента фокусного
расстояния. В ранних "зеркалках" этот коэффициент достигал 2,5. В
современных моделях он уменьшился до 1,5. Например, вариообъектив 28-50 мм, используемый в
"зеркалке" с коэффициентом фокусного расстояния 1,5, приобретает
диапазон фокусного расстояния 42-75 мм. То, что часть изображения
остается "за кадром", имеет как плюсы, так и минусы. Из-за уменьшения
углового поля объектива тяжелее вести широкоугольную съемку.
Короткофокусная оптика стоит немалых денег, и чем меньше фокусное расстояние, тем объектив дороже.
Однако объективы для телесъемки тоже недешевы. Кроме того, чем
больше фокусное расстояние, тем меньше максимальное относительное
отверстие объектива и его светосила. При коэффициенте фокусного
расстояния 1,5 недорогой 200 мм "телевик" f/4,5 превращается в 300 мм
объектив, причем если у большинства "настоящих" (от пленочных зеркалок)
300 мм "телевиков" диафрагму можно раскрыть максимум на f/5,6, у
"конвертированного" для "цифровика" 200 мм объектива она остается
прежней - f/4,5.
Практически каждый объектив в той или иной степени подвержен
геометрическим искажениям, из которых наиболее заметны кривизна поля и
дисторсия, особенно сильно их присутствие выражено у краев снимка. Но
если коэффициент фокусного расстояния больше единицы, то при
регистрации матрицей изображения, сформированного таким объективом,
искаженные краевые области кадра в снимок не попадут.
Первые модели цифровых "зеркалок" представляли собой
35-миллиметровый зеркальный фотоаппарат, у которого заднюю стенку
заменили панелью с матрицей, располагавшейся именно там, где раньше
находился экспонируемый участок пленки. У фотоаппарата также появлялся
массивный "нарост" под нижней панелью, в котором располагались модули
памяти, источники питания и интерфейсы подключения. При этом
"фотографическая" часть (датчики и микропроцессоры, управляющие
автофокусом и расчетом экспозиции) была абсолютно не связана с
"электронной" (матрица, микропроцессор, буферная и долговременная
память). Даже питание этих систем было раздельным.
В современных разработках цифровых зеркальных камер
"фотографическая" и "электронная" части объединены. Они используют
единый источник питания, при расчете экспопараметров обязательно
учитываются особенности матрицы, а в ряде моделей при "сверхкоротких"
выдержках используется электронный затвор. Более того при
проектировании новых 35-миллиметровых "зеркалок" и расположении кнопок
и переключателей на поверхности корпуса заранее предусматривается место
для органов управления цифровой версии такого фотоаппарата.
